史上最詳細(xì)!嵌入式系統(tǒng)知識(shí)和接口技術(shù)總結(jié)
發(fā)布時(shí)間:2020-02-13 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】嵌入式系統(tǒng)是一種專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),作為裝置或設(shè)備的一部分。通常,嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上,所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備,如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車(chē)等,都使用嵌入式系統(tǒng),有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng),但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。
一、什么是嵌入式
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義:“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。原文為:Devices Used to Control,Monitor or Assist the Operation of Equipment,Machinery or Plants)。
嵌入式系統(tǒng)是一種專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),作為裝置或設(shè)備的一部分。通常,嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上,所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備,如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車(chē)等,都使用嵌入式系統(tǒng),有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng),但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。
從應(yīng)用對(duì)象上加以定義,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義為:以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
一個(gè)嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的核心,由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。執(zhí)行裝置也稱(chēng)為被控對(duì)象,它可以接受嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制命令,執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。
執(zhí)行裝置可以很簡(jiǎn)單,如手機(jī)上的一個(gè)微小型的電機(jī),當(dāng)手機(jī)處于震動(dòng)接收狀態(tài)時(shí)打開(kāi);也可以很復(fù)雜,如SONY 智能機(jī)器狗,上面集成了多個(gè)微小型控制電機(jī)和多種傳感器,從而可以執(zhí)行各種復(fù)雜的動(dòng)作和感受各種狀態(tài)信息。
二、嵌入式系統(tǒng)的組成
一、 硬件層
硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用設(shè)備接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一嵌入式處理器基礎(chǔ)上添加電源電路、時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器電路,就構(gòu)成了一個(gè)嵌入式核心控制模塊。其中操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以固化在ROM中.
二、 中間層
硬件層與軟件層之間為中間層,也稱(chēng)為硬件抽象層(Hardware Abstract Layer,HAL)或者板級(jí)支持包(Board Support Package,BSP),它半系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開(kāi)來(lái),使系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)程序與硬件無(wú)關(guān),上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)心底層硬件的具體情況,根據(jù)BSP層提供的接口即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置功能。
實(shí)際上,BSP是一個(gè)介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次,包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯(lián)系緊密的軟件模塊。設(shè)計(jì)一個(gè)完整的BSP需要完成兩部分工作:嵌入工系統(tǒng)的硬件初始化的BSP功能,設(shè)計(jì)硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
三、 系統(tǒng)軟件層
系統(tǒng)軟件層由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(Real-time Operation System,RTOS)、文件系統(tǒng)、圖形用戶(hù)接口(Graphic User Interface,GUI)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
三、實(shí)時(shí)系統(tǒng)
定義:能在指定或確定的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和對(duì)外部或內(nèi)部、同步或異步時(shí)間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。
區(qū)別:通用系統(tǒng)一般追求的是系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間和用戶(hù)的使用方便;而實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要考慮的是在最壞情況下的系統(tǒng)行為。
特點(diǎn):時(shí)間約束性、可預(yù)測(cè)性、可靠性、與外部環(huán)境的交互性。
硬實(shí)時(shí)(強(qiáng)實(shí)時(shí)):指應(yīng)用的時(shí)間需求應(yīng)能夠得到完全滿(mǎn)足,否則就造成重大安全事故,甚至造成重大的生命財(cái)產(chǎn)損失和生態(tài)破壞,如:航天、軍事。
軟實(shí)時(shí)(弱實(shí)時(shí)):指某些應(yīng)用雖然提出了時(shí)間的要求,但實(shí)時(shí)任務(wù)偶爾違反這種需求對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行及環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重影響,如:監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息采集系統(tǒng)。
任務(wù)的約束包括:時(shí)間約束、資源約束、執(zhí)行順序約束和性能約束。
四、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度
調(diào)度:給定一組實(shí)時(shí)任務(wù)和系統(tǒng)資源,確定每個(gè)任務(wù)何時(shí)何地執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程。
搶占式調(diào)度:通常是優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)的調(diào)度,如uCOS。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好、反應(yīng)快,調(diào)度算法相對(duì)簡(jiǎn)單,可以保證高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的時(shí)間約束;缺點(diǎn)是上下文切換多。
非搶占式調(diào)度:通常是按時(shí)間片分配的調(diào)度,不允許任務(wù)在執(zhí)行期間被中斷,任務(wù)一旦占用處理器就必須執(zhí)行完畢或自愿放棄,如WinCE。優(yōu)點(diǎn)是上下文切換少;缺點(diǎn)是處理器有效資源利用率低,可調(diào)度性不好。
靜態(tài)表驅(qū)動(dòng)策略:系統(tǒng)在運(yùn)行前根據(jù)各任務(wù)的時(shí)間約束及關(guān)聯(lián)關(guān)系,采用某種搜索策略生成一張運(yùn)行時(shí)刻表,指明各任務(wù)的起始運(yùn)行時(shí)刻及運(yùn)行時(shí)間。
優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)策略:按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)的高低確定任務(wù)的執(zhí)行順序。
