DSP的使用正呈爆炸式发展。OFDM、GPS相关器、FFT、FIR滤波器或H.264之类计算密集型算法在从移动电话到汽车的各种应用中都很常见。设计人员实现DSP有三种选择:他们可以使用DSP处理器、FPGA或掩膜ASIC。ASIC具有最高的吞吐量、最低的功耗和最低的成本,但其极大的NRE和较长研制周期使其对许多设计而言并不适用。定制ASIC的研制周期可达一年之久,比最终产品的使用寿命都长。FPGA已占居较大的市场份额,因为其能提供比DSP处理器更好的吞吐量,而且没有ASIC的极大NRE和较长研制周期。 因此,常常将基于ARM的MCU和FPGA结合使用来实现这些设计,其中FPGA实现设计的DSP部分。然而,FPGA也有其自身的不足--最突出的是功耗很高(静态功耗接近2W),且性能比ASIC慢。FPGA时钟用于逻辑执行时通常限制为50MHz,而ASIC可以400MHz或更高频率执行逻辑。其他缺点还包括在IP载入基于SRAM的FPGA时安全性还不够理想,成本也较高。尽管FPGA成本已迅速降低,但价格通常在10,000片左右就不再下降,因此仍比较昂贵。 新型可定制Atmel处理器(CAP)MCU具有的门密度、单元成本、性能和功耗接近基于单元的ASIC,而NRE较低且开发时间较快。与基于ARM的非可定制标准产品MCU一样,不需要单独的ARM许可。 可定制MCU利用新型金属可编程单元结构(MPCF)ASIC技术,其门密度介于170K门/mm2与210K门/mm2之间,与基于单元的ASIC相当。例如,实现D触发器(DFF)的MPCF单元与标准的单元DFF都使用130nm的工艺,所用面积差不多相同。
上传时间: 2013-10-29
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介绍一种基于C8051单片机的动态心电监护系统。该系统由两部分组成:以C8051F320单片机为核心的数据采集装置和以PC机为平台的分析处理系统。硬件电路功耗低,由单片机自带的USB接口将数据传送给PC机。软件平台采用LabVIEW可视化虚拟仪器系统开发平台,将传统仪器的功能模块集成到计算机中,用户可通过修改虚拟仪器的程序改变其功能。采用USB接口实时传输心电数据,并将数据采集模块设计为计算机外设,使该系统高速快捷、小巧便携。 Abstract: In this design,a low-cost ECG electrocardiogram monitoring system is introduced,which consists of two parts:data acquisition device based on C8051F320and PC terminal as the analysis and processing system.The system is low-power consumption,the data is transmitted to the PC terminal by USB interface of the C8051F320.By using the visible virtual instrument system developing platform LabVIEW,the traditional instruments function modules are integrated into the computer,so the user can modify virtual instrument software to change its function to meet their needs.Using USB in-terface to realize real-time ECG data transmission,in addition,ECG data acquisition module is designed as the computer peripheral,which makes the syetem high-speed and portable.
上传时间: 2013-11-13
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单片机串行通信发射机 我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51 与MCS-51 兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000次可擦,数据保存10年,全静态工作:0HZ-24HZ,三级程序存储器锁定,128*8 位内部RAM,32 跟可编程I/O 线,两个16 位定时/计数器,5 个中断源,5 个可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡和时钟电路,P0和P1 可作为串行输入口,P3口因为其管脚有特殊功能,可连接其他电路。