模块2 微处理器的外部特性
stm32f103中文手册[9]
stm32f103中文手册一、概述stm32f103是一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器,具有高性能、低功耗和高集成度等特点。
它适用于各种工业控制、消费电子、医疗设备、通信和汽车应用等领域。
stm32f103的主要特性有:主频可达72MHz的ARM Cortex-M3内核,支持Thumb-2指令集和嵌套向量中断控制器(NVIC)64KB至128KB的闪存(Flash)和20KB的静态随机存储器(SRAM)7个定时器,包括3个16位通用定时器、1个16位高级定时器、2个基本定时器和1个系统滴答定时器2个12位模数转换器(ADC),每个ADC有16个通道,可达1Msps的采样率2个数字模拟转换器(DAC),每个DAC有1个通道,可达1Msps的转换率3个通用同步异步收发器(USART),支持同步和异步模式,以及智能卡、IrDA和调制解调器接口2个串行外设接口(SPI),支持全双工和单向模式,以及多主机和多从机模式2个I2C总线接口,支持标准模式(100Kbps)、快速模式(400Kbp s)和快速模式+(1Mbps)1个USB 2.0全速设备接口,支持12Mbps的数据传输率1个CAN总线接口,支持标准帧和扩展帧格式,以及时间触发通信模式37到51个通用输入输出端口(GPIO),可配置为推挽或开漏输出,上拉或下拉输入,或者复用为其他外设功能7到12个外部中断线,可配置为上升沿、下降沿或双边沿触发3个电源管理模式,包括运行模式、睡眠模式和停止模式内部8MHz的高速内部振荡器(HSI),可作为系统时钟或PLL时钟的输入源外部4至16MHz的高速外部振荡器(HSE),可作为系统时钟或PLL 时钟的输入源内部40kHz的低速内部振荡器(LSI),可作为看门狗定时器或自动唤醒单元的时钟源外部32.768kHz的低速外部振荡器(LSE),可作为实时时钟或校准HSI的时钟源可编程电压检测器(PVD),可监测电源电压是否低于设定阈值,并产生中断或复位信号可选的温度传感器,可测量芯片内部温度,并通过ADC读取可选的备份域,包括4KB的备份SRAM和20个备份寄存器,可在断电后保持数据调试功能,包括串行线调试(SWD)接口和串行线观察(SWO)输出stm32f103有多种封装形式和引脚数目,如LQFP48、LQFP64、LQFP 100等。
arm嵌入式开发板
ARM嵌入式开发板介绍ARM嵌入式开发板是一种用于开发嵌入式系统的硬件平台。
它采用ARM架构的处理器作为核心,具有较高的性能和低功耗特性,被广泛应用于物联网、智能家居、工业自动化等领域。
本文将介绍ARM嵌入式开发板的概述、特点以及常见的应用案例。
概述ARM嵌入式开发板是一种集成了ARM处理器、存储器、各种接口和外围设备的单板计算机。
它通常采用模块化设计,可以根据需求进行扩展和定制。
ARM是一种低功耗且高效的处理器架构,广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。
特点1. 强大的性能ARM嵌入式开发板采用ARM处理器,具有较高的运算能力和浮点计算性能。
它们通常采用多核心设计,可以同时运行多个任务,提高系统的并发处理能力。
2. 低功耗ARM架构的处理器采用了先进的微处理器设计技术,使得其功耗较低。
这对于嵌入式系统来说非常重要,因为嵌入式设备通常需要长时间运行,并且需要保持低功耗以延长电池寿命。
3. 丰富的接口和外围设备ARM嵌入式开发板通常集成了丰富的接口和外围设备,如GPIO、UART、SPI、I2C、USB等。
这些接口和设备可以方便地连接外部传感器、执行器、通信模块等,实现与外部环境的数据交互和控制。
4. 开放的软件生态系统由于ARM架构的广泛应用和开放的生态系统,开发者可以很容易地获取开源的操作系统(如Linux),以及丰富的开发工具和软件库。
这样可以大大加快开发周期,提高开发效率。
应用案例1. 物联网设备随着物联网的快速发展,ARM嵌入式开发板被广泛应用于物联网设备中。
它们可以集成各种传感器,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,通过物联网协议与云端进行数据通信和控制。
2. 智能家居ARM嵌入式开发板也被广泛应用于智能家居领域。
通过连接各种传感器、执行器和家电设备,可以实现智能家居的自动化控制,提高生活便利性和能源利用效率。
3. 工业自动化ARM嵌入式开发板在工业自动化领域也有广泛应用。
精选chap4微机总线技术规范与总线标准管理khn
4.2.1 SoC的片内总线
片上总线特点简单高效结构简单:占用较少的逻辑单元时序简单:提供较高的速度接口简单:降低IP核连接的复杂性灵活,具有可复用性地址/数据宽度可变、互联结构可变、仲裁机制可变功耗低信号尽量不变、单向信号线功耗低、时序简单片内总线标准ARM的AMBA 、IBM的CoreConnectSilicore的Wishbone、Altera的Avalon
高速IO总线
低速IO总线
微机系统中的内总线(插板级总线)
微机系统中的外总线(通信总线)
总线分类
按所处位置(数据传送范围)
片内总线
芯片总线(片间总线、元件级总线)
系统内总线(插板级总线)
系统外总线(通信总线)
非通用总线(与具体芯片有关)
通用标准总线
地址总线
控制总线
按总线功能
数据总线
并行总线
串行总线
特点:各主控模块共用请求信号线和忙信号线,其优 先级 别由其在链式允许信号线上的位置决定;优点:具有较好的灵活性和可扩充性;缺点:主控模块数目较多时,总线请求响应的速度较慢;
菊花链(串行)总线仲裁
主控模块1
主控 模块2
主控模块N
允许BG
请求BR
忙BB
总线仲裁器
……
三线菊花链仲裁原理
任一主控器Ci发出总线请求时,使BR=1任一主控器Ci占用总线,使BB=1,禁止BG输出主控器Ci没发请求(BRi=0),却收到BG(BGINi=l),则将BG向后传递(BGOUTi=l)当BR=1,BB=0时,仲裁器发出BG信号。此时,BG=1,如果仲裁器本身也是一个主控器,如微处理器,则在发出BG之前BB=0时,它可以占用一个或几个总线周期若Ci同时满足:本地请求(BRi=1);BB=0;检测到BGINi端出现了上升沿。接管总线。Ci接管总线后,BG信号不再后传,即BGOUTi=0
