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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家电制造业的竞争日益激烈,市场调整压力越来越大,原始设备制造商们(OEM)为了面对这一挑战,必须在满足电磁兼容性的条件下,不断降低产品的成本。由于强调成本控制,为防止由电源和信号线的瞬变所产生的电器故障而实施必要的瞬态免疫保护,对于家电设计者来说变得更具挑战性。由于传统的电源设计和电磁干扰(EMI)控制措施为节约成本让路,家电设计者必须开发出新的技术来满足不断调整的电磁兼容(EMC)需求。本应用笔记探讨了瞬态电气干扰对嵌入式微控制器(MCU)的影响,并提供了切实可行的硬件和软件设计技术,这些技术可以为电快速瞬变(EFT)、静电放电(ESD)以及其它电源线或信号线的短时瞬变提供低成本的保护措施。虽然这种探讨是主要针对家电制造商,但是也适用于消费电子、工业以及汽车电子方面的应用。 低成本的基于MCU 的嵌入式应用特别容易受到ESD 和EFT 影响降低性能。即使是运行在较低时钟频率下的微控制器,通常对快速上升时间瞬变也很敏感。这种敏感性归咎于所使用的工艺技术。如今针对低成本8/16位的MCU的半导体工艺技术所实现的晶体管栅极长度在0.65 μm~0.25 μm范围内。此范围内的栅极长度能产生和响应上升时间在次纳秒范围内(或超过300 MHz 的等同带宽)的信号。因此, MCU 能够响应进入其引脚的ESD 或EFT 信号。除上述工艺技术之外, MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能还会受到IC 设计及其封装、印刷电路板(PCB)的设计、MCU 上运行的软件、系统设计以及ESD 或EFT 波形特征的影响。各因素的相对影响(强调对最大影响的贡献)如图1 所示。
上传时间: 2013-11-09
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微处理器及微型计算机的发展概况 第一代微处理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040为代表的四位微处理机。 第二代微处理机(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微处理机 第三代微机是以16位机为代表,基本上是在第二代微机的基础上发展起来的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基础发展起来的;M68000是Motorola公司在M6800 的基础发展起来的; 第四代微处理机 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU为代表, 第五代微处理机的发展更加迅猛,1993年3月被命名为PENTIUM的微处理机面世,98年PENTIUM 2又被推向市场。 INTEL CPU 发展历史Intel第一块CPU 4004,4位主理器,主频108kHz,运算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640 bytes,生产曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主频5M,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产曰期1976年 8086,16位主理器,主频4.77/8/10MHZ,运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主频25/33/50/66/75/100MHZ,总线频率33/50/66MHZ,运算速度20~60MIPs,集成晶体管1.2M个,1微米制造工艺,168针PGA,最大寻址内存4GB,缓存8/16/32/64KB,生产曰期1989年4月 Celeron一代, 主频266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产曰期1998年4月) Pentium 4 (478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺, 二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存,13条全新指令集SSE3),生产曰期2001年7月. 更大的缓存、更高的频率、 超级流水线、分支预测、乱序执行超线程技术 微型计算机组成结构单片机简介单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 三、计算机编程语言的发展概况 机器语言 机器语言就是0,1码语言,是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言 用一些助记符号代替用0,1码描述的某种机器的指令系统,汇编语言就是在此基础上完善起来的。高级语言 BASIC,PASCAL,C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序,它们必须通过编译或解释,连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言 C++,Java等编程语言是面向对象的语言。 