實(shí)時(shí)任務(wù)分類(lèi):周期任務(wù)、偶發(fā)任務(wù)、非周期任務(wù)。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)模型:數(shù)據(jù)采集任務(wù)實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的采集,數(shù)據(jù)處理任務(wù)處理采集的數(shù)據(jù)、并將加工后的數(shù)據(jù)送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)管理任務(wù)控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行。
五、嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)
馮諾依曼結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間,程序指令存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址指向同一個(gè)存儲(chǔ)器的不同物理位置,采用單一的地址及數(shù)據(jù)總線(xiàn),程序和數(shù)據(jù)的寬度相同。例如:8086、ARM7、MIPS…
哈佛結(jié)構(gòu):程序和數(shù)據(jù)是兩個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)器,每個(gè)存儲(chǔ)器獨(dú)立編址、獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn),是一種將程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開(kāi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。例如:AVR、ARM9、ARM10…
CISC與RISC的特點(diǎn)比較。
計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序所需要的時(shí)間P可以用下面公式計(jì)算:P=I×CPI×T
I:高級(jí)語(yǔ)言程序編譯后在機(jī)器上運(yùn)行的指令數(shù)。
CPI:為執(zhí)行每條指令所需要的平均周期數(shù)。
T:每個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。
流水線(xiàn)的思想:在CPU中把一條指令的串行執(zhí)行過(guò)程變?yōu)槿舾芍噶畹淖舆^(guò)程在CPU中重疊執(zhí)行。
流水線(xiàn)的指標(biāo):
吞吐率:?jiǎn)挝粫r(shí)間里流水線(xiàn)處理機(jī)流出的結(jié)果數(shù)。如果流水線(xiàn)的子過(guò)程所用時(shí)間不一樣長(zhǎng),則吞吐率應(yīng)為最長(zhǎng)子過(guò)程的倒數(shù)。
建立時(shí)間:流水線(xiàn)開(kāi)始工作到達(dá)最大吞吐率的時(shí)間。若m個(gè)子過(guò)程所用時(shí)間一樣,均為t,則建立時(shí)間T=mt。
信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序
A、存儲(chǔ)器單位:字節(jié)(8位)
B、字長(zhǎng)決定了微處理器的尋址能力,即虛擬地址空間的大小。
C、32位微處理器的虛擬地址空間位232,即4GB。
D、小端字節(jié)順序:低字節(jié)在內(nèi)存低地址處,高字節(jié)在內(nèi)存高地址處。
E、大端字節(jié)順序:高字節(jié)在內(nèi)存低地址處,低字節(jié)在內(nèi)存高地址處。
F、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的存儲(chǔ)順序問(wèn)題取決于OSI模型底層中的數(shù)據(jù)鏈路層。
六、邏輯電路基礎(chǔ)
根據(jù)電路是否具有存儲(chǔ)功能,將邏輯電路劃分為:組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。
組合邏輯電路:電路在任一時(shí)刻的輸出,僅取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào),而與輸入信號(hào)作用前電路的狀態(tài)無(wú)關(guān)。常用的邏輯電路有譯碼器和多路選擇器等。
時(shí)序邏輯電路:電路任一時(shí)刻的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與該時(shí)刻電路的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序電路中必須包含記憶元件。觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基礎(chǔ)。常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器和計(jì)數(shù)器等。
真值表、布爾代數(shù)、摩根定律、門(mén)電路的概念。
NOR(或非)和NAND(與非)的門(mén)電路稱(chēng)為全能門(mén)電路,可以實(shí)現(xiàn)任何一種邏輯函數(shù)。
譯碼器:多輸入多輸出的組合邏輯網(wǎng)絡(luò)。
每輸入一個(gè)n位的二進(jìn)制代碼,在m個(gè)輸出端中最多有一個(gè)有效。
當(dāng)m=2n是,為全譯碼;當(dāng)m《2n時(shí),為部分譯碼。
由于集成電路的高電平輸出電流小,而低電平輸出電流相對(duì)比較大,采用集成門(mén)電路直接驅(qū)動(dòng)LED時(shí),較多采用低電平驅(qū)動(dòng)方式。液晶七段字符顯示器LCD利用液晶有外加電場(chǎng)和無(wú)外加電場(chǎng)時(shí)不同的光學(xué)特性來(lái)顯示字符。
時(shí)鐘信號(hào)是時(shí)序邏輯的基礎(chǔ),它用于決定邏輯單元中的狀態(tài)合適更新。同步是時(shí)鐘控制系統(tǒng)中的主要制約條件。
在選用觸發(fā)器的時(shí)候,觸發(fā)方式是必須考慮的因素。觸發(fā)方式有兩種:電平觸發(fā)方式:具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有點(diǎn),常用來(lái)組成暫存器。邊沿觸發(fā)方式:具有很強(qiáng)的抗數(shù)據(jù)端干擾能力,常用來(lái)組成寄存器、計(jì)數(shù)器等。
七、總線(xiàn)電路及信號(hào)驅(qū)動(dòng)
總線(xiàn)是各種信號(hào)線(xiàn)的集合,是嵌入式系統(tǒng)中各部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通路。在同一時(shí)刻,每條通路線(xiàn)路上能夠傳輸一位二進(jìn)制信號(hào)。按照總線(xiàn)所傳送的信息類(lèi)型,可以分為:數(shù)據(jù)總線(xiàn)(DB)、地址總線(xiàn)(AB)和控制總線(xiàn)(CB)。
總線(xiàn)的主要參數(shù):
總線(xiàn)帶寬:一定時(shí)間內(nèi)總線(xiàn)上可以傳送的數(shù)據(jù)量,一般用MByte/s表示。
總線(xiàn)寬度:總線(xiàn)能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)(bit),即人們常說(shuō)的32位、64位等總線(xiàn)寬度的概念,也叫總線(xiàn)位寬??偩€(xiàn)的位寬越寬,總線(xiàn)每秒數(shù)據(jù)傳輸率越大,也就是總線(xiàn)帶寬越寬。
總線(xiàn)頻率:工作時(shí)鐘頻率以MHz為單位,工作頻率越高,則總線(xiàn)工作速度越快,也即總線(xiàn)帶寬越寬。
總線(xiàn)帶寬 = 總線(xiàn)位寬×總線(xiàn)頻率/8, 單位是MBps。
常用總線(xiàn):ISA總線(xiàn)、PCI總線(xiàn)、IIC總線(xiàn)、SPI總線(xiàn)、PC104總線(xiàn)和CAN總線(xiàn)等。
只有具有三態(tài)輸出的設(shè)備才能夠連接到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上,常用的三態(tài)門(mén)為輸出緩沖器。
當(dāng)總線(xiàn)上所接的負(fù)載超過(guò)總線(xiàn)的負(fù)載能力時(shí),必須在總線(xiàn)和負(fù)載之間加接緩沖器或驅(qū)動(dòng)器,最常用的是三態(tài)緩沖器,其作用是驅(qū)動(dòng)和隔離。
采用總線(xiàn)復(fù)用技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn)的共用。但會(huì)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題:
A、需要增加外部電路對(duì)總線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行復(fù)用解耦,例如:地址鎖存器。
B、總線(xiàn)速度相對(duì)非復(fù)用總線(xiàn)系統(tǒng)低。
兩類(lèi)總線(xiàn)通信協(xié)議:同步方式、異步方式。
對(duì)總線(xiàn)仲裁問(wèn)題的解決是以?xún)?yōu)先級(jí)(優(yōu)先權(quán))的概念為基礎(chǔ)。
八、電平轉(zhuǎn)換電路
數(shù)字集成電路可以分為兩大類(lèi):雙極型集成電路(TTL)、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)。
CMOS電路由于其靜態(tài)功耗極低,工作速度較高,抗干擾能力較強(qiáng),被廣泛使用。
解決TTL與CMOS電路接口困難的辦法是在TTL電路輸出端與電源之間接一上拉電阻R,上拉電阻R的取值由TTL的高電平輸出漏電流IOH來(lái)決定,不同系列的TTL應(yīng)選用不同的R值。
九、嵌入式系統(tǒng)中信息表示與運(yùn)算基礎(chǔ)
進(jìn)位計(jì)數(shù)制與轉(zhuǎn)換:這樣比較簡(jiǎn)單,也應(yīng)該掌握怎么樣進(jìn)行換算,有出題的可能。