电力系统继电保护原理(第四版)
电力系统继电保护原理(第四版)第二章继电保护的硬件构成第一节继电器的类别和发展历程继电器能反应一个弱信号(电、磁、声、光、热)的变化而突然动作,闭合或断开其接点以控制一个较大功率的电路或设备的器件。
继电器的分类按输入信号性质分:非电量继电器和电量继电器按功能分量度继电器在继电保护和自动装置中作为主要元件,与辅助元件有或无继电器配套电流、电压、频率、功率继电器等有或无继电器在保护装置中作为辅助元件中间、时间、信号继电器等电磁式继电器衔铁弹簧电磁铁工作回路电磁继电器触点信号电源一、电磁型继电器(Relay)继电特性:无论起动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,它不可能停留在某一个中间位置动作电流:使继电器动作的最小电流值最小短路电流返回电流:使继电器返回原位的最大电流值最大负荷电流返回系数(恒小于1) I K re= K re= 0.85~ 0.9 I K act 触发特性曲线返回动作旋转衔铁式电流继电器结构6二、感应型继电器用电磁铁在一铝制圆盘中或圆筒中感应产生电流,电流产生转矩使圆盘或圆筒转动,使接点闭合的继电器。
四极感应圆筒式感应继电器工作原理与鼠笼式感应电机相似相当于两相式的电动机,垂直方向两磁极的线圈和水平两级的绕组磁通在空间上相差900,如果两磁通在时间上也相差900则可产生最大的旋转磁场圆筒上的转矩:M= KΦ1Φ 2 sinθ动作条件:电流大于定值(转矩大于弹簧反作用转矩),且θ为正(900时转矩最大)可反应两个电气量,如电压、电流,可实现方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等电磁式电流继电器侧面正面电磁式中间继电器正面侧面五、微机保护将反应故障量变化的数字式元件和保护中需要的逻辑元件、时间元件、执行元件等和在一起用一个微机实现,成为微机保护,是继电器发展的最高形式。
20世纪70年代初、中期开始了微机保护研究的热潮源于计算机技术重大突破:价格大幅度下降、可靠性提高70年代中后期,国外已有少量样机试运行。
第1章 S7-1200 PLC的硬件与硬件组态.
STEP 7 Basic 提供了两种编程语言(LAD 和 FBD) 。
有两种视图: Portal(门户 )视图,可以概览自动化项目的所有任 务;项目视图,将整个项目(包括PLC和HMI)按多层结构显示在 项目树中。
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1.3 编程工具STEP 7 Basic——典型的自动化系统 1/2
典型的自动化系统包含以下内容: 借助程序来控制过程的PLC; 用来操作和可视化过程的 HMI 设备。
用立即I/O指令读输入点时,相应的输入过程映像寄存器的值未 被更新。
用立即I/O指令写输出点时,相应的输出过程映像寄存器的值被 更新。
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1.1 S7-1200 PLC 简介
S7-1200 PLC (Programmable Logic Controller) 是西门子公司推 出的一款PLC,主要面向简单而高精度的自动化任务。
9
过程映像寄存器
I/O的存取通过I/O映像寄存器,而不是实际I/O,优点: 1 、程序执行阶段输入固定,执行完后再用输出映像寄存器的 值更新输出点,使系统运行稳定; 2 、用户程序读写 I/O 映像寄存器比读写 I/O 点快得多,可以提 高程序的执行速度。
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立即I/O的处理
在程序执行的过程中使用立即I/O指令可以直接存取I/O点。
25KB/不可扩展 1MB/24MB
8I/6O 2
8 2 8/8
25KB/不可扩展 1MB/24MB
14I/10O 2
14 8 12/12
50KB/不可扩展 2MB/24MB
3点/100kHz
3点/100kHz 1点/30kHz 2点/100kHz(DC/DC/DC型)
3点/100kHz 3点/30kHz
ARM外围接口电路工作原理
ARM外围接口电路工作原理ARM11是一种基于ARM架构设计的32位处理器。
它具有较高的计算能力和低功耗特性,被广泛应用于嵌入式系统和移动设备中。
ARM11外围接口电路是ARM11芯片上的硬件模块,用于扩展处理器的功能和连接外部设备。
1.串行接口ARM11芯片上的串行接口可以实现与外部设备的通信。
它一般包括UART(通用异步接收器/发送器)和SPI(串行外设接口)等模块。
UART模块实现了与外部设备的异步串口通信,而SPI模块则是一种同步串行接口,用于高速数据传输。
2.并行接口ARM11芯片上的并行接口通常用于与外部存储器、显示器、键盘等设备的连接。
ARM11芯片一般配备了SRAM接口、SDRAM接口和LCD接口等模块。
SRAM接口和SDRAM接口用于连接外部存储器,实现数据的读写操作。
LCD接口用于连接液晶显示器,实现图像和文字的显示。
3.时钟时钟模块是ARM11芯片中非常重要的一个模块,它用于提供系统的时钟信号。
ARM11芯片一般具有内部和外部时钟源,通过时钟分频器将外部时钟源分频后,提供给不同的模块使用。
时钟模块还负责产生处理器的时钟信号,控制处理器的工作频率。
4.中断控制中断控制模块用于处理外部的中断请求信号,并向处理器发送中断请求。
当外部设备需要与ARM11芯片通信或请求处理器的服务时,会产生中断请求信号。
中断控制模块会接收到这个信号,然后通过处理器的中断控制单元将中断请求传递给处理器,使得处理器能够及时响应和处理。
当需要与外部设备通信时,首先需要配置相关的接口模块。
比如,在使用串行接口进行通信时,需要设置相关的波特率和数据格式;在使用并行接口连接显示器时,需要配置显示器的分辨率和显示模式。
然后,通过编程方式向相应的接口模块写入数据或读取数据,实现与外部设备的数据交互。
