九.輸入/輸出保護(hù)為了支持多任務(wù)，80386不僅要有效地實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離，而且還要有效地控制各任務(wù)的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護(hù)。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護(hù)80386采用I/O特權(quán)級(jí)IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實(shí)現(xiàn)輸入/輸出保護(hù)。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權(quán)級(jí)(I/O Privilege Level)規(guī)定了可以執(zhí)行所有與I/O相關(guān)的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權(quán)級(jí)。IOPL的值在如下圖所示的標(biāo)志寄存器中。 標(biāo) 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規(guī)定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務(wù)狀態(tài)段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護(hù)方式下的執(zhí)行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設(shè)置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關(guān)，并且只有在滿足所列條件時(shí)才可以執(zhí)行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當(dāng)前特權(quán)級(jí)不在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，可以正常執(zhí)行所列的全部I/O敏感指令；當(dāng)特權(quán)級(jí)在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，執(zhí)行CLI和STI指令將引起通用保護(hù)異常，而其它四條指令是否能夠被執(zhí)行要根據(jù)訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執(zhí)行，那么將引起出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)異常。 由于每個(gè)任務(wù)使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個(gè)任務(wù)可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實(shí)模式下總是可執(zhí)行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執(zhí)行是很不方便的，不能滿足實(shí)際要求需要。因?yàn)檫@樣做會(huì)使得在特權(quán)級(jí)3執(zhí)行的應(yīng)用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實(shí)際需要與此剛好相反，只允許任務(wù)甲的應(yīng)用程序訪問部分I/O地址，只允許任務(wù)乙的應(yīng)用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務(wù)甲和任務(wù)乙在訪問I/O地址時(shí)發(fā)生沖突，從而避免任務(wù)甲和任務(wù)乙使用使用獨(dú)享設(shè)備時(shí)發(fā)生沖突。 因此，在IOPL的基礎(chǔ)上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進(jìn)制位串組成。位串中的每一位依次對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O地址，位串的第0位對(duì)應(yīng)I/O地址0，位串的第n位對(duì)應(yīng)I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對(duì)應(yīng)的I/O地址m可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問；否則對(duì)應(yīng)的I/O地址m只能由在IOPL特權(quán)級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問。如果在I/O外層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問位串中位值為1的位所對(duì)應(yīng)的I/O地址，那么將引起通用保護(hù)異常。 I/O地址空間按字節(jié)進(jìn)行編址。一條I/O指令最多可涉及四個(gè)I/O地址。在需要根據(jù)I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當(dāng)一條I/O指令涉及多個(gè)I/O地址時(shí)，只有這多個(gè)I/O地址所對(duì)應(yīng)的I/O許可位圖中的位都為0時(shí)，該I/O指令才能被正常執(zhí)行，如果對(duì)應(yīng)位中任一位為1，就會(huì)引起通用保護(hù)異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構(gòu)成I/O許可位圖的二進(jìn)制位串最大長(zhǎng)度是64K個(gè)位，即位圖的有效部分最大為8K字節(jié)。一個(gè)任務(wù)實(shí)際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù)目。 當(dāng)前任務(wù)使用的I/O許可位圖存儲(chǔ)在當(dāng)前任務(wù)TSS中低端的64K字節(jié)內(nèi)。I/O許可位圖總以字節(jié)為單位存儲(chǔ)，所以位串所含的位數(shù)總被認(rèn)為是8的倍數(shù)。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內(nèi)偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長(zhǎng)可達(dá)8K字節(jié)，所以開始偏移應(yīng)小于56K，但必須大于等于104，因?yàn)門SS中前104字節(jié)為TSS的固定格式，用于保存任務(wù)的狀態(tài)。 1.I/O訪問許可檢查細(xì)節(jié)保護(hù)模式下處理器在執(zhí)行I/O指令時(shí)進(jìn)行許可檢查的細(xì)節(jié)如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉(zhuǎn)步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計(jì)算I/O地址對(duì)應(yīng)位所在字節(jié)在I/O許可位圖內(nèi)的偏移；(4)計(jì)算位偏移以形成屏蔽碼值，即計(jì)算I/O地址對(duì)應(yīng)位在字節(jié)中的第幾位；(5)把字節(jié)偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對(duì)應(yīng)字節(jié)及下一個(gè)字節(jié)；(7)把讀出的兩個(gè)字節(jié)與屏蔽碼進(jìn)行與運(yùn)算，若結(jié)果不為0表示檢查未通過，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(8)進(jìn)行I/O訪問。