1.3 微型计算机中信息的表示及运算基础(一) 十进制ND有十个数码:0~9,逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加权展开式以10称为基数,各位系数为0~9,10i为权。 一般表达式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加权展开式以2为基数,各位系数为0、1, 2i为权。 一般表达式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六进制NH十六个数码0~9、A~F,逢十六进一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展开式以十六为基数,各位系数为0~9,A~F,16i为权。 一般表达式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同进位计数制之间的转换 (二)二进制与十六进制数之间的转换 24=16 ,四位二进制数对应一位十六进制数。举例:(三)十进制数转换成二、十六进制数整数、小数分别转换 1.整数转换法“除基取余”:十进制整数不断除以转换进制基数,直至商为0。每除一次取一个余数,从低位排向高位。举例: 2. 小数转换法“乘基取整”:用转换进制的基数乘以小数部分,直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数,从最高位排到最低位。举例: 三、带符号数的表示方法 机器数:机器中数的表示形式。真值: 机器数所代表的实际数值。举例:一个8位机器数与它的真值对应关系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 机器数:[X1]机= 01010100 [X2]机= 11010100(二)原码、反码、补码最高位为符号位,0表示 “+”,1表示“-”。 数值位与真值数值位相同。 例 8位原码机器数: 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 机器数: [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原码表示简单直观,但0的表示不唯一,加减运算复杂。 正数的反码与原码表示相同。 负数反码符号位为 1,数值位为原码数值各位取反。 例 8位反码机器数: x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、补码(Two’s Complement)正数的补码表示与原码相同。 负数补码等于2n-abs(x)8位机器数表示的真值四、 二进制编码例:求十进制数876的BCD码 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符编码 美国标准信息交换码ASCII码,用于计算 机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 3、汉字编码 “国家标准信息交换用汉字编码”(GB2312-80标准),简称国标码。 用两个七位二进制数编码表示一个汉字 例如“巧”字的代码是39H、41H汉字内码例如“巧”字的代码是0B9H、0C1H1·4 运算基础 一、二进制数的运算加法规则:“逢2进1” 减法规则:“借1当2” 乘法规则:“逢0出0,全1出1”二、二—十进制数的加、减运算 BCD数的运算规则 循十进制数的运算规则“逢10进1”。但计算机在进行这种运算时会出现潜在的错误。为了解决BCD数的运算问题,采取调整运算结果的措施:即“加六修正”和“减六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 + 0 1 1 0 0 1 1 0 ……调整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 进位 例: 10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 - 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 - 0 1 1 0 ……调整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 带符号二进制数的运算 1.5 几个重要的数字逻辑电路编码器译码器计数器微机自动工作的条件程序指令顺序存放自动跟踪指令执行1.6 微机基本结构微机结构各部分组成连接方式1、以CPU为中心的双总线结构;2、以内存为中心的双总线结构;3、单总线结构CPU结构管脚特点 1、多功能;2、分时复用内部结构 1、控制; 2、运算; 3、寄存器; 4、地址程序计数器堆栈定义 1、定义;2、管理;3、堆栈形式
上传时间: 2013-10-17