在整个工作过程中,时钟模块起着关键的作用。
时钟模块提供稳定的时钟信号,保证各个接口模块按照预定的时序要求工作,从而实现数据的准确传输。
习题6参考答案-微机原理与接口技术(第2版)-李珍香-清华大学出版社
习题与思考题66.1 参考答案:按总线功能或信号类型来分,有数据总线、地址总线和控制总线。
按总线的层次结构分来为,有:CPU总线:微机系统中速度最快的总线,主要在CPU内部,连接CPU内部部件,在CPU周围的小范围内也分布该总线,提供系统原始的控制和命令。
局部总线:在系统总线和CPU总线之间的一级总线,提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之间的快速信息通道。
系统总线:也称为I/O总线,是传统的通过总线扩展卡连接外部设备的总线。
由于速度慢,其功能已经被局部总线替代。
通信总线:也称为外部总线,是微机与微机,微机与外设之间进行通信的总线。
常用的系统总线有:ISA总线、PCI总线、AGP总线、PCI-Express总线常用的外总线有:USB总线、IEEE 1394总线6.2 参考答案:(1)可以简化系统结构,便于系统设计制造。
(2)大大减少连线数目,便于布线,减小体积,提高系统的可靠性。
(3)便于接口设计,所有与总线连接的设备均可采用类似的接口。
(4)便于系统的扩充、更新与灵活配置,易于实现系统模块化。
(5)便于设备的软件设计和故障的诊断、维修等。
6.3参考答案:使用标准总线,不仅可以简化设计,有利于组织大规模专业化生产,缩短研制周期,同时也为灵活配置系统以及系统的升级、改造和维护带来了方便。
总线标准的一般特性规范包含:(1)物理特性定义总线物理形态和结构布局,规定总线的形式(电缆、印制线或接插件)及具体位置等。
(2)机械特性定义总线机械连接特性,其性能包括接插件的类型、形状、尺寸、牢靠等级、数量和次序等。
(3)功能特性定义总线各信号线功能,不同信号实现不同功能。
(4)电气特性定义信号的传递方向、工作电平、负载能力的最大额定值等。
6.4总线位宽:是指总线上能同时传送的数据位数,用bit(位)表示。
总线带宽(总线最大传输率):是指单位时间内总线上可传送的数据量,可用字节数/秒(B/s)或比特数/秒(b/s)表示总线工作频率:是指用于控制总线操作周期的时钟信号频率,所以也叫总线时钟频率,通常以MHz 为单位。
XGATE
S12XD系列中XGATE协处理器的原理及应用收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知主要介绍美国Freescale公司开发的功能强大的S12XD系列双核微处理器,比其前代产品S12D系列增加了XGATE核。
XGATE具有处理数据速度快、反应时间短、功耗低等一系列特点,因此在汽车电子领域有着很好的应用前景。
关键词MC9S12XD系列XGATE协处理器脉冲宽度调制串行通信排队管理1 概述美国Freescale公司在推出S12D系列16位单片机后,再次推出了功能更强大的S12 XD系列16位单片机。
其中,包括MC9S12XD64、MC9S12XDP512、MC3S12XDT256、MC3S12XDG128等。
在处理多任务技术方面,S12XD系列相对16位的S12D系列更具优势,其表现像32位机一样。
S12XD系列仍然保持着原来颇受欢迎的16位S12D系列MCU的低价格、低功耗、卓越的EMC和有效编码长度的优势。
S12XD系列的主要特点是增加了XGATE协处理器。
具体来讲,XGATE其实就是一个可用C语言编程的,拥有最优化的数据传输、逻辑以及位操作指令的指令系统。
由于在外部模块、RAM和I/O口之间提供了一个高速数据传输通道,其工作频率可达到S12D系列的CPU下载总线频率的2倍。
在CPU进行多总线加载数据传输时执行一个中断处理加载的情况下,XGATE就会表现出其优势。
2 XGATE的总体功能及主要特性2.1 XGATE的总体功能当前对许多嵌入式系统的一个挑战是在非常短的运行时间内同时执行一系列的重要任务。
直接存储器存取模块(DMA)提供的解决方案是,通过硬件控制使数据利用中断源来自动地读或写。
但是,这种方案中在等候下个中断到来之前通常DMA只执行读或写指令,其功能就会被限制。
在嵌入式系统中,这样的中断事件经常会介入其他的逻辑处理。
譬如在把数据移动到最终目的地之前,要介入确认信号或对数据进行修正的处理。
stm32g4数据手册
stm32g4数据手册本手册旨在提供STM32G4微控制器的详细数据和规格,以帮助开发人员了解其功能和性能。
本数据手册的主要目的是向工程师和开发人员提供STM32G4微控制器的技术规格和功能特性。
它详细描述了微控制器的硬件和软件功能,包括引脚布局、内部模块、寄存器配置、时钟系统、通信接口和外设等。
通过阅读本手册,开发人员可以全面了解STM32G4微控制器的设计和应用。
在开发系统和设备时,准确的技术规格和功能描述是至关重要的。
本数据手册为开发人员提供了必要的参考资料,以确保他们正确地使用和配置STM32G4微控制器。
无论是在电子设备的初期设计阶段,还是在软件开发和调试过程中,具备准确的数据手册将极大地促进开发工作的进展和效率。
为确保准确性和可靠性,我们将使用可靠的技术和最新的硬件/软件测试结果来编写本手册。
我们将不引用无法确认的内容,并尽力准确描述每个特性和规格。
这样,开发人员可以依靠本手册的信息来进行设计和开发工作。
本数据手册是STM32G4微控制器的完整参考资料和指南。
通过详细的技术规格和功能描述,开发人员可以深入了解该微控制器的性能和功能。
建议开发人员在使用STM32G4微控制器进行设计和开发之前详细阅读本手册,并与之作为准确的参考。
概述STM32G4系列微控制器的主要特性、应用和优势。
包括可用的不同版本和封装。
本数据手册详细描述了STM32G4微控制器的各种功能,包括处理器核、内存、外设等方面的特性。
在本手册中,您将找到以下内容:处理器核:介绍了STM32G4微控制器的处理器核特性,包括主频、指令集等信息。
内存:详细描述了STM32G4微控制器的内存结构和容量,包括Flash存储器和SRAM等。
外设:介绍了STM32G4微控制器支持的各种外设,包括通用I/O口、定时器、USART、SPI、I2C等。