計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示:源碼、反碼與補(bǔ)碼。
正數(shù)的反碼與源碼相同,負(fù)數(shù)的反碼為該數(shù)的源碼除符號(hào)位外按位取反。
正數(shù)的補(bǔ)碼與源碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為該數(shù)的反碼加一。
例如-98的源碼:11100010B
反碼:10011101B
補(bǔ)碼:10011110B
定點(diǎn)表示法:數(shù)的小數(shù)點(diǎn)的位置人為約定固定不變。
浮點(diǎn)表示法:數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置是浮動(dòng)的,它由尾數(shù)部分和階數(shù)部分組成。
任意一個(gè)二進(jìn)制N總可以寫(xiě)成:N=2P×S。S為尾數(shù),P為階數(shù)。
漢字表示法,搞清楚GB2318-80中國(guó)標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼的變換。
語(yǔ)音編碼中波形量化參數(shù)(可能會(huì)出簡(jiǎn)單的計(jì)算題目哦)
采樣頻率:一秒內(nèi)采樣的次數(shù),反映了采樣點(diǎn)之間的間隔大小。
人耳的聽(tīng)覺(jué)上限是20kHz,因此40kHz以上的采樣頻率足以使人滿(mǎn)意。
CD唱片采用的采樣頻率是44.1kHz。
測(cè)量精度:樣本的量化等級(jí),目前標(biāo)準(zhǔn)采樣量級(jí)有8位和16位兩種。
聲道數(shù):?jiǎn)温暤篮土Ⅲw聲雙道。立體聲需要兩倍的存儲(chǔ)空間。
十、差錯(cuò)控制編碼
根據(jù)碼組的功能,可以分為檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼兩類(lèi)。檢錯(cuò)碼是指能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的碼,例如奇偶檢驗(yàn)碼;糾錯(cuò)碼是指不僅能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)而且能自動(dòng)糾正差錯(cuò)的碼,例如循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。
奇偶檢驗(yàn)碼、海明碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)。
十一、嵌入式系統(tǒng)的度量項(xiàng)目
性能指標(biāo):分為部件性能指標(biāo)和綜合性能指標(biāo),主要包括:吞吐率、實(shí)時(shí)性和各種利用率。
可靠性與安全性
可靠性是嵌入式系統(tǒng)最重要、最突出的基本要求,是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)能正常工作的保證,一般用平均故障間隔時(shí)間MTBF來(lái)度量。
可維護(hù)性:一般用平均修復(fù)時(shí)間MTTR表示。
可用性
功耗
環(huán)境適應(yīng)性
通用性
安全性
保密性
可擴(kuò)展性
性?xún)r(jià)比中的價(jià)格,除了直接購(gòu)買(mǎi)嵌入式系統(tǒng)的價(jià)格外,還應(yīng)包含安裝費(fèi)用、若干年的運(yùn)行維修費(fèi)用和軟件租用費(fèi)。
嵌入式系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法:測(cè)量法和模型法
測(cè)量法是最直接最基本的方法,需要解決兩個(gè)問(wèn)題:
A、根據(jù)研究的目的,確定要測(cè)量的系統(tǒng)參數(shù)。
B、選擇測(cè)量的工具和方式。
測(cè)量的方式有兩種:采樣方式和事件跟蹤方式。
模型法分為分析模型法和模擬模型法。分析模型法是用一些數(shù)學(xué)方程去刻畫(huà)系統(tǒng)的模型,而模擬模型法是用模擬程序的運(yùn)行去動(dòng)態(tài)表達(dá)嵌入式系統(tǒng)的狀態(tài),而進(jìn)行系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析,得出性能指標(biāo)。
分析模型法中使用最多的是排隊(duì)模型,它包括三個(gè)部分:輸入流、排隊(duì)規(guī)則和服務(wù)機(jī)構(gòu)。
使用模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)需要解決3個(gè)問(wèn)題:設(shè)計(jì)模型、解模型、校準(zhǔn)和證實(shí)模型。
十二、接口技術(shù)
Flash存儲(chǔ)器
(1)Flash存儲(chǔ)器是一種非易失性存儲(chǔ)器,根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以將其分為NOR Flash和NAND Flash兩種。
(2)Flash存儲(chǔ)器的特點(diǎn):
A、區(qū)塊結(jié)構(gòu):在物理上分成若干個(gè)區(qū)塊,區(qū)塊之間相互獨(dú)立。
B、先擦后寫(xiě):Flash的寫(xiě)操作只能將數(shù)據(jù)位從1寫(xiě)成0,不能從0寫(xiě)成1,所以在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫(xiě)入之前必須先執(zhí)行擦除操作,將預(yù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)位初始化為1。擦除操作的最小單位是一個(gè)區(qū)塊,而不是單個(gè)字節(jié)。
C、操作指令:執(zhí)行寫(xiě)操作,它必須輸入一串特殊指令(NOR Flash)或者完成一段時(shí)序(NAND Flash)才能將數(shù)據(jù)寫(xiě)入。
D、位反轉(zhuǎn):由于Flash的固有特性,在讀寫(xiě)過(guò)程中偶爾會(huì)產(chǎn)生一位或幾位的數(shù)據(jù)錯(cuò)E、壞塊:區(qū)塊一旦損壞,將無(wú)法進(jìn)行修復(fù)。對(duì)已損壞的區(qū)塊操作其結(jié)果不可預(yù)測(cè)。
(3)NOR Flash的特點(diǎn):
應(yīng)用程序可以直接在閃存內(nèi)運(yùn)行,不需要再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中運(yùn)行。NOR Flash的傳輸效率很高,在1MB~4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益,但是很低的寫(xiě)入和擦除速度大大影響了它的性能。
(4)NAND Flash的特點(diǎn)
能夠提高極高的密度單元,可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度,并且寫(xiě)入和擦除的速度也很快,這也是為何所有的U盤(pán)都使用NAND Flash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的原因。應(yīng)用NAND Flash的困難在于閃存需要特殊的系統(tǒng)接口。
(5)NOR Flash與NAND Flash的區(qū)別:
A、NOR Flash的讀速度比NAND Flash稍快一些。
B、NAND Flash的擦除和寫(xiě)入速度比NOR Flash快很多
C、NAND Flash的隨機(jī)讀取能力差,適合大量數(shù)據(jù)的連續(xù)讀取。
D、NOR Flash帶有SRAM接口,有足夠的地址引進(jìn)來(lái)尋址,可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個(gè)字節(jié)。NAND Flash的地址、數(shù)據(jù)和命令共用8位總線(xiàn)(有寫(xiě)公司的產(chǎn)品使用16位),每次讀寫(xiě)都要使用復(fù)雜的I/O接口串行地存取數(shù)據(jù)。
E、NOR Flash的容量一般較小,通常在1MB~8MB之間;NAND Flash只用在8MB以上的產(chǎn)品中。因此,NOR Flash只要應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中,NAND Flash適用于資料存儲(chǔ)。
F、NAND Flash中每個(gè)塊的最大擦寫(xiě)次數(shù)是一百萬(wàn)次,而NOR Flash是十萬(wàn)次。
G、NOR Flash可以像其他內(nèi)存那樣連接,非常直接地使用,并可以在上面直接運(yùn)行代碼;NAND Flash需要特殊的I/O接口,在使用的時(shí)候,必須先寫(xiě)入驅(qū)動(dòng)程序,才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師絕不能向壞塊寫(xiě)入,這就意味著在NAND Flash上自始至終必須進(jìn)行虛擬映像。
H、NOR Flash用于對(duì)數(shù)據(jù)可靠性要求較高的代碼存儲(chǔ)、通信產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)處理等領(lǐng)域,被成為代碼閃存;NAND Flash則用于對(duì)存儲(chǔ)容量要求較高的MP3、存儲(chǔ)卡、U盤(pán)等領(lǐng)域,被成為數(shù)據(jù)閃存。
2、RAM存儲(chǔ)器
(1)SRAM的特點(diǎn):
SRAM表示靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,只要供電它就會(huì)保持一個(gè)值,它沒(méi)有刷新周期,由觸發(fā)器構(gòu)成基本單元,集成度低,每個(gè)SRAM存儲(chǔ)單元由6個(gè)晶體管組成,因此其成本較高。它具有較高速率,常用于高速緩沖存儲(chǔ)器。
通常SRAM有4種引腳:
CE:片選信號(hào),低電平有效。
R/W:讀寫(xiě)控制信號(hào)。
ADDRESS:一組地址線(xiàn)。
