微處理器及微型計算機的發展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004，4040為代表的四位微處理機。 第二代微處理機（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。 第三代微處理機 第三代微機是以16位機為代表，基本上是在第二代微機的基礎上發展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發展起來的；M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發展起來的； 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表， 第五代微處理機的發展更加迅猛，1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世，98年PENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內存640 bytes,生產曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內存64KB,生產曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內存1MB,生產曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻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), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預測、亂序執行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機，是將計算機主機(CPU、 內存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發展概況 機器語言 機器語言就是0，1碼語言，是計算機唯一能理解并直接執行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0，1碼描述的某種機器的指令系統，匯編語言就是在此基礎上完善起來的。高級語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序，它們必須通過編譯或解釋，連接等步驟才能被計算機處理。 面向對象語言 C++，Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎（一） 十進制ND有十個數碼：0～9，逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數，各位系數為0～9，10i為權。 一般表達式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二進制NB兩個數碼：0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數，各位系數為0、1， 2i為權。 一般表達式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六進制NH十六個數碼0～9、A～F，逢十六進一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數，各位系數為0～9，A～F，16i為權。 一般表達式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數制之間的轉換 （二）二進制與十六進制數之間的轉換 24=16 ，四位二進制數對應一位十六進制數。舉例：（三）十進制數轉換成二、十六進制數整數、小數分別轉換 1.整數轉換法“除基取余”：十進制整數不斷除以轉換進制基數，直至商為0。每除一次取一個余數，從低位排向高位。舉例： 2. 小數轉換法“乘基取整”：用轉換進制的基數乘以小數部分，直至小數為0或達到轉換精度要求的位數。每乘一次取一次整數，從最高位排到最低位。舉例： 三、帶符號數的表示方法 機器數：機器中數的表示形式。真值： 機器數所代表的實際數值。舉例:一個8位機器數與它的真值對應關系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數：[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“－”。 數值位與真值數值位相同。 例 8位原碼機器數： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 機器數： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一，加減運算復雜。 正數的反碼與原碼表示相同。 負數反碼符號位為 1，數值位為原碼數值各位取反。 例 8位反碼機器數： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼（Two’s Complement）正數的補碼表示與原碼相同。 負數補碼等于2n－abs（x）8位機器數表示的真值四、 二進制編碼例：求十進制數876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼，用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標準），簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎 一、二進制數的運算加法規則：“逢2進1” 減法規則：“借1當2” 乘法規則：“逢0出0，全1出1”二、二—十進制數的加、減運算 BCD數的運算規則 循十進制數的運算規則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現潛在的錯誤。