例如P3.0RXD 作为串行输出口,其中时钟电路采用内时钟工作方式,控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式;串行通信有两种形式,异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器,电源管理寄存器PCON,中断允许寄存器IE,还介绍了数码显示管的工作方式、组成,共阳极和共阴极数码显示管的电路组成,有动态和静态显示两种方式,说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程,及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分:在了解电路设计原理后,根据原理和目的画出电路流程图,列出数码显示的断码表,计算波特率,设置串行口,在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译,这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题,及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA,后来的加电调试,及遇到的问题,在没问题后与接受机连接,发射数据,直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题,例如:通信协议是否相同,数码管是否与芯片连接对应,计数器是否开始计数等。
上传时间: 2013-10-19
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EDA技术课程设计:可控计数器的设计 设计要求:1.设计一个五进制计数器,由两个控制键sel控制不同的计数方式;2.当sel=00时,按0、1、2、3、4、0、1、2、3、4......顺序计数;3.当sel=01时,按0、2、4、6、8、0、2、4、6、8......顺序计数4.当sel=10时,按1、3、5、7、9、1、3、5、7、9......顺序计数5.当sel=11时,按5、4、3、2、1、5、4、3、2、1......顺序计数6.由数码管分别译码显示控制信号和计数状态,分别用3位数码管动态显示;7.给出VHDL设计的源程序。
上传时间: 2013-12-16
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针对加速度计电流信号微弱,给出一种大动态范围的高速高精度信号采集系统。介绍模数转换器ADS8482的性能和工作原理,并给出ADS8482与DSP TMS320F28335的接口设计方案,包括部分硬件电路和软件编程代码。外围扩展的CPLD EPM7128控制ADS8482。该方案实现的加速度计检测装置简单实用,可应用于中低精度的惯性测量中。
上传时间: 2013-11-21
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51单片机动态LED显示电路编程实例:上一节我们讲述了单只LED与单片机的接口电路及编程实例,目的在于让初学者了解LED在单片机中的应用原理,单只LED显示在实际应用中并无多大用途,一般都是多位的LED显示。现在我们作进一步学习,我们要讲解的是8位LED的显示原理及实际的编程方法。这里我们没有采用多I/O口的8051系列单片机,而是采用了完全兼容C51指令系统的质优价廉的AT89C2051单片机,它的软件编程与C51完全一致。 在多数的应用场合中,我们并不希望使用多I/O端口的单片机,原则上是使用尽量少引脚的器件。在没有富余端口的情况下,怎样通过扩展电路达到预期的目的呢?我们希望通过此例使设计人员在实际应用中了解一点电路扩展的原理,对实际的应用有所帮助。 此电路中,74LS273用于驱动LED的8位段码,8位LED相应的"a"—"g"段连在一起,它们的公共端分别连至由74LS138(点击芯片型号可浏览其详细的技术手册)译码选通后经74LS04反相驱动的输出端。这样当选通某一位LED时,相应的地址线(74LS04输出端)输出的是高电平,所以我们的LED选用共阳LED数码管。 动态扫描的频率有一定的要求,频率太低,LED将出现闪烁现象。如频率太高,由于每个LED点亮的时间太短,LED的亮度太低,肉眼无法看清,所以一般均取几个ms左右为宜,这就要求在编写程序时,选通某一位LED使其点亮并保持一定的时间,程序上常采用的是调用延时子程序。在C51指令中,延时子程序是相当简单的,并且延时时间也很容易更改,可参见程序清单中的DELAY延时子程序。 为简单起见,我们只是编写了8位LED同步显示"00000000"—"11111111"直到"99999999"数字,并且反复循环。程序很简单,流程图略去。
上传时间: 2013-11-18
上传用户:皇族传媒
含原理图+电路图+程序的波形发生器:在工作中,我们常常会用到波形发生器,它是使用频度很高的电子仪器。现在的波形发生器都采用单片机来构成。单片机波形发生器是以单片机核心,配相应的外围电路和功能软件,能实现各种波形发生的应用系统,它由硬件部分和软件部分组成,硬件是系统的基础,软件则是在硬件的基础上,对其合理的调配和使用,从而完成波形发生的任务。 波形发生器的技术指标:(1) 波形类型:方型、正弦波、三角波、锯齿波;(2) 幅值电压:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 频率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 输出极性:双极性操作设计1、 机器通电后,系统进行初始化,LED在面板上显示6个0,表示系统处于初始状态,等待用户输入设置命令,此时,无任何波形信号输出。