DATA:用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊唤M雙向信號(hào)線(xiàn)。
(2)DRAM的特點(diǎn):
DRAM表示動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。這是一種以電荷形式進(jìn)行存儲(chǔ)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。它的每個(gè)存儲(chǔ)單元由一個(gè)晶體管和一個(gè)電容器組成,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電容器中。電容器會(huì)由于漏電而導(dǎo)致電荷丟失,因而DRAM器件是不穩(wěn)定的。它必須有規(guī)律地進(jìn)行刷新,從而將數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中。
DRAM的接口比較復(fù)雜,通常有一下引腳:
CE:片選信號(hào),低電平有效。
R/W:讀寫(xiě)控制信號(hào)。
RAS:行地址選通信號(hào),通常接地址的高位部分。
CAS:列地址選通信號(hào),通常接地址的低位部分。
ADDRESS:一組地址線(xiàn)。
DATA:用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊唤M雙向信號(hào)線(xiàn)。
(3)SDRAM的特點(diǎn):
SDRAM表示同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。同步是指內(nèi)存工作需要同步時(shí)鐘,內(nèi)部的命令發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)器陣列需要不斷的刷新來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失。它通常只能工作在133MHz的主頻。
(4)DDRAM的特點(diǎn)
DDRAM表示雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,也稱(chēng)DDR。DDRAM是基于SDRAM技術(shù)的,SDRAM在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù),它是在時(shí)鐘的上升期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;而DDR內(nèi)存則是一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)據(jù),它能夠在時(shí)鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)。在133MHz的主頻下,DDR內(nèi)存帶寬可以達(dá)到133×64b/8×2=2.1GB/s。
3、硬盤(pán)、光盤(pán)、CF卡、SD卡
4、GPIO原理與結(jié)構(gòu)
GPIO是I/O的最基本形式,它是一組輸入引腳或輸出引腳。有些GPIO引腳能夠加以編程改變工作方向,通常有兩個(gè)控制寄存器:數(shù)據(jù)寄存器和數(shù)據(jù)方向寄存器。數(shù)據(jù)方向寄存器設(shè)置端口的方向。
如果將引腳設(shè)置為輸出,那么數(shù)據(jù)寄存器將控制著該引腳狀態(tài)。若將引腳設(shè)置為輸入,則此輸入引腳的狀態(tài)由引腳上的邏輯電路層來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)它的控制。
5、A/D接口
(1)A/D轉(zhuǎn)換器是把電模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的電路。實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法有很多,常用的方法有計(jì)數(shù)法、雙積分法和逐次逼進(jìn)法。
(2)計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換法
其電路主要部件包括:比較器、計(jì)數(shù)器、D/A轉(zhuǎn)換器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源。
其工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,有一個(gè)計(jì)數(shù)器,從0開(kāi)始進(jìn)行加1計(jì)數(shù),每進(jìn)行一次加1,該數(shù)值作為D/A轉(zhuǎn)換器的輸入,其產(chǎn)生一個(gè)比較電壓VO與輸入模擬電壓VIN進(jìn)行比較。如果VO小于VIN則繼續(xù)進(jìn)行加1計(jì)數(shù),直到VO大于VIN,這時(shí)計(jì)數(shù)器的累加數(shù)值就是A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值。
這種轉(zhuǎn)換方式的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,但是速度比較慢,特別是模擬電壓較高時(shí),轉(zhuǎn)換速度更慢。例如對(duì)于一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器,若輸入模擬量為最大值,計(jì)數(shù)器要從0開(kāi)始計(jì)數(shù)到255,做255次D/A轉(zhuǎn)換和電壓比較的工作,才能完成轉(zhuǎn)換。
(3)雙積分式A/D轉(zhuǎn)換法
其電路主要部件包括:積分器、比較器、計(jì)數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源。
其工作原理是,首先電路對(duì)輸入待測(cè)電壓進(jìn)行固定時(shí)間的積分,然后換為標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行固定斜率的反向積分,反向積分進(jìn)行到一定時(shí)間,便返回起始值。
由于使用固定斜率,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分的時(shí)間正比于輸入模擬電壓值,輸入模擬電壓越大,反向積分回到起始值的時(shí)間越長(zhǎng)。只要用標(biāo)準(zhǔn)的高頻時(shí)鐘脈沖測(cè)定反向積分花費(fèi)的時(shí)間,就可以得到相應(yīng)于輸入模擬電壓的數(shù)字量,也就完成了A/D轉(zhuǎn)換。
其特點(diǎn)是,具有很強(qiáng)的抗工頻干擾能力,轉(zhuǎn)換精度高,但轉(zhuǎn)換速度慢,通常轉(zhuǎn)換頻率小于10Hz,主要用于數(shù)字式測(cè)試儀表、溫度測(cè)量等方面。
(4)逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換法
其電路主要部件包括:比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器和基準(zhǔn)電壓源。
其工作原理是,實(shí)質(zhì)上就是對(duì)分搜索法,和平時(shí)天平的使用原理一樣。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí),由D/A轉(zhuǎn)換器從高位到低位逐位增加轉(zhuǎn)換位數(shù),產(chǎn)生不同的輸出電壓,把輸入電壓與輸出電壓進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)。
首先使最高位為1,這相當(dāng)于取出基準(zhǔn)電壓的1/2與輸入電壓比較,如果在輸入電壓小于1/2的基準(zhǔn)電壓,則最高位置0,反之置1。之后,次高位置1,相當(dāng)于在1/2的范圍中再作對(duì)分搜索,以此類(lèi)推,逐次逼近。
其特點(diǎn)是,速度快,轉(zhuǎn)換精度高,對(duì)N位A/D轉(zhuǎn)換器只需要M個(gè)時(shí)鐘脈沖即可完成,一般可用于測(cè)量幾十到幾百微秒的過(guò)渡過(guò)程的變化,是目前應(yīng)用最普遍的轉(zhuǎn)換方法。
(5)A/D轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)(有可能考一些簡(jiǎn)單的計(jì)算)
A、分辨率:反映A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入微小變化響應(yīng)的能力,通常用數(shù)字輸出最低位(LSB)所對(duì)應(yīng)的模擬電壓的電平值表示。n位A/D轉(zhuǎn)換器能反映1/2n滿(mǎn)量程的模擬輸入電平。
B、量程:所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍,分為單極性和雙極性?xún)煞N類(lèi)型。
C、轉(zhuǎn)換時(shí)間:完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間,其倒數(shù)為轉(zhuǎn)換速率。
D、精度:精度與分辨率是兩個(gè)不同的概念,即使分辨率很高,也可能由于溫漂、線(xiàn)性度等原因使其精度不夠高。精度有絕對(duì)精度和相對(duì)精度兩種表示方法。通常用數(shù)字量的最低有效位LSB的分?jǐn)?shù)值來(lái)表示絕對(duì)精度,用其模擬電壓滿(mǎn)量程的百分比來(lái)表示相對(duì)精度。
例如,滿(mǎn)量程10V,10位A/D芯片,若其絕對(duì)精度為±1/2LSB,則其最小有效位LSB的量化單位為:10/1024=9.77mv,其絕對(duì)精度為9.77mv/2=4.88mv,相對(duì)精度為:0.048%。
6、D/A接口基本
(1)D/A轉(zhuǎn)換器使將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。