其他功能:描述了其他与STM32G4微控制器相关的功能,例如电源管理、时钟系统、中断控制等。
微机原理 复习8086
地址 数据
CLK DEN VCC 8284 RES 外部复位信号 RESET RDY MN/MX CLK RESET READY 8086 BHE A19~A16 AD15~AD0 INTR S0 S1 S2
பைடு நூலகம்
INTA AMWC DT/R AIOWC ALE MRDC MWTC IORC 8288 IOWC BHE AB 存储器 8286 T OE DB I/O接口
• 8086指令队列的作用是什么? 答:作用是:在执行指令的同时从内存 中取了一条指令或下几条指令,取来的指 令放在指令队列中这样它就不需要象以往 的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的 工作,从而提高CPU的利用率。
EU
指令队列
BIU
8086CPU内部寄存器有哪几种?各自的特点 和作用是什么? 8086CPU有14个16位寄存器和8个8位寄 存器,可分为: 数据寄存器;指针和变址寄存器;段寄 存器;指令指针寄存器;标志寄存器。
• 为了实现寻址1MB存储器空间,8086CPU将 1MB的存储空间分成若干个逻辑段进行管理, 4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的 段起始地址。
• 已知堆栈段寄存器(SS)=2400H,堆栈指 针(SP)=1200H,计算该堆栈栈顶的实际 地址,并画出堆栈示意图。 • (SS)=2400H,(SP)=1200H ;PA=(SS)×10H+(SP)= 2400H×10H +1200H = 25200H。
8086CPU 重新启动后,从何处开始执行指 令? • 答:重新启动后,CS=FFFFH,IP=0000H,故 从物理地址为FFFF0H 的位置开始执行指令 。
8086 系统中存储器采用什么结构?用 什么信号来选中存储体?
• 答:8086 系统中,存储器采用分体结构,1MB 的 存储空间分成两个存储体:偶地址存储体和奇地 址存储体,各为512KB。 • 使用A0 和BHE 来区分两个存储体。当A0=0 时,选 中偶地址存储体,与数据总线低8位相连,从低8 位数据总线读/写一个字节。当BHE =0 时,选中奇 地址存储体,与数据总线高8 位相连,从高8 位数 据总线读/写一个字节。 • 当A0=0,BHE =0 时,同时选中两个存储体,读/写 一个字。
恩智浦半导体i.MX 8M Mini应用处理器数据手册说明书
恩智浦半导体数据手册:技术数据文件编号:IMXBMMCEC第0.2版,2019年4月MIMX8MM6DVTLZAAMIMX8MM4DVTLZAAMIMX8MM2DVTLZAAMIMX8MM5DVTLZAAMIMX8MM3DVTLZAAMIMX8MM1DVTLZAA适用于消费电子产品的i.MX 8M Mini应用处理器数据手册封装信息塑料封装FCBGA 14 x 14 mm,0.5 mm间距订购信息参见第6页的表21 i.MX 8M Mini简介i.MX 8M Mini应用处理器是能够带来最新视频和音频体验的恩智浦产品,具有最先进的特定媒体功能,采用高性能处理技术,同时优化了功耗。
i.MX 8M Mini系列处理器采用先进的四核Arm® Cortex®-A53内核,运行速度高达1.8 GHz。
一个通用型Cortex®-M4 400 MHz内核处理器用于低功耗处理。
DRAM控制器支持32位/16位LPDDR4、DDR4和DDR3L存储器。
可提供多种音频接口,包括I2S、AC97、TDM和S/PDIF。
提供许多其他接口用于连接外围设备,如USB、PCIe和以太网。
1. i.MX 8M Mini简介 (1)1.1. 功能框图 (5)1.2. 订购信息 (6)2. 模块列表 (8)2.1. 未使用的输入/输出的推荐连接 (12)i.MX 8M Mini简介表1. 特性i.MX 8M Mini简介表1. 特性(续)i.MX 8M Mini简介表1. 特性(续)注意实际功能集取决于产品型号(如表2所述)。
某些特定产品型号可能并未启用某些功能,如显示器和摄像头接口以及连接接口。
i.MX 8M Mini简介1.1 功能框图图1显示了i.MX 8M Mini应用处理器系统的功能模块。
图1. i.MX 8M Mini系统功能框图i.MX 8M Mini简介1.2 订购信息表2所示为本数据手册中包含的可订购样品型号的示例。
引脚与总线
8、CLK(Clock) 系统时钟,输入 系统通过该引脚给CPU提供内部定时信号
➢8086/8088的标准工作时钟为5MHz ➢IBM PC/XT机的8088采用了4.77MHz的时钟,
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VCC AD15 A16 / S3 A17 / S4 A18 / S5 A19 / S6 BHE*/S7 MN / MX* RD* HOLD (RQ*/ GT0*) HLDA(RQ* /GT1*) WR* (LOCK*) M / IO* (S2*) DT / R* (S1*) DEN * (S0) ALE* (QS0) INTA* (QS1) TEST* READY RESET
最小模式下24~31引脚的信号定义如下:
1. 中断响应引脚
INTA(Interrupt Acknowledge)
CPU对可屏蔽中断进行响应,输出、低电平有效 CPU进入中断响应周期,发出的2个负脉冲,以通
知外设接口来自INTR引脚的中断请求已被CPU响 应,并作为中断向量号的读选通信号。
读写控制引脚
时钟周期:微机系统中统一的时钟信号CLK 的周期---由CPU的主频决定。时钟 周期是CPU处理动作的最小定时单 位
三者关系: 一个指令周期包含若干个总线周期; 一个基本总线周期需4个时钟周期, 称为4个“T状态”,T1、T2、T3、T4。
单片机各模块说明
单片机各模块说明单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,具有微处理器核心和一系列外设模块的特殊芯片。