設(shè)某一任務(wù)的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對(duì)應(yīng)I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對(duì)應(yīng)I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對(duì)用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對(duì)應(yīng)I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結(jié)束字節(jié)TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設(shè)IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執(zhí)行，有些會(huì)引起通用保護(hù)異常： in al,21h ;(1)正常執(zhí)行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實(shí)行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執(zhí)行 out 20h,eax ;(6)正常執(zhí)行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執(zhí)行 由上述I/O許可檢查的細(xì)節(jié)可見，不論是否必要，當(dāng)進(jìn)行許可位檢查時(shí)，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個(gè)字節(jié)。目的是為了盡快地執(zhí)行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個(gè)字節(jié)。例如，上面的第(8)條指令要對(duì)I/O位圖中的兩個(gè)位進(jìn)行檢查，其低位是某個(gè)字節(jié)的最高位，高位是下一個(gè)字節(jié)的最低位。可見即使只要檢查兩個(gè)位，也可能需要讀取兩個(gè)字節(jié)。另一方面，最多檢查四個(gè)連續(xù)的位，即最多也只需讀取兩個(gè)字節(jié)。所以每次要讀取兩個(gè)字節(jié)。這也是在判別是否越界時(shí)再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節(jié)時(shí)產(chǎn)生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個(gè)全1的字節(jié)，即0FFH。此全1的字節(jié)應(yīng)填加在最后一個(gè)位圖字節(jié)之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節(jié)在TSS界限之內(nèi)。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當(dāng)TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節(jié)，I/O許可檢查全部根據(jù)全部根據(jù)該位圖進(jìn)行。當(dāng)TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節(jié)，于是對(duì)較小I/O地址訪問的許可檢查根據(jù)位圖進(jìn)行，而對(duì)較大I/O地址訪問的許可檢查總被認(rèn)為不可訪問而引起通用保護(hù)故障。因?yàn)檫@時(shí)會(huì)發(fā)生字節(jié)越界而引起通用保護(hù)異常，所以在這種情況下，可認(rèn)為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個(gè)特點(diǎn)，可大大節(jié)約TSS中I/O許可位圖占用的存儲(chǔ)單元，也就大大減小了TSS段的長(zhǎng)度。 <二>重要標(biāo)志保護(hù)輸入輸出的保護(hù)與存儲(chǔ)在標(biāo)志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關(guān)，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實(shí)現(xiàn)輸入輸出保護(hù)。類似地，對(duì)EFLAGS中的IF位也必須加以保護(hù)，否則CLI和STI作為敏感指令對(duì)待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對(duì)EFLAGS中的這三個(gè)字段的處理比較特殊，只有在較高特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才能執(zhí)行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權(quán)級(jí)下對(duì)這三個(gè)字段的處理情況。 不同特權(quán)級(jí)對(duì)標(biāo)志寄存器特殊字段的處理 特權(quán)級(jí) VM標(biāo)志字段 IOPL標(biāo)志字段 IF標(biāo)志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權(quán)級(jí)0執(zhí)行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對(duì)于IOPL同級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權(quán)級(jí)不滿足上述條件的情況下，當(dāng)執(zhí)行POPF指令和IRET指令時(shí)，如果試圖修改這些字段中的任何一個(gè)字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標(biāo)志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例(實(shí)例九)下面給出一個(gè)用于演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例。演示內(nèi)容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權(quán)指令引起的異常；使用段間調(diào)用指令CALL通過任務(wù)門調(diào)用任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)嵌套。 1.演示步驟實(shí)例演示的內(nèi)容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實(shí)模式下做必要準(zhǔn)備后，切換到保護(hù)模式；(2)進(jìn)入保護(hù)模式的臨時(shí)代碼段后，把演示任務(wù)的TSS段描述符裝入TR，并設(shè)置演示任務(wù)的堆棧；(3)進(jìn)入演示代碼段，演示代碼段的特權(quán)級(jí)是0；(4)通過任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)1。測(cè)試任務(wù)1能夠順利進(jìn)行；(5)通過任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)2。測(cè)試任務(wù)2演示由于違反I/O許可位圖規(guī)定而導(dǎo)致通用保護(hù)異常；(6)通過任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)3。測(cè)試任務(wù)3演示I/O敏感指令如何引起通用保護(hù)異常；(7)通過任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)4。測(cè)試任務(wù)4演示特權(quán)指令如何引起通用保護(hù)異常；(8)從演示代碼轉(zhuǎn)臨時(shí)代碼，準(zhǔn)備返回實(shí)模式；(9)返回實(shí)模式，并作結(jié)束處理。