(2)在集成電路中,通常采用T型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電流,再由運(yùn)算放大器將模擬電路轉(zhuǎn)換為模擬電壓。進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換實(shí)際上需要上面的兩個(gè)環(huán)節(jié)。
(3)D/A轉(zhuǎn)換器的分類(lèi):
A、電壓輸出型:常作為高速D/A轉(zhuǎn)換器。
B、電流輸出型:一般外接運(yùn)算放大器使用。
C、乘算型:可用作調(diào)制器和使輸入信號(hào)數(shù)字化地衰減。
(4)D/A轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo):分辨率、建立時(shí)間、線(xiàn)性度、轉(zhuǎn)換精度、溫度系數(shù)。
7、鍵盤(pán)接口
(1)鍵盤(pán)的兩種形式:線(xiàn)性鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán)。
(2)識(shí)別鍵盤(pán)上的閉合鍵通常有兩種方法:行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。
(3)行掃描法是矩陣鍵盤(pán)按鍵常用的識(shí)別方法,此方法分為兩步進(jìn)行:
A、識(shí)別鍵盤(pán)哪一列的鍵被按下:讓所有行線(xiàn)均為低電平,查詢(xún)各列線(xiàn)電平是否為低,如果有列線(xiàn)為低,則說(shuō)明該列有按鍵被按下,否則說(shuō)明無(wú)按鍵按下。
B、如果某列有按鍵按下,識(shí)別鍵盤(pán)是哪一行按下:逐行置低電平,并置其余各行為高電平,查詢(xún)各列的變化,如果列電平變?yōu)榈碗娖?,則可確定此行此列交叉點(diǎn)處按鍵被按下。
8、顯示接口
LCD的基本原理是,通過(guò)給不同的液晶單元供電,控制其光線(xiàn)的通過(guò)與否,從而達(dá)到顯示的目的。
LCD的光源提供方式有兩種:投射式和反射式。筆記本電腦的LCD顯示器為投射式,屏的背后有一個(gè)光源,因此外界環(huán)境可以不需要光源。一般微控制器上使用的LCD為反射式,需要外界提供電源,靠反射光來(lái)工作。電致發(fā)光(EL)是液晶屏提供光源的一種方式。
按照液晶驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi),常見(jiàn)的LCD可以分為三類(lèi):扭轉(zhuǎn)向列類(lèi)(TN)、超扭曲向列型(STN)和薄膜晶體管型(TFT)。
市面上出售的LCD有兩種類(lèi)型:帶有驅(qū)動(dòng)電路的LCD顯示模塊,只要總線(xiàn)方式驅(qū)動(dòng);沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電路的LCD顯示器,使用控制器掃描方式。
通常,LCD控制器工作的時(shí)候,通過(guò)DMA請(qǐng)求總線(xiàn),直接通過(guò)SDRAM控制器讀取SDRAM中指定地址(顯示緩沖區(qū))的數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)LCD控制器轉(zhuǎn)換成液晶屏掃描數(shù)據(jù)格式,直接驅(qū)動(dòng)液晶顯示器。
VGA接口本質(zhì)上是一個(gè)模擬接口,一般都采用統(tǒng)一的15引腳接口,包括2個(gè)NC信號(hào)、3根顯示器數(shù)據(jù)總線(xiàn)、5個(gè)GND信號(hào)、3個(gè)RGB色彩分量、1個(gè)行同步信號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。其色彩分量采用的電平標(biāo)準(zhǔn)為EIA定義的RS343標(biāo)準(zhǔn)。
9、觸摸屏接口
(1)按工作原理分,觸摸屏可以分為:表面聲波屏、電容屏、電阻屏和紅外屏幾種。
(2)觸摸屏的控制采用專(zhuān)業(yè)芯片,例如ADS7843。
10、音頻接口
(1)基本原理:麥克風(fēng)輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)音頻編解碼器解碼完成A/D轉(zhuǎn)換,解碼后的音頻數(shù)據(jù)通過(guò)音頻控制器送入DSP或CPU進(jìn)行相應(yīng)的處理,然后數(shù)據(jù)經(jīng)音頻控制器發(fā)送給音頻編碼器,經(jīng)編碼D/A轉(zhuǎn)換后由揚(yáng)聲器輸出。
(2)數(shù)字音頻的格式有多種,最常用的是下面三種:
A、采用數(shù)字音頻(PCM):是CD或DVD采用的數(shù)據(jù)格式。其采樣頻率為44.1kHz。精度為16位時(shí),PCM音頻數(shù)據(jù)速率為1.41Mb/s;精度為32位時(shí)為2.42 Mb/s。一張700MB的CD可以保存大約60分鐘的16位PCM數(shù)據(jù)格式的音樂(lè)。
B、MPEG層3音頻(MP3):MP3播放器采用的音頻格式。立體聲MP3數(shù)據(jù)速率為112kb/s至128kb/s。
C、ATSC數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(AC3):數(shù)字TV、HDTV和電影數(shù)字音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),立體聲AC3編碼后的數(shù)據(jù)速率為192kb/s。
(3)IIS是音頻數(shù)據(jù)的編碼或解碼常用的串行音頻數(shù)字接口。IIS總線(xiàn)只處理聲音數(shù)據(jù),其他控制信號(hào)等則需要單獨(dú)傳輸。IIS使用了3根串行總線(xiàn):數(shù)據(jù)線(xiàn)SD、字段選擇線(xiàn)WS、時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)SCK。
(4)當(dāng)接收方和發(fā)送方的數(shù)據(jù)字段寬度不一樣時(shí),發(fā)送方不考慮接收方的數(shù)據(jù)字段寬度。如果發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)字段小于系統(tǒng)字段寬度,就在低位補(bǔ)0;如果發(fā)送方的數(shù)據(jù)寬度大于接收方的寬度,則超過(guò)LSB的部分被截?cái)?。字段選擇WS用來(lái)選擇左右聲道,WS=0表示選擇左聲道;WS=1表示選擇右聲道。此外,WS能讓接收設(shè)備存儲(chǔ)前一個(gè)字節(jié),并準(zhǔn)備接收下一個(gè)字節(jié)。
11、串行接口
(1)串行通信是指,使數(shù)據(jù)一位一位地進(jìn)行傳輸而實(shí)現(xiàn)的通信。與并行通信相比,串行通信具有傳輸線(xiàn)少、成本低等優(yōu)點(diǎn),特別適合遠(yuǎn)距離傳送;缺點(diǎn)使速度慢。
(2)串行數(shù)據(jù)傳送有3種基本的通信模式:?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工。
(3)串行通信在信息格式上可以分為2種方式:同步通信和異步通信。
A、異步傳輸:把每個(gè)字符當(dāng)作獨(dú)立的信息來(lái)傳輸,并按照一固定且預(yù)定的時(shí)序傳送,但在字符之間卻取決于字符與字符的任意時(shí)序。異步通信時(shí),字符是一幀一幀傳送的,每幀字符的傳送靠起始位來(lái)同步。一幀數(shù)據(jù)的各個(gè)代碼間間隔是固定的,而相鄰兩幀數(shù)據(jù)其時(shí)間間隔是不固定的。
B、同步傳輸:同步方式不僅在字符之間是同步的,而且在字符與字符之間的時(shí)序仍然是同步的,即同步方式是將許多字符******成一字符塊后,在每塊信息之前要加上1~2個(gè)同步字符,字符塊之后再加入適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤檢測(cè)數(shù)據(jù)才傳送出去。
(4)異步通信必須遵循3項(xiàng)規(guī)定:
A、字符格式:起始位+數(shù)據(jù)+校驗(yàn)位+停止位(檢驗(yàn)位可無(wú)),低位先傳送。
B、波特率:每秒傳送的位數(shù)。
C、校驗(yàn)位:奇偶檢驗(yàn)。a、奇校驗(yàn):要使字符加上校驗(yàn)位有奇數(shù)個(gè)“1”。b、偶檢驗(yàn):要使字符加上校驗(yàn)位有偶數(shù)個(gè)“1”。
(5)RS-232C的電氣特性:負(fù)邏輯。
A、在TxD和RxD上:邏輯1為-3V~-15V,邏輯0為3V~15V。
B、在TES、CTS、DTR、DCD等控制線(xiàn)上:信號(hào)有效(ON狀態(tài))為3V~15V、信號(hào)無(wú)效(OFF狀態(tài))為-3V~-15V
(6)TTL標(biāo)準(zhǔn)與RS-232C標(biāo)準(zhǔn)之間的電平轉(zhuǎn)換利用集成芯片RS232實(shí)現(xiàn)。
(7)RS-422串行通信接口
A、RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范,傳輸速率可達(dá)10Mb/s。
B、RS-422采用差分傳輸方式,也稱(chēng)做平衡傳輸,使用一對(duì)雙絞線(xiàn)。
C、RS-422需要一終端電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。
(8)RS-485串行總線(xiàn)接口
A、RS-485是在RS-422的基礎(chǔ)上建立的標(biāo)準(zhǔn),增加了多點(diǎn)、雙向通信能力,通信距離可為幾十米到上千米。
B、RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收,具有抑制共模干擾的能力。
C、RS-485需要兩個(gè)終端電阻。在近距離(300m一下)傳輸可不需要終端電阻。
12、并行接口
并行接口的數(shù)據(jù)傳輸率比串行接口快8倍,標(biāo)準(zhǔn)并行接口的數(shù)據(jù)傳輸率為1Mb/s,一般用來(lái)連接打印機(jī)、掃描儀等,所以又稱(chēng)打印口。
并行接口可以分為SPP(標(biāo)準(zhǔn)并口)、EPP(增強(qiáng)型并口)和ECP(擴(kuò)展型并口)。