它通常用于控制和执行各种电子设备和系统。
在单片机中,各个模块起到不同的作用,为了更好地了解单片机的工作原理和功能,本文将对单片机的各个模块进行详细说明。
一、微处理器核心模块:单片机的核心是微处理器模块,它通常由中央处理器(CPU)和一些内部寄存器组成。
微处理器核心负责执行指令和处理运算,控制整个系统的工作。
它是单片机的大脑,接收和处理外部输入信号,在内部进行逻辑运算,并向外部输出结果。
二、存储器模块:存储器模块是单片机中非常重要的部分,它用于存储程序和数据。
存储器可以分为两类,即程序存储器和数据存储器。
程序存储器(ROM)用于存储程序代码,通常是只读的;数据存储器(RAM)用于存储程序计算的中间结果和变量。
三、输入/输出模块:输入/输出模块用于单片机与外部设备的数据交互。
其中,输入模块用于将外部的信号或数据输入到单片机,输出模块则负责将单片机的控制指令或计算结果输出到外部设备。
输入/输出模块的接口通常包括引脚和通信接口等。
四、定时器/计数器模块:定时器/计数器模块用于计时和计数操作。
它可以产生一定的定时延迟,周期性地产生中断信号,或者实现对外部事件的计数。
定时器/计数器模块通常具有多个计数器和触发器,可以满足不同的计时和计数需求。
五、串行通信模块:串行通信模块是单片机与其他设备进行数据传输的接口。
单片机通常具有多种串行通信接口,如UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和I2C(双线串行接口)等。
这些接口可以连接各种外部设备,实现数据的收发和通信。
六、模拟/数字转换模块:模拟/数字转换模块用于将模拟信号转换为数字信号,或者将数字信号转换为模拟信号。
它通常由模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)等组成。
模拟/数字转换模块可以将外部的模拟信号转换为单片机可以处理的数字信号,并且可以将单片机处理后的数字信号转换为模拟信号输出。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计教学大纲教案
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》教学大纲教案课程英文名称:Microcomputer System Theory and Embedded System Design课程代码:E0130340 学时数:64 学分数:4课程类型:学科基础课程适用学科专业:工学,仪器仪表类、电气类、电子信息类、自动化类、计算机类各专业以及机械类、测绘类、航空航天类、能源动力类、交通运输类、生物医疗工程类各相关专业先修课程:数字逻辑设计及应用,高级语言程序设计,软件技术基础执笔者:编写日期:审核人:一、课程简介本课程是工学电子电气信息工程及相关专业的学科基础课程,与实践类课程《微处理器系统与嵌入式系统综合设计》(课程代码:K0175010)互为配套课程。
本课程在阐述通用微处理器系统的架构、组成及工作原理的基础上,介绍了基于ARM CPU的、现代嵌入式微系统的设计与实现技术。
课程全面涵盖了微处理器、存储器、总线及接口等计算机子系统,重点体现了嵌入式系统/片上系统中硬件电路和软件程序的协同工作原理与设计方法,具体讲述了微处理器中数据通路、控制部件及指令的实现技术、分层存储器设计技术、输入/输出接口控制技术,以及ARM微处理器程序设计技术、异常处理技术,嵌入式系统引导程序设计、接口驱动程序设计及操作系统移植等内容。
This course is a basic subject-centered course in electrical and electronic information engineering and other related specialties. It will be helpful to understand the knowledge of the co-requisite experimental course K0175010 - Microprocessor and Embedded System Laboratory.The architecture, organization and operation principles of general-purpose microprocessor systems will be elaborated, as well as the design and implementation technology for current embedded microsystems based on ARM CPU. The subsystems in a computer, including microprocessor, memories, buses, input/output interfaces and others, will be completely involved. The primary goal of this course is to studying the cooperated relationship between the hardware and software in an embedded system or a System-on-Chip, by discussing in detail on the design method for data path and the controller inside CPU, the implementation technology for hierarchy storage system, the control mode for peripherals, and the program skill for APPs, exception handlers, boot codes, drivers and operating system transplantation, and so on.二、课程目标本课程旨在培养学生深入理解微处理器芯片与嵌入式系统的架构、组成及工作原理,熟练掌握现代嵌入式微系统中硬件电路和软件程序的基本分析、设计与实现方法。