為了解決BCD數的運算問題，采取調整運算結果的措施：即“加六修正”和“減六修正”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 ……調整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進位 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 ……調整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進制數的運算 1.5 幾個重要的數字邏輯電路編碼器譯碼器計數器微機自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執行1.6 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構；2、以內存為中心的雙總線結構；3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能；2、分時復用內部結構 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數器堆棧定義 1、定義；2、管理；3、堆棧形式
上傳時間： 2013-10-17
上傳用戶：erkuizhang
1 序言1.1 版本1.0-19921992 I2C 總線規范的這個版本有以下的修正• 刪除了用軟件編程從機地址的內容因為實現這個功能相當復雜而且不被使用• 刪除了低速模式實際上這個模式是整個I2C 總線規范的子集不需要明確地詳細說明• 增加了快速模式它將位速率增加4 倍到達400kbit/s 快速模式器件都向下兼容即它們可以在0~100kbit/s 的I2C 總線系統中使用• 增加了10 位尋址允許1024 個額外的從機地址• 快速模式器件的斜率控制和輸入濾波改善了EMC 性能注意100kbit/s 的I2C 總線系統或100kbit/s 器件都沒有改變1.2 版本2.0-1998I2C 總線實際上已經成為一個國際標準在超過100 種不同的IC 上實現而且得到超過50 家公司的許可但是現在的很多應用要求總線速度更高電源電壓更低這個更新版的I2C 總線規范滿足這些要求而且有以下的修正• 增加了高速模式Hs 模式它將位速率增加到3.4Mbit/s Hs 模式的器件可以和I2C 總線系統中快速和標準模式器件混合使用位速率從0~3.4Mbit/s• 電源電壓是2V 或更低的器件的低輸出電平和滯后被調整到符合噪聲容限的要求而且保持和電源電壓更高的器件兼容• 快速模式輸出級的0.6V 6mA 要求被刪除• 新器件的固定輸入電平被總線電壓相關的電平代替• 增加了雙向電平轉換器的應用信息
上傳時間： 2014-12-28
上傳用戶：hakim
Xilinx UltraScale™ 架構針對要求最嚴苛的應用，提供了前所未有的ASIC級的系統級集成和容量。 UltraScale架構是業界首次在All Programmable架構中應用最先進的ASIC架構優化。該架構能從20nm平面FET結構擴展至16nm鰭式FET晶體管技術甚至更高的技術，同 時還能從單芯片擴展到3D IC。借助Xilinx Vivado®設計套件的分析型協同優化，UltraScale架構可以提供海量數據的路由功能，同時還能智能地解決先進工藝節點上的頭號系統性能瓶頸。 這種協同設計可以在不降低性能的前提下達到實現超過90%的利用率。 UltraScale架構的突破包括： • 幾乎可以在晶片的任何位置戰略性地布置類似于ASIC的系統時鐘，從而將時鐘歪斜降低達50% • 系統架構中有大量并行總線，無需再使用會造成時延的流水線，從而可提高系統速度和容量 • 甚至在要求資源利用率達到90%及以上的系統中，也能消除潛在的時序收斂問題和互連瓶頸 • 可憑借3D IC集成能力構建更大型器件，并在工藝技術方面領先當前行業標準整整一代 • 能在更低的系統功耗預算范圍內顯著提高系統性能，包括多Gb串行收發器、I/O以及存儲器帶寬 • 顯著增強DSP與包處理性能 賽靈思UltraScale架構為超大容量解決方案設計人員開啟了一個全新的領域。
標簽： UltraScale Xilinx 架構
上傳時間： 2013-11-17
上傳用戶：皇族傳媒
電子發燒友網核心提示：醫療內窺鏡的市場發展帶來了各種挑戰，例如，要求增強功能，更高的精度，更好的處理性能，以及更小的體積等。本文介紹Altera高級醫療內窺鏡系統解決方案，它使用了1080p視頻設計工作臺、DSP 構建模塊、參考設計，以及 Stratix® V、Cyclone® V 和 Arria® V FPGA 等。通過下文介紹，資深專家向您支招，教你懂得如何通過采用基于FPGA的方法來縮短高級醫療內窺鏡系統的開發時間。 引言 對內窺鏡檢查的需求在不斷增長，同時還需要不斷改進檢查過程，增強醫療設備的功能。全球競爭不斷加劇，導致各種新功能的出現，新市場的變化也非常快，開發周期越來越短，工程團隊必須集中精力提高核心競爭力，加強系統知識。工程師需要靈活的硬件平臺和支持各種平臺的工作臺工具，使他們能夠針對新標準或者標準的變化而對產品進行更新。此外，設計團隊必須更高效的進行開發工作。Altera® 1080p 視頻設計工作臺和28-nm FPGA提供了靈活的系統方法來滿足當前以及不斷發展的功能需求。 不斷增長的全球需求 很多因素導致對內窺鏡檢查的需求越來越強。今后數十年內，世界60歲以上的人口數量將會大幅度增長，對醫療衛生服務的需求也會隨之增長。而且，胃腸道患病人口在不斷增加，需要進行檢查和治療。越來越多的醫生采用內窺鏡檢查方法。很多政府報銷政策鼓勵非置入式治療，這有利于患者更快的恢復，從而降低了治療總成本，患者的體驗會更好。 很多國家增加了在醫療基礎設施上的投入，特別是加大了醫療設備的采購。反過來，這些新市場需求也擴大了對下一代內窺鏡系統的需求。設計團隊體驗到需求的不斷增長，而全球競爭導致他們推遲其產品發布計劃。