上傳時(shí)間： 2013-12-11
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1. RS-232-C 詳解 22. 串口通信基本接線方法 123. 串口通訊的概念及接口電路 134. 有關(guān)RS232和RS485接口的問答 145. 同步通信方式 166. 通信協(xié)議197. 實(shí)戰(zhàn)串行通訊258. 全雙工和半雙工方式 339. 淺析PC 機(jī)串口通訊流控制 3410. 奇偶校驗(yàn) 3511. 開發(fā)通信軟件的技術(shù)與技巧 3612. 接口技術(shù)的基本知識(shí) 4113. 一個(gè)單片機(jī)串行數(shù)據(jù)采集/傳輸模塊的設(shè)計(jì) 4414. 單工、半雙工和全雙工的定義 4815. 從RS232 端口獲得電源4916. 串行同步通信的應(yīng)用5017. 串行通信波特率的一種自動(dòng)檢測(cè)方法5318. RS-232、RS-422 與RS-485 標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用5619. 串口泵 6串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)而形成的。所以，以RS-232C為主來討論。RS-323C 標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）與BELL等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0～20000b/s 范圍內(nèi)的通信。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問題，如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容之前，先說明兩點(diǎn)：首先，RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，并未考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計(jì)算機(jī)（更準(zhǔn)確的說，是計(jì)算機(jī)接口）與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。顯然，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不一致的，甚至是相矛盾的。有了對(duì)這種背景的了解，我們對(duì)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算機(jī)不兼容的地方就不難理解了。其次，RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE 立場(chǎng)上，而不是站在DCE 的立場(chǎng)來定義的。由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU 和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。
上傳時(shí)間： 2013-11-21
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微處理器及微型計(jì)算機(jī)的發(fā)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(jī)。 第二代微處理機(jī)（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(jī) 第三代微機(jī)是以16位機(jī)為代表，基本上是在第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來的； 第四代微處理機(jī) 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(jī)的發(fā)展更加迅猛，1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機(jī)面世，98年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場(chǎng)。 INTEL CPU 發(fā)展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運(yùn)算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個(gè),10微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運(yùn)算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個(gè),3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存64KB,生產(chǎn)曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運(yùn)算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個(gè),3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存1MB,生產(chǎn)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(yùn)算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個(gè),1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內(nèi)存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產(chǎn)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(chǎn)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(jí)緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級(jí)緩存,13條全新指令集SSE3),生產(chǎn)曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級(jí)流水線、分支預(yù)測(cè)、亂序執(zhí)行超線程技術(shù) 微型計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)即單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)，是將計(jì)算機(jī)主機(jī)(CPU、 內(nèi)存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。 