2019年上半年软件设计师(中级)真题+答案解析上午选择+下午案例完整(全国计算机软考)
A. 数字证书 B. 消息加密 C. 用户私钥 D. 数字签名 答案: A 这里使用的应该是发送方的公钥,在 4 个选项中,能包含发送方公钥 的只有数字证书。 10、 A. 数字证书 B. 消息加密 C. 用户私钥 D. 数字签名 答案: D 确保消息不可否认,也就是考查确保发送者身份的不可抵赖,所以这 里使用的应该是发送方的数字签名。
A. 时间片到 B. 释放了扫描仪 C. 释放了打印机
壹拾叁
D. 已完成 答案: A 24、A. 等待、就绪、等待和等待
B. 运行、就绪、运行和等待 C. 就绪、运行、等待和等待 D. 就绪、就绪、等待和运行 答案: C 首先,这里采用的是先来先服务调度算法,即按照申请的顺序来安排 运行,申请顺序已在题干假设为 P1-P2-P3-P4。 其次,单个空无法判断结构,那么结合第二空的选项来分析。首先不 能两个进程同时运行,因此“释放了扫描仪”选项排除。 再根据原本 P1-P2-P3-P4 的状态分别是(运行、就绪、等待、等待), 因此接下来能够在运行态的,要么是保持运行未改变的 P1,否则应 该是已经进入就绪态的 P2(依据先来先服务的调度原则),第二空 4 个选项中,符合的只有“释放了打印机”选项,此时 P1-P2-P3-P4 的 状态分别是(就绪、运行、等待、等待)。 据此再来分析第一空,P1 由运行态转变为就绪态,条件应该是时间 片到,所以选择“时间片到”。
4、某系统由 3 个部件构成,每个部件的千小时可靠度都为 R,该系 统的千小时可靠度为(1-(1-R)²)R,则该系统的构成方式是( )。
A. 3 个部件串联 B. 3 个部件并联
Almel ATmega32 ATmega32L微控制器 说明书
2
ATmega32(L)
2503F–AVR–12/03
(INT1) (OC1B) (OC1A) (ICP) (OC2)
PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 VCC GND (SCL) PC0 (SDA) PC1 (TCK) PC2 (TMS) PC3
ATmega32(L)
综述
方框图
ATmega32 是基于增强的 AVR RISC 结构的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。 由于其先进的指 令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega32 的数据吞吐率高达 1 MIPS/MHz,从而可 以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。 Figure 2. 结构框图
XTAL2 MCU CTRL. & TIMING RESET
INSTRUCTION DECODER
Y Z
CONTROL LINES
ALU
INTERRUPT UNIT
INTERNAL CALIBRATED OSCILLATOR
AVR CPU
STATUS REGISTER
EEPROM
PROGRAMMING LOGIC
TQFP/MLF
PB4 (SS) PB3 (AIN1/OC0) PB2 (AIN0/INT2) PB1 (T1) PB0 (XCK/T0) GND VCC PA0 (ADC0) PA1 (ADC1) PA2 (ADC2) PA3 (ADC3) (MOSI) PB5 (MISO) PB6 (SCK) PB7 RESET VCC GND XTAL2 XTAL1 (RXD) PD0 (TXD) PD1 (INT0) PD2
TWI
STACK POINTER
TIMERS/ COUNTERS
计算机等级考试四级教程---操作系统原理
基本要求1.掌握操作系统的基本概念、基本结构和运行机制.2.深入理解进程线程模型,深入理解进程同步机制,深入理解死锁概念及解决方案。
3.掌握存储管理基本概念,掌握分区存储管理方案,深入理解虚拟页式存储管理方案。
4.深入理解文件系统的设计、实现,以及提高文件系统性能的各种方法.5.了解I/O设备管理的基本概念、I/O软件的组成,掌握典型的I/O设备管理技术.6.了解操作系统的演化过程、新的设计思想和实现技术。
考试内容一、操作系统概述1、 操作系统基本概念、特征、分类.基本概念:是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合-—它们能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源,合理地组织计算机的工作流程,控制程序的执行,并向用户提供各种服务功能,使用户能够灵活的、方便、有效地使用计算机,并使整个计算机系统能够高效地运行(是具有各种功能的、大量程序模块的集合)。
任务: 1.组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源 2.向用户提供各种服务功能特征: 并发性(用户程序与用户程序之间并发执行;用户程序与操作系统程序之间并发执行)、共享性(互斥共享和同时共享)、随机性(要充分考虑各种各样的可能性)。
分类: 1.批处理操作系统(成批处理、SPOOLing技术) 简单/多道批处理系统 2。
分时系统 (多路性、交互性、独占性、及时性)3。
实时操作系统 硬实时/软实时系统 (实时时钟管理、过载保护、高可靠性)4.嵌入式操作系统 可针对需求进行裁剪、调整和生成 (高可靠性、实时性、占有资源少、智能化能源管理、易于连接、低成本等)5。
个人计算机操作系统 (某一时间为单用户服务、图形界面、使用方便)6.网络操作系统 集中式/分布式模式 (共享数据、资源及服务同运算处理能力)7.分布式操作系统(统一/同一操作系统、资源的深度共享、透明性、自治性)集群8。
智能卡操作系统 资源管理、通信管理、安全管理、应用管理2、 操作系统主要功能。
IC卡讲义