2、 用户按下“F”、“V”、“W”,可以分别进入频率,幅值波形设置,使系统进入设置状态,相应的数码管显示“一”,此时,按其它键,无效;3、 在进入某一设置状态后,输入0~9等数字键,(数字键仅在设置状态时,有效)为欲输出的波形设置相应参数,LED将参数显示在面板上;4、 如果在设置中,要改变已设定的参数,可按下“CL”键,清除所有已设定参数,系统恢复初始状态,LED显示6个0,等待重新输入命令;5、 当必要的参数设定完毕后,所有参数显示于LED上,用户按下“EN”键,系统会将各波形参数传递到波形产生模块中,以便控制波形发生,实现不同频率,不同电压幅值,不同类型波形的输出;6、 用户按下“EN”键后,波形发生器开始输出满足参数的波形信号,面板上相应类型的运行指示灯闪烁,表示波形正在输出,LED显示波形类型编号,频率值、电压幅值等波形参数;7、 波形发生器在输出信号时,按下任意一个键,就停止波形信号输出,等待重新设置参数,设置过程如上所述,如果不改变参数,可按下“EN”键,继续输出原波形信号;8、 要停止波形发生器的使用,可按下复位按钮,将系统复位,然后关闭电源。硬件组成部分通过综合比较,决定选用获得广泛应用,性能价格高的常用芯片来构成硬件电路。单片机采用MCS-51系列的89C51(一块),74LS244和74LS373(各一块),反相驱动器 ULN2803A(一块),运算放大器 LM324(一块) 波形发生器的硬件电路由单片机、键盘显示器接口电路、波形转换(D/ A)电路和电源线路等四部分构成。1.单片机电路功能:形成扫描码,键值识别,键功能处理,完成参数设置;形成显示段码,向LED显示接口电路输出;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路;如电路原理图所示: 89C51的P0口和P2口作为扩展I/O口,与8255、0832、74LS373相连接,可寻址片外的寄存器。单片机寻址外设,采用存储器映像方式,外部接口芯片与内部存储器统一编址,89C51提供16根地址线P0(分时复用)和P2,P2口提供高8位地址线,P0口提供低8位地址线。P0口同时还要负责与8255,0832的数据传递。P2.7是8255的片选信号,P2.6是0832(1)的片选,P2.5是0832(2)的片选,低电平有效,P0.0、P0.1经过74LS373锁存后,送到8255的A1、A2作,片内A口,B口,C口,控制口等寄存器的字选。89C51的P1口的低4位连接4只发光三极管,作为波形类型指示灯,表示正在输出的波形是什么类型。单片机89C51内部有两个定时器/计数器,在波形发生器中使用T0作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值,定时器的溢出信号作为中断请求。控制定时器中断的特殊功能寄存器设置如下:定时控制寄存器TCON=(00010000)工作方式选择寄存器(TMOD)=(00000000)中断允许控制寄存器(IE)=(10000010)2、键盘显示器接口电路功能:驱动6位数码管动态显示; 提供响应界面; 扫面键盘; 提供输入按键。由并口芯片8255,锁存器74LS273,74LS244,反向驱动器ULN2803A,6位共阴极数码管(LED)和4×4行列式键盘组成。8255的C口作为键盘的I/O接口,C口的低4位输出到扫描码,高4位作为输入行状态,按键的分布如图所示。8255的A口作为LED段码输出口,与74LS244相连接,B口作为LED的位选信号输出口,与ULN2803A相连接。8255内部的4个寄存器地址分配如下:控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A电路功能:将波形样值的数字编码转换成模拟值;完成单极性向双极性的波形输出;构成由两片0832和一块LM324运放组成。0832(1)是参考电压提供者,单片机向0832(1)内的锁存器送数字编码,不同的编码会产生不同的输出值,在本发生器中,可输出1V、2V、3V、4V、5V等五个模拟值,这些值作为0832(2)的参考电压,使0832(2)输出波形信号时,其幅度是可调的。0832(2)用于产生各种波形信号,单片机在波形产生程序的控制下,生成波形样值编码,并送到0832(2)中的锁存器,经过D/A转换,得到波形的模拟样值点,假如N个点就构成波形的一个周期,那么0832(2)输出N个样值点后,样值点形成运动轨迹,就是波形信号的一个周期。重复输出N个点后,由此成第二个周期,第三个周期……。这样0832(2)就能连续的输出周期变化的波形信号。运放A1是直流放大器,运放A2是单极性电压放大器,运放A3是双极性驱动放大器,使波形信号能带得起负载。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、电源电路:功能:为波形发生器提供直流能量;构成由变压器、整流硅堆,稳压块7805组成。220V的交流电,经过开关,保险管(1.5A/250V),到变压器降压,由220V降为10V,通过硅堆将交流电变成直流电,对于谐波,用4700μF的电解电容给予滤除。为保证直流电压稳定,使用7805进行稳压。最后,+5V电源配送到各用电负载。
上传时间: 2013-11-08