三、計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展概況 機(jī)器語言 機(jī)器語言就是0，1碼語言，是計(jì)算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語言。匯編語言 用一些助記符號(hào)代替用0，1碼描述的某種機(jī)器的指令系統(tǒng)，匯編語言就是在此基礎(chǔ)上完善起來的。高級(jí)語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級(jí)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(jì)算機(jī)處理。 面向?qū)ο笳Z言 C++，Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。 1.3 微型計(jì)算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)（一） 十進(jìn)制ND有十個(gè)數(shù)碼：0～9，逢十進(jìn)一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權(quán)展開式以10稱為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，10i為權(quán)。 一般表達(dá)式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二進(jìn)制NB兩個(gè)數(shù)碼：0、1, 逢二進(jìn)一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權(quán)展開式以2為基數(shù)，各位系數(shù)為0、1， 2i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六進(jìn)制NH十六個(gè)數(shù)碼0～9、A～F，逢十六進(jìn)一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，A～F，16i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 （二）二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ，四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。舉例：（三）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。舉例： 2. 小數(shù)轉(zhuǎn)換法“乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。舉例： 三、帶符號(hào)數(shù)的表示方法 機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式。真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。舉例:一個(gè)8位機(jī)器數(shù)與它的真值對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機(jī)器數(shù)：[X1]機(jī)= 01010100 [X2]機(jī)= 11010100(二)原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位為符號(hào)位，0表示 “+”，1表示“－”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機(jī)器數(shù)： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 機(jī)器數(shù)： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡(jiǎn)單直觀,但0的表示不唯一，加減運(yùn)算復(fù)雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)數(shù)反碼符號(hào)位為 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機(jī)器數(shù)： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補(bǔ)碼（Two’s Complement）正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于2n－abs（x）8位機(jī)器數(shù)表示的真值四、 二進(jìn)制編碼例：求十進(jìn)制數(shù)876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼，用于計(jì)算 機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)），簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼。 用兩個(gè)七位二進(jìn)制數(shù)編碼表示一個(gè)漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內(nèi)碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運(yùn)算基礎(chǔ) 一、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算加法規(guī)則：“逢2進(jìn)1” 減法規(guī)則：“借1當(dāng)2” 乘法規(guī)則：“逢0出0，全1出1”二、二—十進(jìn)制數(shù)的加、減運(yùn)算 BCD數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 循十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則“逢10進(jìn)1”。但計(jì)算機(jī)在進(jìn)行這種運(yùn)算時(shí)會(huì)出現(xiàn)潛在的錯(cuò)誤。為了解決BCD數(shù)的運(yùn)算問題，采取調(diào)整運(yùn)算結(jié)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(diào)整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進(jìn)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(diào)整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 1.5 幾個(gè)重要的數(shù)字邏輯電路編碼器譯碼器計(jì)數(shù)器微機(jī)自動(dòng)工作的條件程序指令順序存放自動(dòng)跟蹤指令執(zhí)行1.6 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)微機(jī)結(jié)構(gòu)各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；2、以內(nèi)存為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；3、單總線結(jié)構(gòu)CPU結(jié)構(gòu)管腳特點(diǎn) 1、多功能；2、分時(shí)復(fù)用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1、控制; 2、運(yùn)算; 3、寄存器; 4、地址程序計(jì)數(shù)器堆棧定義 1、定義；2、管理；3、堆棧形式