并行總線(xiàn)分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩類(lèi)。常用的并行標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)有IEEE 488總線(xiàn)和ANSI SCSI總線(xiàn)。MXI總線(xiàn)是一種高性能非標(biāo)準(zhǔn)的通用多用戶(hù)并行總線(xiàn)。
13、PCI接口
PCI總線(xiàn)是地址、數(shù)據(jù)多路復(fù)用的高性能32位和64位總線(xiàn),是微處理器與外圍控制部件、外圍附加板之間的互連機(jī)構(gòu)。
從數(shù)據(jù)寬度上看,PCI定義了32位數(shù)據(jù)總線(xiàn),且可擴(kuò)展為64位。從總線(xiàn)速度上分,有33MHz和66MHz兩種。
與ISA總線(xiàn)相比,PCI總線(xiàn)的地址總線(xiàn)與數(shù)據(jù)總線(xiàn)分時(shí)復(fù)用,支持即插即用、中斷共享等功能。
14、USB接口
(1)USB總線(xiàn)的主要特點(diǎn):
A、使用簡(jiǎn)單,即插即用。
B、每個(gè)USB系統(tǒng)中都有主機(jī),這個(gè)USB網(wǎng)絡(luò)中最多可以連接127個(gè)設(shè)備。
C、應(yīng)用范圍廣,支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)操作。
D、低成本的電纜和連接器,使用統(tǒng)一的4引腳插頭。
E、較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力。
F、較低的協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)帶來(lái)了高的總線(xiàn)性能,且適合于低成本外設(shè)的開(kāi)發(fā)。
G、支持主機(jī)與設(shè)備之間的多數(shù)據(jù)流和多消息流傳輸,且支持同步和異步傳輸類(lèi)型。
H、總線(xiàn)供電,能為設(shè)備提供5V/100mA的供電。
(2)USB系統(tǒng)由3部分來(lái)描述:USB主機(jī)、USB設(shè)備和USB互連。
(3)USB總線(xiàn)支持的數(shù)據(jù)傳輸率有3種:高速信令位傳輸率為480Mb/s;全速信令位傳輸率為12Mb/s;全速信令位傳輸率為1.5Mb/s。
(4)USB總線(xiàn)電纜有4根線(xiàn):一對(duì)雙絞信號(hào)線(xiàn)和一對(duì)電源線(xiàn)。
(5)USB是一種查詢(xún)總線(xiàn),由主控制器啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳輸。USB上所掛接的外設(shè)通過(guò)由主機(jī)調(diào)度的、基于令牌的協(xié)議來(lái)共享USB帶寬。
(6)大部分總線(xiàn)事務(wù)涉及3個(gè)包的傳輸:
A、令牌包:指示總線(xiàn)上要執(zhí)行什么事務(wù),欲尋址的USB設(shè)備及數(shù)據(jù)傳送方向。
B、數(shù)據(jù)包:傳輸數(shù)據(jù)或指示它沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳輸。
C、握手包:指示傳輸是否成功。
(7)主機(jī)與設(shè)備端點(diǎn)之間的USB數(shù)據(jù)傳輸模型被稱(chēng)作管道。管道有兩種類(lèi)型:流和消息。消息數(shù)據(jù)具有USB定義的結(jié)構(gòu),而數(shù)據(jù)流沒(méi)有。
(8)事務(wù)調(diào)度表允許對(duì)某些流管道進(jìn)行流量控制,在硬件級(jí),通過(guò)使用NAK(否認(rèn))握手信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸率,以防止緩沖區(qū)上溢或下溢產(chǎn)生。
(9)USB設(shè)備最大的特點(diǎn)是即插即用。
(10)工作原理:USB設(shè)備插入U(xiǎn)SB端點(diǎn)時(shí),主機(jī)都通過(guò)默認(rèn)地址0與設(shè)備的端點(diǎn)0進(jìn)行通信。在這個(gè)過(guò)程中,主機(jī)發(fā)出一系列試圖得到描述符的標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求,通過(guò)這些請(qǐng)求,主機(jī)得到所有感興趣的設(shè)備信息,從而知道了設(shè)備的情況以及該如何與設(shè)備通信。
隨后主機(jī)通過(guò)發(fā)出Set Address請(qǐng)求為設(shè)備設(shè)置一個(gè)唯一的地址。以后主機(jī)就通過(guò)為設(shè)備設(shè)置好的地址與設(shè)備通信,而不再使用默認(rèn)地址0。
15、SPI接口
SPI是一個(gè)同步協(xié)議接口,所有的傳輸都參照一個(gè)共同的時(shí)鐘,這個(gè)同步時(shí)鐘有主機(jī)產(chǎn)生,接收數(shù)據(jù)的外設(shè)使用時(shí)鐘來(lái)對(duì)串行比特流的接收進(jìn)行同步化。
在多個(gè)設(shè)備連接到主機(jī)的同一個(gè)SPI接口時(shí),主機(jī)通過(guò)從設(shè)備的片選引腳來(lái)選擇。
SPI主要使用4個(gè)信號(hào):主機(jī)輸出/從機(jī)輸入(MOSI),主機(jī)輸入/從機(jī)輸出(MISO)、串行時(shí)鐘SCLK和外設(shè)片選CS。
主機(jī)和外設(shè)都包含一個(gè)串行移位寄存器,主機(jī)通過(guò)向它的SPI串行寄存器寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)來(lái)發(fā)起一次數(shù)據(jù)傳輸。寄存器通過(guò)MOSI信號(hào)線(xiàn)將字節(jié)傳送給外設(shè),外設(shè)也將自己移位寄存器中的內(nèi)容通過(guò)MISO信號(hào)線(xiàn)返回給主機(jī),這樣,兩個(gè)移位寄存器中的內(nèi)容就被交換了。
外設(shè)的寫(xiě)操作和讀操作時(shí)同步完成的,因此SPI成為一個(gè)很有效的協(xié)議。
如果只是進(jìn)行寫(xiě)操作,主機(jī)只需忽略收到的字節(jié);反過(guò)來(lái),如果主機(jī)要讀取外設(shè)的一個(gè)字節(jié),就必須發(fā)送一個(gè)空字節(jié)來(lái)引發(fā)從機(jī)的傳輸。
16、IIC接口
IIC總線(xiàn)是具備總線(xiàn)仲裁和高低速設(shè)備同步等功能的高性能多主機(jī)總線(xiàn)。
IIC總線(xiàn)上需要兩條線(xiàn):串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL。
總線(xiàn)上的每個(gè)器件都有唯一的地址以供識(shí)別,而且各器件都可以作為一個(gè)發(fā)送器或者接收器(由器件的功能決定)。
IIC總線(xiàn)有4種操作模式:主發(fā)送、主接收、從發(fā)送、從接收。
IIC在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程******有3種類(lèi)型信號(hào):
A、開(kāi)始信號(hào):SCL為低電平時(shí),SDA由高向低跳變。
B、結(jié)束信號(hào):SCL為低電平時(shí),SDA由低向高跳變。
C、應(yīng)答信號(hào):接收方在收到8位數(shù)據(jù)后,在第9個(gè)脈沖向發(fā)送方發(fā)出特點(diǎn)的低電平。
主器件發(fā)送一個(gè)開(kāi)始信號(hào)后,它還會(huì)立即送出一個(gè)從地址,來(lái)通知將與它進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的從器件。1個(gè)字節(jié)的地址包括7位地址信息和1位傳輸方向指示位,如果第7位為0,表示要進(jìn)行一個(gè)寫(xiě)操作,如果為1,表示要進(jìn)行一個(gè)讀操作。
SDA線(xiàn)上傳輸?shù)拿總€(gè)字節(jié)長(zhǎng)度都是8位,每次傳輸種字節(jié)的數(shù)量沒(méi)有限制的。在開(kāi)始信號(hào)后面的第一個(gè)字節(jié)是地址域,之后每個(gè)傳輸字節(jié)后面都有一個(gè)應(yīng)答位(ACK),傳輸中串行數(shù)據(jù)的MSB(字節(jié)高位)首先發(fā)送。
如果數(shù)據(jù)接收方無(wú)法再接收更多的數(shù)據(jù),它可以通過(guò)將SCL保持低電平來(lái)中斷傳輸,這樣可以迫使數(shù)據(jù)發(fā)送方等待,直到SCL被重新釋放。這樣可以達(dá)到高低速設(shè)備同步。
IIC總線(xiàn)的工作過(guò)程:SDA和SCL都是雙向的??臻e的時(shí)候,SDA和SCL都是高電平,只有SDA變?yōu)榈碗娖?,接著SCL再變?yōu)榈碗娖?,IIC總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸才開(kāi)始。SDA線(xiàn)上被傳輸?shù)拿恳晃辉赟CL的上升沿被采樣,該位必須一直保持有效到SCL再次變?yōu)榈碗娖?,然后SDA就在SCL再次變?yōu)楦唠娖街皞鬏斚乱粋€(gè)位。最后,SCL變回高電平,接著SDA也變?yōu)楦唠娖剑硎緮?shù)據(jù)傳輸結(jié)束。
17、以太網(wǎng)接口
最常用的以太網(wǎng)協(xié)議是IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。
傳輸編碼(06和07年都有******):曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼。
A、曼徹斯特編碼:每位中間有一個(gè)電平跳變,從高到底的跳變表示“0”,從低到高的跳變表示為“1”。