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摘要: 本文介绍了L ED 显示屏常规型驱动电路的设计方式及其存在的缺陷, 提出了简单的L ED 显示屏恒流驱动方式及电路的实现。关键词:L ED 显示屏 动态扫描 驱动电路中图分类号: TN 873+ . 93 文献标识码:A 文章编号: 1005- 9490(2001) 03- 0252- 051 引 言 L ED 显示屏是80 年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体, 它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元, 组成大面积显示屏幕, 以其可靠性高、使用寿命、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点, 在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用[ 1 ]。L ED 显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件等, 其中驱动电路设计的好坏, 对L ED 显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。所以, 设计一种既能满足控制驱动的要求, 同时使用器件少、成本低的控制驱动电路是很有必要的。本文就常规型驱动电路的设计作些分析并提出恒流驱动电路的设计方式。2 L ED 显示屏常规驱动电路的设计 L ED 显示屏驱动电路的设计, 与所用控制系统相配合, 通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析:动态扫描型驱动方式是指显示屏上的4 行、8 行、16 行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器, 通过行驱动管的分时工作, 使得每行L ED 的点亮时间占总时间的1ön , 只要每行的刷新速率大于50 Hz, 利用人眼的视觉暂留效应, 人们就可以看到一幅完整的文字或画面[ 2 ]。常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如74HC595 或MC14094 等作为列数据锁存, 以8050 等小功率N PN 三极管为列驱动, 而以达林顿三极管如T IP127 等作为行扫描管, 其电路如图1 所示。
上传时间: 2014-02-19
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薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显示品质优良等特点,其应用领域正在逐步扩大,已经从音像制品、笔记本电脑等显示器发展到台式计算机、工程工作站(EWS)用监视器。对液晶显示器的要求也正在向高分辨率、高彩色化发展。 由于CRT显示器和液晶屏具有不同的显示特性,两者的显示信号参数也不同,因此在计算机(或MCU)和液晶屏之间设计液晶显示器的驱动电路是必需的,其主要功能是通过调制输出到LCD电极上的电位信号、峰值、频率等参数来建立交流驱动电场。 本文实现了将VGA接口信号转换到模拟液晶屏上显示的驱动电路,采用ADI公司的高性能DSP芯片ADSP-21160来实现驱动电路的主要功能。
上传时间: 2013-10-30
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美国Ramtron公司运用其独有的单晶体管(1T)记忆体专利开发出两个最新改良型SRAM (ESRAM)记忆产品.新技术用比传统六晶体管(6T) SRAM产品四分之一的价格, 制造出大四倍容量的高速, 改良型记忆产品. 解决了新世代网络,通讯设备,计算机系统,图象处理设计所面对需求大容量,低成本,低功耗的瓶颈问题. 这期应用指南主要针对零总线转换,四字节迸发(NoBL Burst) ESRAM的应用
上传时间: 2013-10-29
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Xilinx UltraScale™ 架构针对要求最严苛的应用,提供了前所未有的ASIC级的系统级集成和容量。 UltraScale架构是业界首次在All Programmable架构中应用最先进的ASIC架构优化。该架构能从20nm平面FET结构扩展至16nm鳍式FET晶体管技术甚至更高的技术,同 时还能从单芯片扩展到3D IC。借助Xilinx Vivado®设计套件的分析型协同优化,UltraScale架构可以提供海量数据的路由功能,同时还能智能地解决先进工艺节点上的头号系统性能瓶颈。 这种协同设计可以在不降低性能的前提下达到实现超过90%的利用率。 UltraScale架构的突破包括: • 几乎可以在晶片的任何位置战略性地布置类似于ASIC的系统时钟,从而将时钟歪斜降低达50% • 系统架构中有大量并行总线,无需再使用会造成时延的流水线,从而可提高系统速度和容量 • 甚至在要求资源利用率达到90%及以上的系统中,也能消除潜在的时序收敛问题和互连瓶颈 • 可凭借3D IC集成能力构建更大型器件,并在工艺技术方面领先当前行业标准整整一代 • 能在更低的系统功耗预算范围内显著提高系统性能,包括多Gb串行收发器、I/O以及存储器带宽 • 显著增强DSP与包处理性能 赛灵思UltraScale架构为超大容量解决方案设计人员开启了一个全新的领域。