上傳時(shí)間： 2013-10-17
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載波相移正弦脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)是一種適用于大功率電力開關(guān)變換裝置的高性能開關(guān)調(diào)制策略，在有源電力濾波器中有良好的應(yīng)用前景。本文介紹了如何利用高性能數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335的片內(nèi)外設(shè)事件管理器（EV）模塊產(chǎn)生三相SPWM波，給出了程序流程圖及關(guān)鍵程序源碼。該方法采用不對(duì)稱規(guī)則采樣算法，參數(shù)計(jì)算主要采用查表法，計(jì)算量小，實(shí)時(shí)性高。在工程實(shí)踐中表明，該方法既能滿足控制精度要求，又能滿足實(shí)時(shí)性要求，可以很好地控制逆變電源的輸出。
標(biāo)簽： F28335 28335 SPWM 320F
上傳時(shí)間： 2013-11-05
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為了減少電力電子裝置對(duì)電網(wǎng)引起的諧波污染,在變頻器接入電網(wǎng)之前加入PFC電路是一種趨勢(shì)。討論了基于TMS320LF2407的全數(shù)字控制的單相PFC電路的工作原理,并由此得到了主電路參數(shù)的選取原則;建立了單相Boost型數(shù)字PFC的小信號(hào)動(dòng)態(tài)模型,并分析了基于該模型的數(shù)字控制設(shè)計(jì)方法,給出了設(shè)計(jì)軟件流程;最后搭建了一臺(tái)樣機(jī),在實(shí)際電路中實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制的單相PFC,并得到了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
上傳時(shí)間： 2014-12-28
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摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計(jì)成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計(jì)方案, 改進(jìn)了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場(chǎng)需求, Xilinx 公司適時(shí)推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級(jí)的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)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(shí)鐘生成及恢復(fù)等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點(diǎn)到點(diǎn)串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時(shí)其可擴(kuò)展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。本文提出的設(shè)計(jì)方案可以改進(jìn)Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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(yīng)用前景。
標(biāo)簽： Rocket 2.5 高速串行 收發(fā)器
上傳時(shí)間： 2013-11-06
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針對(duì)實(shí)時(shí)型相機(jī)對(duì)系統(tǒng)小型化、通用化及數(shù)據(jù)高速率可靠傳輸?shù)男枨螅闹性谘芯扛咚俅衅?解串器（SerDes）器件TLK2711工作原理的基礎(chǔ)上，提出了高速串行全雙工通信協(xié)議總體設(shè)計(jì)方案。文章以TLK2711為物理層、FPGA為鏈路層設(shè)計(jì)了高速串行全雙工通信協(xié)議，對(duì)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。協(xié)議的在定制中力求做到了最簡(jiǎn)化，為上層用戶提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)接口。試驗(yàn)中通過兩塊電路板的聯(lián)調(diào)，完成了數(shù)據(jù)率為2.5Gbps的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速傳輸，采用發(fā)送偽隨機(jī)碼測(cè)試，系統(tǒng)工作2小時(shí)，所測(cè)誤碼率小于10-12。
上傳時(shí)間： 2014-12-28
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直流變單相交流，三相三線制交流，三相四線制交流，很給力
上傳時(shí)間： 2013-11-03
上傳用戶：qijian11056
傳感器技術(shù)作為信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等一起構(gòu)成了信息技術(shù)的完整學(xué)科。在人類進(jìn)入信息時(shí)代的今天，人們的一切社會(huì)活動(dòng)都是以信息獲取與信息轉(zhuǎn)換為中心，傳感器作為信息獲取與信息轉(zhuǎn)換的重要手段，是信息科學(xué)最前端的一個(gè)陣地，是實(shí)現(xiàn)信息化的基礎(chǔ)技術(shù)之一。 “沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”的觀點(diǎn)已為全世界所公認(rèn)。以傳感器為核心的檢測(cè)系統(tǒng)就像神經(jīng)和感官一樣，源源不斷地向人類提供宏觀與微觀世界的種種信息，成為人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力工具。 傳感器原理及應(yīng)用全書分為十個(gè)章結(jié)： 1、傳感器的基本特性 2、各類傳統(tǒng)與新型傳感器的工作原理與應(yīng)用 （1）應(yīng)變式傳感器 （2）電感式傳感器 （3）電容式傳感器 （4）壓電式傳感器 （5）磁電式傳感器 （6）光電式傳感器 （7）半導(dǎo)體式傳感器 （8）波與輻射式傳感器 （9）數(shù)字式傳感器（自學(xué)） （10）智能式傳感器（自學(xué)） 課程教材 1.