B、差分曼徹斯特編碼:每位中間有一個(gè)電平跳變,利用每個(gè)碼元開(kāi)始時(shí)有無(wú)跳變來(lái)表示“0”或“1”,有跳變?yōu)?ldquo;0”,無(wú)跳變?yōu)?ldquo;1”。
相比之下,曼徹斯特編碼編碼簡(jiǎn)單,差分曼徹斯特編碼提供更好的噪聲抑制性能。
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn):
A、所有數(shù)據(jù)位的傳輸由低位開(kāi)始,傳輸?shù)奈涣鲿r(shí)用曼徹斯特編碼。
B、以太網(wǎng)是基于沖突檢測(cè)的總線(xiàn)復(fù)用方法,由硬件自動(dòng)執(zhí)行。
C、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度,目的地址DA+源地址SA+類(lèi)型字段TYPE+數(shù)據(jù)段DATA+填充位PAD,最小為60B,最大為1514B。
D、通常以太網(wǎng)卡可以接收3種地址的數(shù)據(jù):廣播地址、多播地址、自己的地址。
E、任何兩個(gè)網(wǎng)卡的物理地址都不一樣,是世界上唯一的,網(wǎng)卡地址由專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)分配。
嵌入式以太網(wǎng)接口有兩種實(shí)現(xiàn)方法:
A、嵌入式處理器+網(wǎng)卡芯片(例如:RTL8019AS、CS8900等)
B、帶有以太網(wǎng)接口的處理器。
TCP/IP是一個(gè)分層協(xié)議,分為:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。每層實(shí)現(xiàn)一個(gè)明確的功能,對(duì)應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)傳輸協(xié)議,每層相對(duì)于它的下層都作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)。每層上的協(xié)議如下:
A、應(yīng)用層:BSD套接字。
B、傳輸層:TCP、UDP。
C、網(wǎng)絡(luò)層:IP、ARP、ICMP、IGMP
D、數(shù)據(jù)鏈路層:IEEE802.3 Ethernet MAC
E、物理層:二進(jìn)制比特流。
ARP(地址解析協(xié)議)
A、網(wǎng)絡(luò)層用32位的地址來(lái)標(biāo)識(shí)不同的主機(jī)(即IP地址),而鏈路層使用48位的物理地址(MAC)來(lái)標(biāo)識(shí)不同的以太網(wǎng)或令牌網(wǎng)接口。
B、ARP功能:實(shí)現(xiàn)從IP地址到對(duì)應(yīng)物理地址的轉(zhuǎn)換。
ICMP(網(wǎng)絡(luò)控制報(bào)文協(xié)議)
A、IP層用它來(lái)與其他主機(jī)或路由器交換錯(cuò)誤報(bào)文和其他重要控制信息。
B、ICMP報(bào)文是在IP數(shù)據(jù)包內(nèi)被傳輸?shù)摹?/div>
C、網(wǎng)絡(luò)診斷工具ping和traceroute其實(shí)就是ICMP協(xié)議。
IP(網(wǎng)際協(xié)議)
A、IP工作在網(wǎng)絡(luò)層,是TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議。
B、所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP數(shù)據(jù)都以IP數(shù)據(jù)包格式傳輸。
C、TTL(生存時(shí)間字段):指定了IP數(shù)據(jù)包的生存時(shí)間(數(shù)據(jù)包可以經(jīng)過(guò)的路由器數(shù))。
D、IP提供不可靠、無(wú)連接的數(shù)據(jù)包傳送服務(wù),高效、靈活。a、不可靠:它不能保證數(shù)據(jù)包能成功到達(dá)目的地,任何要求的可靠性必須由上層來(lái)提供(如TCP)。如果發(fā)生某種錯(cuò)誤,IP有一個(gè)簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤處理算法--丟棄該數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送ICMP消息報(bào)給信源端。b、無(wú)連接:IP不維護(hù)任何關(guān)于后續(xù)數(shù)據(jù)包的狀態(tài)信息。每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理都是相互獨(dú)立的。IP數(shù)據(jù)包可以不按順序接收,
(10)TCP(傳輸控制協(xié)議)
TCP協(xié)議是一個(gè)面向連接的可靠的傳輸層協(xié)議,它為兩臺(tái)主機(jī)提供高可靠性的端到端數(shù)據(jù)通信。
(11)UDP(用戶(hù)數(shù)據(jù)包協(xié)議)
UDP協(xié)議是一種無(wú)連接不可靠的傳輸層協(xié)議,它不保證數(shù)據(jù)包能到達(dá)目的地,可靠性有應(yīng)用層來(lái)提供。UDP協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)少,和TCP相比更適合于應(yīng)用在低端的嵌入式領(lǐng)域中。
(12)端口:TCP和UDP采用16位端口號(hào)來(lái)識(shí)別上層的用戶(hù),即應(yīng)用層協(xié)議,例如FTP服務(wù)的TCP端口號(hào)都是21,Telnet服務(wù)的TCP端口號(hào)都是23,TFTP服務(wù)的UDP端口號(hào)都是69。
18、CAN總線(xiàn)接口
CAN(Control Area Network,控制器局域網(wǎng))總線(xiàn)是一種多主方式的串行通信總線(xiàn),是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一,最初被用于汽車(chē)環(huán)境中的電子控制網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)CAN總線(xiàn)構(gòu)成的單一網(wǎng)絡(luò)中,理想情況下可以?huà)旖尤我舛鄠€(gè)節(jié)點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制。
總線(xiàn)信號(hào)使用差分電壓傳送。兩條信號(hào)線(xiàn)被稱(chēng)為CAN_H和CAN_L,靜態(tài)是均為2.5V左右,此時(shí)狀態(tài)表示邏輯1,也可以叫做“隱性”。用CAN_H比CAN_L高表示邏輯0,稱(chēng)為“顯性”,此時(shí),通常電壓值為CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V。
當(dāng)“顯性”和“隱性”位同時(shí)發(fā)送的時(shí)候,最后總線(xiàn)數(shù)值將為“顯性”這種特性為CAN總線(xiàn)的仲裁奠定了基礎(chǔ)。
CAN總線(xiàn)的一個(gè)位時(shí)間可以分成4個(gè)部分:同步段、傳播時(shí)間段、相位緩沖段1和相位緩沖段2。
CAN總線(xiàn)的數(shù)據(jù)幀有兩種格式:標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式。包括:幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、CRC場(chǎng)、ACK場(chǎng)和幀結(jié)束。
CAN總線(xiàn)硬件接口包括:CAN總線(xiàn)控制器和CAN收發(fā)器。CAN控制器主要完成時(shí)序邏輯轉(zhuǎn)換等工作,例如菲利普的SJA1000。CAN收發(fā)器是CAN總線(xiàn)的物理層芯片,實(shí)現(xiàn)TTL電平到CAN總線(xiàn)電平特性的轉(zhuǎn)換,例如TJA1050。
19、xDSL接口
xDSL(數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路)技術(shù)是,在現(xiàn)有用戶(hù)電話(huà)線(xiàn)兩側(cè)同時(shí)接入專(zhuān)用的DSL調(diào)制解調(diào)設(shè)備,在用戶(hù)線(xiàn)上利用數(shù)字?jǐn)?shù)字信號(hào)高頻帶寬較寬的特性直接采用數(shù)字信號(hào)傳輸,省去中間的A/D轉(zhuǎn)換,突破了模擬信號(hào)傳輸極限速率為56KB/s的閑置。
DSL技術(shù)主要分為對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)兩大類(lèi)。
對(duì)成xDSL更適合于企業(yè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接應(yīng)用,例如文件傳輸、視頻會(huì)議等收發(fā)數(shù)據(jù)量大致相同的工作。
ASDL是近年發(fā)展的另一種寬帶接入技術(shù),是利用雙絞銅線(xiàn)向用戶(hù)提供兩個(gè)方向上速率不對(duì)稱(chēng)的寬帶信息業(yè)務(wù)。
ADSL在一對(duì)電話(huà)線(xiàn)上同時(shí)傳送一路高速下行數(shù)據(jù)、一路較低速率上行數(shù)據(jù)、一路模擬電話(huà)。各信號(hào)之間采用頻分復(fù)用方式占用不同頻帶,低頻段傳送話(huà)音;中間窄頻帶傳送上行信道數(shù)據(jù)及控制信息;其余高頻段傳送下行信道數(shù)據(jù)、圖像或高速數(shù)據(jù)。
20、WLAN接口
WLAN(Wireless Local Area Network)是利用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它以無(wú)線(xiàn)多址通道作為傳輸媒介,提供有線(xiàn)局域網(wǎng)的功能。