它的外形和普通磁卡做成的信用卡相似,具体尺 寸为: 长、宽:(85.47~85.72)×(53.92~54.03)mm2, 厚度:0.76±0.08mm(ISO标准)。
至今业界人士尚无统一、全 面的定义。下面从不同方面对IC卡进行了三种描述: 1、外型象信用卡,但卡上含有一个符合国际标 准化组织(ISO)有关的IC芯片; 2、由一个或多个IC芯片组成,并封装成便于人们 携带的卡片;
3、可获取性:防止未经授权的信息被截流,
—即在信息传输过程中防止被非法截流;
4、真实性:经过一系列的技术手段验证信息的 真实性,—如数字签名技术就是一种验证信息真实 性的技术; 5、持久性:长时间信息保存的可靠性、准确性 等。
---无接触点卡则与读写设备无电路接触,由非接 触式的读写技术进行读写(如:光或无线电技 术)。
RAM卡(可读写卡); 存储器卡: Δ 有接触点 ROM卡(可读不可写卡)。 卡又分为: 智能卡(带MPU的卡)。
1.2.2
IC卡分类及性能特性
普通存储器IC卡
存储器IC卡:
智能存储器IC卡 一般将IC卡从 功能上分成: 智能IC卡:
一般IC卡使用 的芯片有:
IC卡使用的专 用芯片分为:
存储器芯片--- 存储器卡使用存储 器芯片作为卡芯; 微处理器芯片--- 智能卡使用微处 理器芯片作为卡 芯。
Δ
IC卡常用的存储器芯片种类及特性:
存储器类型
ROM RAM
功
能
只读存储器,一次写入后不可更改 或删除。 随机存取存储器,掉电后信息丢失。 一般作为信息处理时的临时存储器。
光卡--------- 激光卡,利用光进行数据记录,每张 光卡可以存储几兆、几十兆、上百兆 字节的数字信息,而且不受电磁干扰、 可靠性好; 凸字卡------ 在卡片上刻压有凸字。 IC卡属于半导体卡:半导体卡片采用微电子技术进 行信息的存储、处理。它又可 分为有接触点卡和无接触点卡 两种。
cj2302工作原理
cj2302工作原理CJ2302是一种高性能、低功耗的微控制器(MCU),其工作原理遵循典型的嵌入式系统设计。
以下是CJ2302工作原理的简要概述:1. 中央处理器(CPU):CJ2302的核心是高性能的ARM Cortex-M4处理器,它负责执行程序指令、处理数据以及控制整个系统的运行。
CPU具有丰富的特性,如流水线执行、硬件乘法和除法、单周期和多周期执行模式等。
2. 存储器:CJ2302内置了闪存存储器,用于存储程序代码和数据。
CPU通过地址总线访问存储器,并根据指令控制存储器的读写操作。
3. 外设:CJ2302集成了多种外设,如UART、SPI、I2C、CAN等,用于与外部设备进行通信和数据交换。
CPU通过控制相关寄存器来配置和控制这些外设的操作。
4. 定时器:CJ2302内置了多种定时器,如自由运行定时器、脉冲宽度调制(PWM)定时器等。
这些定时器可以用于测量时间、产生周期性信号等应用。
5. 中断控制器:CJ2302具有多个外部中断引脚,可以用于检测外部事件的触发。
中断控制器负责响应这些事件并生成中断请求,CPU在接收到中断请求后,根据中断优先级和程序中断向量表跳转到相应的中断服务程序(ISR)执行。
6. 电源管理:CJ2302具有低功耗特性,支持多种省电模式。
电源管理模块负责监控电源状态,并在必要时触发CPU进入省电模式,以降低功耗。
7. 调试接口:CJ2302提供了调试接口,如JTAG、SWD等,用于进行硬件和软件调试。
调试接口允许开发人员实时观察和控制MCU的内部状态,以便于排查问题和优化性能。
总之,CJ2302工作原理主要通过CPU、存储器、外设、定时器、中断控制器等组件协同工作,实现对整个系统的控制和运行。
根据不同的应用场景和需求,开发者可以通过编程配置和控制这些组件,使CJ2302发挥出高性能、低功耗的优势。
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(3)中断请求和响应引脚(续2)
NMI(Non-Maskable Interrupt) 不可屏蔽中断请求,输入、上升沿有效 有效时,表示外界向CPU申请不可屏蔽中断 该请求的优先级别高于INTR,并且不能在CPU内 被屏蔽 当系统发生紧急情况时,可通过他向CPU申请不可 屏蔽中断服务
(2)读写控制引脚
ALE(Address Latch Enable) 地址锁存允许,输出、三态、高电平有效 ALE 引 脚 高 有 效 时 , 表 示 复 用 引 脚 : AD7~AD0和A19/S6~A16/S3正在传送地 址信息 由于地址信息在这些复用引脚上出现的时 间很短暂,所以系统可以利用ALE引脚将 地址锁存起来
1. 8088的两种组态模式
两种组态构成两种不同规模的应用系统 最小组态模式
构成小规模的应用系统 8088本身提供所有的系统总线信号 构成较大规模的应用系统,例如可以接入 数值协处理器8087 8088和总线控制器8288共同形成系统总 线信号
最大组态模式
1. 8088的两种组态模式(续)
CPU在等待周期中仍然要监测READY信号,有 效则进入第4个时钟周期,否则继续插入等待周 期Tw。
(2)读写控制引脚(续5)
DEN*(Data Enable) 数据允许,输出、三态、低电平有效 有效时,表示当前数据总线上正在传送数据, 可利用他来控制对数据总线的驱动 DT/R*(Data Transmit/Receive) 数据发送/接收,输出、三态 该信号表明当前总线上数据的流向 高电平时数据自CPU输出(发送) 低电平时数据输入CPU(接收)
(5)其它引脚(续2)
Vcc 电源输入,向CPU提供+5V电源 GND 接地,向CPU提供参考地电平 MN/MX*(Minimum/Maximum) 组态选择,输入 接高电平时,8088引脚工作在最小组态; 反之,8088工作在最大组态
(5)其它引脚(续3)
TEST* 测试,输入、低电平有效 该引脚与WAIT指令配合使用 当CPU执行WAIT指令时,他将在每个时钟周 期对该引脚进行测试:如果无效,则程序踏步 并继续测试;如果有效,则程序恢复运行 也就是说,WAIT指令使CPU产生等待,直到 引脚有效为止 在使用协处理器8087时,通过引脚和WAIT指 令,可使8088与8087的操作保持同步
8088
2. 最小组态的引脚信号
1. 2. 3.
4.
5.