上傳時間： 2014-12-28
上傳用戶：huxiao341000
支持40 GbE、100 GbE和Interlaken的高密度硬核MLD/PCS模塊，從而提高系統集成度。 寬帶數據緩沖，提供1,600-Mbps外部存儲器接口。 數據包處理和流量管理功能的高效實現。 更高的系統性能，同時保持功耗和成本預算不變。
上傳時間： 2013-11-23
上傳用戶：asdgfsdfht
隨著行業的發展變化，人們對更高帶寬和更高系統級性能的需求似乎無止境，同時整個行業面臨著更嚴苛的功耗降低要求。與此同時，競爭壓力要求客戶必須在不影響產品創新和差異化的情況下不斷提高生產率。
上傳時間： 2014-12-28
上傳用戶：xitai
可編程技術勢在必行 — 用更少的資源實現更多功能 隨時隨地降低風險、使用可編程硬件設計平臺快速開發差異化產品 — 驅使人們不斷探索能夠提供更大容量、更低功耗和更高帶寬的 FPGA 解決方案，用來創建目前 ASIC 和 ASSP 所能提供的系統級功能。賽靈思已經開發出一種創新型 FPGA 設計和制造方法，能夠滿足“可編程技術勢在必行”的兩大關鍵要求。堆疊硅片互聯技術是新一代 FPGA 的基礎，不僅超越了摩爾定律，而且實現的功能能夠滿足最嚴格的設計要求。利用該技術，賽靈思縮短了批量交付最大型 FPGA 所需的時間，從而可以滿足最終客戶的批量生產需求。本白皮書將探討促使賽靈思開發堆疊硅片互聯技術的技術及經濟原因，以及使之實現的創新方法。
上傳時間： 2013-11-03
上傳用戶：ztj182002
摘要：本文簡要介紹了Xilinx最新的EDK9.1i和ISE9.1i等工具的設計使用流程，最終在采用65nm工藝級別的Xilinx Virtex-5 開發板ML505 上同時設計實現了支持TCP/IP 協議的10M/100M/1000M 的三態以太網和千兆光以太網的SOPC 系統,并對涉及的關鍵技術進行了說明。關鍵詞：FPGA；EDK；SOPC；嵌入式開發；EMAC；MicroBlaze 本研究采用業界最新的Xilinx 65ns工藝級別的Virtex-5LXT FPGA 高級開發平臺，滿足了對于建造具有更高性能、更高密度、更低功耗和更低成本的可編程片上系統的需求。Virtex-5以太網媒體接入控制器(EMAC)模塊提供了專用的以太網功能，它和10/100/1000Base-T外部物理層芯片或RocketIOGTP收發器、SelectIO技術相結合，能夠分別實現10M/100M/1000M的三態以太網和千兆光以太網的SOPC 系統。
上傳時間： 2013-10-14
上傳用戶：sun_pro12580
摘要: 串行傳輸技術具有更高的傳輸速率和更低的設計成本, 已成為業界首選, 被廣泛應用于高速通信領域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設計方案, 改進了Aurora 協議數據幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發器Rocket I/O, 實現數據率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術更好地結合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內嵌高速串行收發器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協議———Aurora 協議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數據傳輸。Aurora 協議是為專有上層協議或行業標準的上層協議提供透明接口的第一款串行互連協議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數據傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統設計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協議幀格式的定義存在弊端,會導致系統資源的浪費。本文提出的設計方案可以改進Aurora 協議的固有缺陷,提高系統性能, 實現數據率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應用前景。
上傳時間： 2013-11-06
上傳用戶：smallfish
摘 要:介紹了FPGA最新一代器件Virtex25上的高速串行收發器RocketIO。基于ML505開發平臺構建了一個高速串行數據傳輸系統,重點說明了該系統采用RocketIO實現1. 25Gbp s高速串行傳輸的設計方案。實現并驗證了采用FPGA完成千兆串行傳輸的功能目標,為后續采用FPGA實現各種高速協議奠定了良好的基礎。關鍵詞: FPGA;高速串行傳輸; RocketIO; GTP 在數字系統互連設計中,高速串行I/O技術取代傳統的并行I/O技術成為當前發展的趨勢。與傳統并行I/O技術相比,串行方案提供了更大的帶寬、更遠的距離、更低的成本和更高的擴展能力,克服了并行I/O設計存在的缺陷。在實際設計應用中,采用現場可編程門陣列( FPGA)實現高速串行接口是一種性價比較高的技術途徑。
上傳時間： 2013-11-22
上傳用戶：lingzhichao
