微型机算计发展概述人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命：农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。人类已进入了高速发展的现代时期。其中计算机科学和技术发展之快，是任何其他技术都无法相提并论的自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机到现在已50多年的历史。计算机的发展经历了四代：第一代：电子管电路计算机，电子管数：18800个；继电器数量：5000个；耗电量：150KW；重量：30t；占地面积：150平方米；运算速度：5000次加法运算/s。第二代：晶体管电路计算机（60年代初）第三代：小规模集成电路计算机。第四代：大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路计算机。第四代计算机基本情况：运算速度为每秒几千亿次到几万亿次；从数值计算和数据处理到目前进行知识处理的人工智能阶段；计算机不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频等多媒体信息；计算机正朝着智能化和多媒体化方向发展。微型计算机的定义：以微处理器为核心，再配上半导体存储器、输入/输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称微型计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，差不多每隔2~3年就推出一代新的微处理器产品；如今已推出了第五代微处理器。因为微处理器是微型计算机的核心部件，它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，所以微型计算机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。微处理器和微型计算机的发展：1.第一代微处理器和微型计算机：（1971~1973年）——4位CPU和低档8位处理器，典型的产品有：Intel 4004、改进型的4040,是4位处理器，以它为核心构成的微机是MCS-4。Intel 8008是8位通用微处理器,以它为核心所构的微机是MCS-8。参数：芯片采用PMOS工艺;集成度为2000管/片;时钟频率1MHz;平均指令执行时间为20μs。2.第二代微处理器和微型计算机（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的产品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美国Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改进型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple2（苹果机）的CPU。第二代微处理器的参数：芯片工艺采用NMOS工艺，集成度达到5000~9000管/片；时钟频率2~4MHz;平均指令执行时间为1~2μs；具有多种寻址方式，指令系统完善，基本指令100多条。特点：具有中断、DMA等控制功能；也考虑了兼容性、接口标准化和通用性、配套的外围电路功能和种类齐全。在软件方面：主要是汇编，还有一些简单的高级语言和操作系统。
上传时间： 2013-11-24
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计算机部件要具有通用性，适应不同系统与不同用户的需求，设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化，使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系，即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道，通过它，计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换，给用户更多的选择，总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑，要有严格的规定。总线标准（技术规范）包括以下几部分：机械结构规范：模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范：总线每条信号线（引脚的名称）、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范：总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线：产生于1975年，第一个标准化总线，为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构（Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA（Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求，出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI）总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线，用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面：总线宽度：一次操作可以传输的数据位数，如S100为8位，ISA为16位，EISA为32位，PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率：总线信号中有一个CLK时钟，CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz，PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期：不同的传输方式，每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个，PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线：是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射，是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类：地址总线（Where）：指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线：数据总线（What）提供模块间传输数据的路径，数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线（When）：提供系统操作所必需的控制信号，对操作过程进行控制与定时。扩充总线：亦称设备总线，用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同，经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离，进行不同层次的操作（ISA、EISA、MCA)局部总线：扩充总线不能满足高性能设备（图形、视频、网络）接口的要求，在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连，因此称之为局部总线（PCI）。
上传时间： 2013-11-09
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并行接口电路：微处理器与I/O设备进行数据传输时均需经过接口电路实现系统与设备互连的匹配。并行接口电路中每个信息位有自己的传输线，一个数据字节各位可并行传送，速度快，控制简单。由于电气特性的限制，传输距离不能太长。8255A是通用的可编程并行接口芯片，功能强，使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使用。8255A并行接口逻辑框图三个独立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有输入、输出锁存器及输出缓冲器。口B与口C有输入、输出缓冲器及输出锁存器。在实现高级的传输协议时，口C的8条线分为两组，每组4条线，分别作为口A与口B在传输时的控制信号线。口C的8条线可独立进行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4个设备号。8255A并行接口的控制字工作模式选择控制字：口A有三种工作模式，口B有二种工作模式。口C独立使用时只有一个工作模式，与口A、口B配合使用时，作为控制信号线。三种工作模式命名为：模式0、模式1及模式2。模式 0 为基本I/O端口，模式1为带选通的I/O端口，模式 2 为带选通的双向I/O端口。口A可工作在三种模式下，口B可工作在模式 0与模式 1下，口C可工作在模式0下或作为控制线配合口A、口B工作。
上传时间： 2013-11-07
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摘要:以单片机89C51 为核心设计了一种频率计。在设计中应用单片机的数学运算和控制功能,实现了测量量程的自动切换,既满足测量精度的要求,又满足系统反应时间的要求。关键词:频率测量;单片机;数据处理 频率计由单片机89C51 、信号予处理电路、串行通信电路、测量数据显示电路和系统软件所组成,其中信号予处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形和分频电路。系统硬件框图如图1 所示。信号予处理电路中的放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求;波形变换和波形整形电路实现把正弦波样的正负交替的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/ CMOS 兼容信号;分频电路用于扩展单片机的频率测量范围并实现单片机频率测量和周期测量使用统一的输入信号。
上传时间： 2013-10-16
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为了实现低成本的MEMS惯性测量组合应用于现有应用系统或测试系统，提出了一种基于FPGA的MIMU信号处理技术方案，并完成系统的软硬件设计。该系统实现了采集现有MIMU输出的RS422数字信号，将其转换为目前激光或光纤陀螺的脉冲调制频率信号，使之能够应用于现有应用系统或测试系统。实际应用表面，该系统能够实现预期功能，达到了设计要求。
上传时间： 2013-10-13
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提出了一种基于FPGA的时钟跟踪环路的设计方案,该方案简化了时钟跟踪环路的结构,降低了时钟调整电路的复杂度。实际电路测试结果表明,该方案能够使接收机时钟快速准确地跟踪发射机时钟的变化,且时钟抖动小、稳准度高、工作稳定可靠。
上传时间： 2014-12-28
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目录•FPGA调试的挑战•传统的FPGA调试方案•Agilent FPGA动态探头的调试方案•总结
上传时间： 2013-10-31
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在对低噪声CMOS图像传感器的研究中，除需关注其噪声外，目前数字化也是它的一个重要的研究和设计方向，设计了一种可用于低噪声CMOS图像传感器的12 bit，10 Msps的流水线型ADC，并基于0.5 ?滋m标准CMOS工艺进行了流片。最后，通过在PCB测试版上用本文设计的ADC实现了模拟输出的低噪声CMOS图像传感器的模数转换，并基于自主开发的成像测试系统进行了成像验证，结果表明，成像画面清晰，该ADC可作为低噪声CMOS图像传感器的芯片级模数转换器应用。
上传时间： 2013-11-19
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虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器的主要特点有： n 尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。 n 可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。 n 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的labview。 虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了labview2.0以前的版本。对虚拟仪器和labview长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。 普通的PC有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的VXI机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜的PXI标准仪器。 虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是IEEE 488或GPIB协议。未来的仪器也应当是网络化的。
上传时间： 2013-10-15
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在电子系统开发过程中，为了验证接收系统的灵敏度、抗干扰性等指标，是否可以在复杂的信号环境下正常工作，需要一个复杂的信号源，该信号源应该能够产生被测试系统在实际工作环境下的复杂接收信号，如数字调制信号，跳频信号，噪声干扰信号等。从而使接收系统工作于真实电子信号环境中。本文将阐述如何利用安捷伦ADS 仿真软件和ESG E4438C 矢量信号发生器，产生用户自定义波形的复杂信号。
上传时间： 2013-10-20
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