WLAN的標(biāo)準(zhǔn):主要是針對(duì)物理層和媒質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制層(MAC層),涉及到所有使用的無(wú)線(xiàn)頻率范圍、控制接口通信協(xié)議等技術(shù)規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
A、IEEE 802.11:定義了物理層和MAC層規(guī)范,工作在2.4~2.4835GHz頻段,最高速率為2Mb/s,是IEEE最初制定的一個(gè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
B、IEEE 802.11b:工作在2.4~2.4835GHz頻段,最高速率為11Mb/s,傳輸距離50~150inch。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式和基本模式兩種運(yùn)行模式。在數(shù)據(jù)傳輸速率方面可以根據(jù)實(shí)際情況在11Mb/s、5.5Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s的不同速率間自動(dòng)切換。
C、IEEE 802.11a:工作在5.15~8.825GHz頻段,最高速率為54Mb/s/72Mb/s,傳輸距離10~100m。
D、IEEE 802.11g:混合標(biāo)準(zhǔn),擁有EEE 802.11a的傳輸速率,安全性較EEE 802.11b好,采用兩種調(diào)制方式,做到與EEE 802.11a和EEE 802.11b兼容。
WLAN有兩種網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型:對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。
21、藍(lán)牙接口
藍(lán)牙技術(shù)的目的:使特定的移動(dòng)電話(huà)、便鞋式電腦以及各種便攜通信設(shè)備的主機(jī)之間近距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的資源共享。
藍(lán)牙技術(shù)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無(wú)線(xiàn)空中接口及其控制軟件的公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)。其工作頻段為全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段,其數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s,采用時(shí)分雙工方案來(lái)實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸,其理想的連接范圍為10cm~10m。
藍(lán)牙基帶協(xié)議是電路交換和分組交換的結(jié)合。
藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn):
A、傳輸距離短,工作距離在10m以?xún)?nèi)。
B、采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)。
C、采用時(shí)分復(fù)用多路訪(fǎng)問(wèn)技術(shù),有效地避免了“碰撞”和“隱藏終端”等問(wèn)題。
D、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
E、語(yǔ)言支持。
F、糾錯(cuò)技術(shù),其采用的是FEC(前向糾錯(cuò))方案。
藍(lán)牙接口由3大單元組成:無(wú)線(xiàn)單元、基帶單元、鏈路管理與控制單元。
22、1394接口
1394作為一種標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn),可以在不同的工業(yè)設(shè)備之間架起一座溝通的橋梁,在一條總線(xiàn)上可以接入63個(gè)設(shè)備。
IEEE 1394的特點(diǎn):
A、支持多種總線(xiàn)速度,適應(yīng)不同應(yīng)用要求。
B、即插即用,支持熱插拔。
C、支持同步和異步兩種傳輸方式。
D、支持點(diǎn)到點(diǎn)通信模式,IEEE 1394是多主總線(xiàn)。
E、遵循ANSI IEEE 1212控制及狀態(tài)寄存器(CSR)標(biāo)準(zhǔn),定義了64位的地址空間,可尋址1024條總線(xiàn)的63個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)可包含256TB的內(nèi)存空間。
F、支持較遠(yuǎn)距離的傳輸。
G、支持公平仲裁原則,為每一種傳輸方式保證足夠的傳輸帶寬。
H、六線(xiàn)電纜具有電源線(xiàn),可傳輸8~40V的直流電壓。
IEEE 1394的協(xié)議棧由3層組成:物理層、鏈路層和事務(wù)層,例外還有一個(gè)管理層。物理層和鏈路層由硬件構(gòu)成,而事務(wù)層主要由軟件實(shí)現(xiàn)。
A、物理層提供IEEE 1394的電氣和機(jī)械接口,功能是重組字節(jié)流并將它們發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)上去。
B、鏈路層提供了給事務(wù)層確認(rèn)的數(shù)據(jù)服務(wù),包括:尋址、數(shù)據(jù)組幀和數(shù)據(jù)校驗(yàn)。
C、事務(wù)層為應(yīng)用提供服務(wù)。
D、管理層定義了一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)所使用的所有協(xié)議、服務(wù)以及進(jìn)程。
23、電源接口
DC-DC轉(zhuǎn)換器有三種類(lèi)型:
A、線(xiàn)性穩(wěn)壓器:產(chǎn)生較輸入電壓低的電壓。
B、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器:能升高電壓、降低電壓或翻轉(zhuǎn)輸入電壓。
C、充電泵:可以升高、降低或翻轉(zhuǎn)輸入電壓,但電流驅(qū)動(dòng)能力有限。
任何變壓器的轉(zhuǎn)換過(guò)程都不具有100%的效率,穩(wěn)壓器本省也使用電流(靜態(tài)電流),這個(gè)電流來(lái)自輸入電流。靜態(tài)電流越大,穩(wěn)壓器功耗越大。
線(xiàn)性穩(wěn)壓器輸入輸出使用退耦電容來(lái)過(guò)濾,電容除了有助于平穩(wěn)電壓以外,還有利于去除電源中的瞬間短時(shí)脈沖波形干擾。
電壓與功耗之間的平方關(guān)系意味著理想高效的方法是在要求較低電壓的較低時(shí)鐘速率上執(zhí)行代碼,而不是先以最高的時(shí)鐘速率執(zhí)行代碼然后再轉(zhuǎn)為空閑休眠。
電源通常被認(rèn)為是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”,絕大多數(shù)電子設(shè)備50%~80%的節(jié)能潛力在于電源系統(tǒng),研制開(kāi)發(fā)新型開(kāi)關(guān)電源是節(jié)能的主要舉措之一。
降低功耗的設(shè)計(jì)技術(shù):
A、采用低功耗器件,例如選用CMOS電路芯片。
B、采用高集成度專(zhuān)用器件,外部設(shè)備的選擇也要盡量支持低功耗設(shè)計(jì)。
C、動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器的時(shí)鐘頻率和電壓,在允許的情況下盡量使用低頻率器件。
D、利用“節(jié)電”工作方式。
E、合理處理器件空余引腳:a、大多數(shù)數(shù)字電路的輸出端在輸出低電平時(shí),其功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸出高電平時(shí)的功耗,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意控制低電平的輸出時(shí)間,閑置時(shí)使其處于高電平輸出狀態(tài)。b、多余的非門(mén)、與非門(mén)的輸入端應(yīng)接低電平,多余的與門(mén)、或門(mén)的輸入端應(yīng)接高電平。c、ROM或RAM及其他有片選信號(hào)的器件,不要將“片選”引腳直接接地,避免器件長(zhǎng)F、實(shí)現(xiàn)電源管理,設(shè)計(jì)外部器件電源控制電路,控制“耗電大戶(hù)”的供電情況。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線(xiàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線(xiàn)性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車(chē)LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
友情鏈接(QQ:317243736)
我愛(ài)方案網(wǎng) ICGOO元器件商城 創(chuàng)芯在線(xiàn)檢測(cè) 芯片查詢(xún) 天天IC網(wǎng) 電子產(chǎn)品世界 無(wú)線(xiàn)通信模塊 控制工程網(wǎng) 電子開(kāi)發(fā)網(wǎng) 電子技術(shù)應(yīng)用 與非網(wǎng) 世紀(jì)電源網(wǎng) 21ic電子技術(shù)資料下載 電源網(wǎng) 電子發(fā)燒友網(wǎng) 中電網(wǎng) 中國(guó)工業(yè)電器網(wǎng) 連接器 礦山設(shè)備網(wǎng) 工博士 智慧農(nóng)業(yè) 工業(yè)路由器 天工網(wǎng) 乾坤芯 電子元器件采購(gòu)網(wǎng) 亞馬遜KOL 聚合物鋰電池 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備 企業(yè)查詢(xún) 工業(yè)路由器 元器件商城 連接器 USB中文網(wǎng) 今日招標(biāo)網(wǎng) 塑料機(jī)械網(wǎng) 農(nóng)業(yè)機(jī)械 中國(guó)IT產(chǎn)經(jīng)新聞網(wǎng) 高低溫試驗(yàn)箱
?
關(guān)閉
?
關(guān)閉