标签: UltraScale Xilinx 架构
上传时间: 2013-11-17
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为了实现UHF RFID密集天线切换,需要在切换电路之间传输控制信号、电源和900 MHz射频信号3种信号,采用传统做法需要3股电缆分别传输3种信号。切换电路利用MCU、晶体管、电阻、电容等简单器件的组合,可完成3种信号的合成和分离工作。通过MCU盘查天线切换系统的接入天线情况和天线切换控制。由此得到了一种较简单的电路,实现了一根同轴电缆传输3种信号,使整个系统连接简洁可靠。
上传时间: 2013-12-06
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电子元器件 任何一个电子电路,都是由电子元器件组合而成。了解常用元器件的性能、型号规格、组成分类及识别方法,用简单测试的方法判断元器件的好坏,是选择、使用电子元器件的基础,是组装、调试电子电路必须具备的技术技能。下面我们首先分别介绍电阻器、电容器、电感器、继电器、晶体管、光电器件、集成电路等元器件的基本知识1 .电阻器电阻器在电路中起限流、分流、降压、分压、负载、匹配等作用。1.1电阻器的分类电阻器按其结构可分为三类,即固定电阻器、可变电阻器(电位器)和敏感电阻器。按组成材料的不同,又可分为炭膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器、压敏电阻器等。常用电阻器的外形图如图1.1 1.2 电阻器的参数及标注方法电阻器的参数很多,通常考虑的有标称阻值、额定功率和允许偏差等。(1)、标称阻值和允许误差 电阻器的标称阻值是指电阻器上标出的名义阻值。而实际阻值与标称阻值之间允许的最大偏差范围叫做阻值允许偏差,一般用标称阻值与实际阻值之差除以标称阻值所得的百分数表示,又称阻值误差。普通电阻器阻值误差分三个等级:允许误差小于±5﹪的称Ⅰ级,允许误差小于±10﹪的称Ⅱ级,允许误差小于±20﹪的称Ⅲ级。表示电阻器的阻值和误差的方法有两种:一是直标法,二是色标法。直标法是将电阻的阻值直接用数字标注在电阻上;色标法是用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值和误差,其规定如表1.1(a)和(b)。 用色标法表示电阻时,根据阻值的精密情况又分为两种:一是普通型电阻,电阻体上有四条色环,前两条表示数字,第三条表示倍乘,第四条表示误差。二是精密型电阻,电阻体上有五条色环,前三条表示数字,第四条表示倍乘,第五条表示误差。通用电阻器的标称阻值系列如表1.2所示,任何电阻器的标称阻值都应为表1.2所列数值乘以10nΩ,其中n为整数。(2)、电阻器的额定功率 电阻器的额定功率指电阻器在直流或交流电路中,长期连续工作所允许消耗的最大功率。常用的额定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。电阻器的额定功率有两种表示方法,一是2W以上的电阻,直接用阿拉伯数字标注在电阻体上,二是2W以下的炭膜或金属膜电阻,可以根据其几何尺寸判断其额定功率的大小如表1.3。3 电阻器的简单测试 电阻器的好坏可以用仪表测试,电阻器阻值的大小也可以用有关仪器、仪表测出,测试电阻值通常有两种方法,一是直接测试法,另一种是间接测试法。(1).直接测试法就是直接用欧姆表、电桥等仪器仪表测出电阻器阻值的方法。通常测试小于1Ω的小电阻时可用单臂电桥,测试1Ω到1MΩ电阻时可用电桥或欧姆表(或万用表),而测试1MΩ以上大电阻时应使用兆欧表。
上传时间: 2013-10-26
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概述恩智浦半导体推出其第二代车载网络CAN/LIN核的系统基础芯片(SBC)UJA1078TW产品,实现了性能、功耗以及电子控制单元(ECU)成本的优化,惠及车身控制模块、车内温度控制、座椅控制、电动助力转向(EPS)、自适应照明、雨量/光强传感器、泊车辅助及传输模块等广泛的车载应用。UJA1078TW支持车载网络互联应用,这些应用通过使用高速CAN作为主网络接口和LIN作为本地子总线来控制电源和传感器设备。UJA1078TW SBC产品集成以下功能器件: 高速CAN收发器,可相互操作和向下兼容CAN收发器TJA1042,符合ISO 11898-2 和ISO 11898-5标准; LIN收发器,符合LIN 2.1、LIN2.0和SAE J2602标准,并兼容LIN1.3规范; 先进的独立看门狗(UJA1078/ xx/WD版); 250mA的电压调节器,用于微控制器(3.3V或5V)及外部设备的可扩展稳压器(V1);还可配置外部PNP晶体管进行扩展,从而令电流输出能力更强、耗散分布得到优化; 独立的电压调节器,用来给UJA1075TW芯片内部的CAN收发器供电; 串行外设接口(SPI)(全双工); 2个本地唤醒输入端口,带循环偏置选择; 软备件(Limp home)输出端口。
上传时间: 2013-10-11
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