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用单片机AT89C51改造普通双桶洗衣机:AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0、P2等端口,使I/O口减少了,但是却增加了一个电压比较器,因此其功能在某些方面反而有所增强,如能用来处理模拟量、进行简单的模数转换等。本文利用这一功能设计了一个数字电容表,可测量容量小于2微法的电容器的容量,采用3位半数字显示,最大显示值为1999,读数单位统一采用毫微法(nf),量程分四档,读数分别乘以相应的倍率。电路工作原理 本数字电容表以电容器的充电规律作为测量依据,测试原理见图1。电源电路图。 压E+经电阻R给被测电容CX充电,CX两端原电压随充电时间的增加而上升。当充电时间t等于RC时间常数τ时,CX两端电压约为电源电压的63.2%,即0.632E+。数字电容表就是以该电压作为测试基准电压,测量电容器充电达到该电压的时间,便能知道电容器的容量。例如,设电阻R的阻值为1千欧,CX两端电压上升到0.632E+所需的时间为1毫秒,那么由公式τ=RC可知CX的容量为1微法。 测量电路如图2所示。A为AT89C2051内部构造的电压比较器,AT89C2051 图2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外,还有一个功能是作为电压比较器的输入端,P1.0为同相输入端,P1.1为反相输入端,电压比较器的比较结果存入P3.6口对应的寄存器,P3.6口在AT89C2051外部无引脚。电压比较器的基准电压设定为0.632E+,在CX两端电压从0升到0.632E+的过程中,P3.6口输出为0,当电池电压CX两端电压一旦超过0.632E+时,P3.6口输出变为1。以P3.6口的输出电平为依据,用AT89C2051内部的定时器T0对充电时间进行计数,再将计数结果显示出来即得出测量结果。整机电路见图3。电路由单片机电路、电容充电测量电路和数码显示电路等 图3 部分组成。AT89C2051内部的电压比较器和电阻R2-R7等组成测量电路,其中R2-R5为量程电阻,由波段开关S1选择使用,电压比较器的基准电压由5V电源电压经R6、RP1、R7分压后得到,调节RP1可调整基准电压。当P1.2口在程序的控制下输出高电平时,电容CX即开始充电。量程电阻R2-R5每档以10倍递减,故每档显示读数以10倍递增。由于单片机内部P1.2口的上拉电阻经实测约为200K,其输出电平不能作为充电电压用,故用R5兼作其上拉电阻,由于其它三个充电电阻和R5是串联关系,因此R2、R3、R4应由标准值减去1K,分别为999K、99K、9K。由于999K和1M相对误差较小,所以R2还是取1M。数码管DS1-DS4、电阻R8-R14等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示的方式,用软件对字形码译码。P3.0-P3.5、P3.7口作数码显示七段笔划字形码的输出,P1.3-P1.6口作四个数码管的动态扫描位驱动码输出。这里采用了共阴数码管,由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉电流能力,所以不用三极管就能驱动数码管。R8-R14为P3.0-P3.5、P3.7口的上拉电阻,用以驱动数码管的各字段,当P3的某一端口输出低电平时其对应的字段笔划不点亮,而当其输出高电平时,则对应的上拉电阻即能点亮相应的字段笔划。
上传时间: 2013-12-31
上传用户:ming529
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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存储器技术.doc 计算机的主存储器(Main Memory),又称为内部存储器,简称为内存。内存实质上是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。内存的主要作用是用来存放计算机系统执行时所需要的数据,存放各种输入、输出数据和中间计算结果,以及与外部存储器交换信息时作为缓冲用。由于CPU只能直接处理内存中的数据 ,所以内存是计算机系统中不可缺少的部件。内存的品质直接关系到计算机系统的速度、稳定性和兼容性。 4.1 存储器类型计算机内部存储器有两种类型,一种称为只读存储器ROM(Read Only Memiry),另一种称为随机存储器RAM(Random Access Memiry)。 4.1.1 只读存储器只读存储器ROM主要用于存放计算机固化的控制程序,如主板的BIOS程序、显卡BIOS控制程序、硬盘控制程序等。ROM的典型特点是:一旦将数据写入ROM中后,即使在断电的情况下也能够永久的保存数据。从使用上讲,一般用户能从ROM中读取数据,而不能改写其中的数据。但现在为了做一日和尚撞一天钟于软件或硬件程序升级,普通用户使用所谓的闪存(Flash Memiry)也可以有条件地改变ROM中的数据。有关只读存储器ROM的内容将在第11章中介绍,本章主要介绍随机存储器。4.1.2 随机存取存储器随机存取存储器RAM的最大特点是计算机可以随时改变RAM中的数据,并且一旦断电,TAM中数据就会立即丢失,也就是说,RAM中的数据在断电后是不能保留的。从用于制造随机存取存储器的材料上看,RAM又可分为静态随机存储器SRAM(Static RAM)和动态随机存储器DRAM(Dymamic RAM)两种。1. 动态随机存储器在DRAM中数据是以电荷的形式存储在电容上的,充电后电容上的电压被认为是逻辑上的“1”,而放电后的电容上的电压被认为是逻辑上的“0”认。为了减少存储器的引脚数,就反存储器芯片的每个基本单元按行、列矩阵形式连接起来,使每个存储单元位于行、列的交叉点。这样每个存储单元的地址做一日和尚撞一天钟可以用位数较少的行地址和列地址两个部分表示,在对每个单元进行读写操作时,就可以采用分行、列寻址方式写入或读出相应的数据,如图4-1所示。 由于电容充电后,电容会缓慢放电,电容 上的电荷会逐渐
标签: 存储器
上传时间: 2014-01-10
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