数据和地址引脚 读写控制引脚 中断请求和响应引脚 总线请求和响应引脚 其它引脚
(1) 数据和地址引脚
AD7~AD0(Address/Data) 地址/数据分时复用引脚,双向、三态 在访问存储器或外设的总线操作周期中, 这些引脚在第一个时钟周期输出存储器或 I/O端口的低8位地址A7~A0 其他时间用于传送8位数据D7~D0
(2)读写控制引脚(续2)
WR*(Write) 写控制,输出、三态、低电平有效 有效时,表示CPU正在写出数据给存储器 或I/O端口 RD*(Read) 读控制,输出、三态、低电平有效 有效时,表示CPU正在从存储器或I/O端 口读入数据
(2)读写控制引脚(续3)
IO/M*、WR*和RD*是最基本的控制信号 组合后,控制4种基本的总线周期
总线周期 存储器读 IO/M* WR* 低 高 RD* 低
存储器写
I/O读 I/O写
低
高 高
低
高 低
高
低 高
(2)读写控制引脚(续4)
READY 存储器或I/O口就绪,输入、高电平有效 在总线操作周期中,8088 CPU会在第3个时钟 周期的前沿测试该引脚
如果测到高有效,CPU直接进入第4个时钟周期 如果测到无效,CPU将插入等待周期Tw
主机与外设进行数据交换通常采用可屏蔽中断 不可屏蔽中断通常用于处理掉电等系统故障
(4)总线请求和响应引脚
HOLD 总线保持(即总线请求),输入、高电平有效 有效时,表示总线请求设备向CPU申请占有总线 该信号从有效回到无效时,表示总线请求设备对总 线的使用已经结束,通知CPU收回对总线的控制权
模块2:1.2.2微处理器外部特性
教学重点
最小组态下的基本引脚和总线形成 最小组态下的总线时序 IBM PC总线
一. 8088的引脚信号和总线形成
指引脚信号的定义、 信号从芯片向外输出, 作用;通常采用英文 外部特性表现在其引脚信号上,学习 起作用的逻辑电平 还是从外部输入芯片, 单词或其缩写表示 时请特别关注以下几个方面: 高、低电平有效 或者是双向的 输出正常的低电平、 ⑴ 引脚的功能 上升、下降边沿有效 高电平外,还可以输 出高阻的第三态 ⑵ 信号的流向 ⑶ 有效电平 ⑷ 三态能力
(1)数据和地址引脚(续1)
A15~A8(Address) 中间8位地址引脚,输出、三态 这些引脚在访问存储器或外设时,提供全 部20位地址中的中间8位地址A15~A8
(1)数据和地址引脚(续2)
A19/S6~A16/S3(Address/Status) 地址/状态分时复用引脚,输出、三态 这些引脚在访问存储器的第一个时钟周期 输出高4位地址A19~A16 在访问外设的第一个时钟周期全部输出低 电平无效 其他时间输出状态信号S6~S3
电平锁存 上升沿锁存
高电平通过,低电平锁存
(2)读写控制引脚(续6)
SS0*(System Status 0) 最小组态模式下的状态输出信号 它与IO/M*和DT/R*一道,通过编码指示 CPU在最小组态下的8种工作状态:
1. 2. 3. 4. 取指 存储器读 存储器写 过渡状态 5. 6. 7. 8. 中断响应 I/O读 I/O写 暂停
两种组态利用MN/MX*引脚区别
MN/MX*接高电平为最小组态模式 MN/MX*接低电平为最大组态模式
IBM PC/XT采用最大组态 本书以最小组态展开基本原理
通常在信号名称加 上划线(如:MX)或星号(如:MX*) 表示低电平有效
两种组态下的内部操作并没有区别
8088的引脚图
GND A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC AD15 AD16 / S3 AD17 / S4 AD18 / S5 AD19 / S6 SS0* (HIGH) MN / MX* RD* HOLD (RQ)*/ GT0*) HLDA (RQ1* /GT1*) WR* (LOCK*) M / IO ( S2* ) DT / R* ( S1* ) DEN ( S0 ) ALE INTA TEST* READY RESET
D触发器:信号保持,也可用作导通开关
三态
锁存
三态缓冲器(三态门)
具有单向导通和三态的特性
A T
A T F A T
F
T为低平时: 输出为高阻抗(三态) T为高电平时: 输出为输入的反相
F
A
T
F
表示反相或低电平有效
74LS244
• • • •
双4位单向缓冲器 分成4位的两组 每组的控制端连接 在一起 控制端低电平有效 输出与输入同相
(3)中断请求和响应引脚
INTR(Interrupt Request) 可屏蔽中断请求,输入、高电平有效 有效时,表示请求设备向CPU申请可屏蔽 中断 该请求的优先级别较低,并可通过关中断 指令CLI清除标志寄存器中的IF标志、从 而对中断请求进行屏蔽
(3)中断请求和响应引脚(续1)
“引脚”小结
CPU引脚是系统总线的基本信号 可以分成三类信号: 8位数据线:D0~D7 20位地址线:A0~A19 有问题! 控制线:
ALE、IO/M*、WR*、RD*、READY INTR、INTA*、NMI,HOLD、HLDA RESET、CLK、Vcc、GND
“引脚”提问
每一位都是一个三态门, 每4个三态门的控制端连接在一起
双向三态缓冲器
具有双向导通和三态的特性 A B
T
OE*=0,导通 T=1 A→B T=0 A←B OE*=1,不导通
OE*
Intel 8286
8位双向缓冲器 • 控制端连接在一起, 低电平有效 • 可以双向导通 • 输出与输入同相 OE*=0,导通 T=1 A→B T=0 A←B OE*=1,不导通
INTA*(Interrupt Acknowledge) 可屏蔽中断响应,输出、低电平有效 有效时,表示来自INTR引脚的中断请求 已被CPU响应,CPU进入中断响应周期 中断响应周期是连续的两个,每个都发出 有效响应信号,以便通知外设他们的中断 请求已被响应、并令有关设备将中断向量 号送到数据总线
提问之一: CPU引脚是如何与外部连接的呢? 解答:总线形成(第4.1.3节)
提问之二: CPU引脚是如何相互配合, 实现总线操作、控制系统工作的呢? 解答:总线时序(第4.2节)
3. 最小组态的总线形成
MN/MX* IO/M* RD* WR*
系统总线信号
+5V
(1)20位地址总线—— A采用3个三态透明锁存器8282进行锁存和驱动 8282 A19~A16 19/S6~A16/S3 STB (2)8位数据总线—— OE* 8088 采用数据收发器8286进行驱动 A15~A8 A15~A8 8282 STB (3)系统控制信号—— OE* 由8088引脚直接提供8282 A7~A0 AD7~AD0AEDT/R* DEN*