郁有文等編著，傳感器原理及工程應(yīng)用，西安科技大學(xué)出版社，2008 2.沈躍、楊喜峰編，物理實(shí)驗(yàn)教程—智能檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，中國(guó)石油大學(xué)出版社，2010 課程參考書 1. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)，胡向東等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2009 2. 傳感器原理及應(yīng)用，王化祥編著，天津大學(xué)出版社，2007 3. 傳感技術(shù)與應(yīng)用教程，張洪潤(rùn)等編著，清華大學(xué)出版社，2009 4. 傳感器原理及應(yīng)用（項(xiàng)目式教學(xué)），于彤編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2008 5. 傳感器與測(cè)試技術(shù)，葉湘濱等編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2007 6. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)，陳杰、黃鴻編著，高等教育出版社，2003 7. Handbook of Modern Sensors(3rd Edition)，Jacob Fraden，Springer-Verlag,Inc.，2004 課程性質(zhì) 課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)人才培養(yǎng)中具有提高學(xué)生相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)理論的認(rèn)知能力、增強(qiáng)學(xué)生從事傳感與檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)新能力的作用。 研究對(duì)象 傳感器技術(shù)的基本概念和理論、常用傳感器的工作原理和應(yīng)用技術(shù)。 學(xué)習(xí)目的與要求 （1）建立傳感器技術(shù)的整體概念； （2）掌握傳感器技術(shù)的基本理論、常用傳感器的工作原理和應(yīng)用技術(shù)； （3）獲得應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本技能； （4）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用傳感器技術(shù)的興趣； （5）為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和獨(dú)力解決實(shí)際問題打下必要的基礎(chǔ)。 主要考核目標(biāo)（包括重點(diǎn)及難點(diǎn)） （1）掌握傳感器的基本概念和基本特性； （2）掌握常用傳感器的工作原理（實(shí)驗(yàn)方法）； （3）掌握常用傳感器的基本應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)技術(shù)）； （4）了解應(yīng)用傳感器設(shè)計(jì)、組建測(cè)控系統(tǒng)的基本方法； （5）了解傳感器技術(shù)的發(fā)展前沿和趨勢(shì)。 重點(diǎn)：傳感器的工作原理 難點(diǎn)：傳感器的應(yīng)用技術(shù)； 內(nèi)容涉及知識(shí)面廣，理論性、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)。
上傳時(shí)間： 2013-11-13
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第一章 面陣圖像傳感器系統(tǒng)集成電路11. 1 德州儀器（TEXASINSTRUMENTS）圖像傳感器系統(tǒng)集成電路11. 1. 1 PAL制圖像傳感器應(yīng)用電路11. 1. 2 通用圖像傳感器應(yīng)用電路181. 1. 3 NTSC圖像傳感器應(yīng)用電路641. 1. 4 圖像傳感器時(shí)序和同步產(chǎn)生電路1061. 1. 5 圖像傳感器串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電路1501. 1. 6 圖像傳感器并聯(lián)驅(qū)動(dòng)電路1651. 1. 7 圖像傳感器信號(hào)處理電路1691. 1. 8 圖像傳感器采樣和保持放大電路1761. 1. 9 TCK211型圖像傳感器檢測(cè)和接口電路1821. 2 三星（SAMSUNG）圖像傳感器系統(tǒng)集成電路1931. 2. 1 CCIR圖像傳感器應(yīng)用電路1941. 2. 2 NTSC. EIA圖像傳感器應(yīng)用電路2031. 2. 3 圖像傳感器時(shí)序和同步產(chǎn)生電路2401. 2. 4 圖像傳感器驅(qū)動(dòng)電路2501. 2. 5 圖像傳感器信號(hào)處理電路2571. 3 LG圖像傳感器系統(tǒng)集成電路2631. 3. 1 NTSC. CCIR圖像傳感器應(yīng)用電路2641. 3. 2 圖像傳感器時(shí)序和同步產(chǎn)生電路2841. 3. 3 圖像傳感器驅(qū)動(dòng)電路3021. 3. 4 圖像傳感器信號(hào)處理電路310第二章 線陣及其他圖像傳感器系統(tǒng)集成電路3242. 1 東芝TCD系列線陣圖像傳感器應(yīng)用電路3242. 2 德州儀器（TEXASINSTRUMENTS）線陣圖像傳感器應(yīng)用電路3532. 3 日立面陣圖像傳感器應(yīng)用電路4012. 4 CMOS圖像傳感器應(yīng)用電路435第三章 磁傳感器應(yīng)用電路4603. 1 差動(dòng)磁阻傳感器應(yīng)用電路4603. 2 磁場(chǎng)傳感器應(yīng)用電路4793. 3 轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)用電路4873. 4 角度傳感器應(yīng)用電路4993. 5 齒輪傳感器應(yīng)用電路5143. 6 霍爾傳感器應(yīng)用電路5183. 7 霍爾效應(yīng)鎖定集成電路應(yīng)用5463. 8 無接觸電位器式傳感器應(yīng)用電路5583. 9 位置傳感器應(yīng)用電路5603. 10 其他磁傳感器應(yīng)用電路574 《現(xiàn)代傳感器集成電路》全面系統(tǒng)地介紹了當(dāng)前國(guó)外各類最新和最常用的傳感器集成電路的實(shí)用電路。對(duì)具有代表性的典型產(chǎn)品集成電路的原理電路和應(yīng)用電路及其名稱、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)等都作了較詳細(xì)的介紹。 本書分為三章，主要介紹各類面陣和線陣圖像傳感器集成電路及磁傳感器應(yīng)用電路等技術(shù)資料。書中內(nèi)容取材新穎，所選電路型號(hào)多、參數(shù)全、實(shí)用性強(qiáng)，是各領(lǐng)域從事自動(dòng)控制研究、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、維修的技術(shù)人員和大專院校有關(guān)專業(yè)師生的工具書。為PDS文件，可在本站下載PDG閱讀工具：pdg閱讀器下載|pdg文件閱讀器下載
標(biāo)簽： 現(xiàn)代傳感器 圖像 集成電路 磁傳感器
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