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
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單片機原理與應用《課程簡介》:單片機已成為電子系統中進行數據采集、信息處理、通信聯絡和實施控制的重要器件。通常利用單片機技術在各種系統、儀器設備或裝置中,形成嵌入式智能系統或子系統。因此,單片機技術是電類專業特別是電子信息類學生必須具備的基本功。本課程以51系列單片機為模型,主要向學生介紹單片機的基本結構、工作原理、指令系統與程序設計、系統擴展與工程應用。作為微機原理與接口技術的后續課程,本課程強調實踐環節,側重系統構成與應用設計。力求通過實踐環節,軟、硬結合,培養初步的單片機開發能力,并使其前導課程講授的基本概念得到綜合與深化。由于課時的限制,綜合性的應用設計安排在后續課程《微機應用系統設計》中進行。 課 程 內 容:第一章 單片微型計算機概述單片機的發展與應用 MCS-51系列單片機簡介第二章 MCS-51系列單片機結構MCS-51單片機基本結構 CPU 時序簡介 存儲器空間結構 片內RAM與SFR時鐘電路與復位電路 并行I/O口與總線擴展第三章 MCS-51單片機指令系統指令系統簡介數據傳送指令 數據處理指令 位處理指令 程序控制指令匯編語言程序設計方法 程序調試的常用方法第四章 SCB-I 單片單板機SCB-I 單片單板機結構簡介 監控系統簡介SCB-I 單片單板機的基本操作 第五章 單片機常用接口電路的軟、硬件設計LED顯示接口電路與應用編程鍵盤接口電路與應用編程計數器/定時器工作原理及其應用編程MCS-51中斷系統及其應用編程8255擴展并行接口及其應用編程串行通信接口及其應用編程A/D與D/A轉換接口及其應用編程*第六章 單片機應用系統設計舉例第七章 單片機開發工具簡介* 加“*”為選講內容教學要求:1、 了解單片機的一般性概念及單片機技術的發展。2、 掌握51系列單片機的基本結構與工作原理。3、 掌握51系列單片機的指令系統與程序設計的基本方法。4、 以單片單板機為樣板,掌握51系列單片機的系統擴展設計。5、 通過實驗,掌握單片機常用接口電路的軟硬件設計及其應用。6、 以上為本課程的基本要求。作為提高要求,對有能力、有興趣的學生,若能較快地完成基本實驗,可在規定課時內安排有一定難度的綜合性實驗,以提高其應用設計的能力。 課時安排和考核方式:1、 講課40學時,實驗20學時,課內外學時比 1:2 ;(實驗從第七周開始,7個基本實驗,選做1個綜合實驗)2、 考核方式平時考查 20實驗考核 40(含實驗過程、實驗驗收與實驗報告)期末筆試 40參考書:《MCS-51單片機應用設計》 張毅剛 等編 哈爾濱工業大學出版社《MCS-51系列單片機原理及應用》 孫涵芳 徐愛卿 編著 北京航空航天大學出版社《單片微機與測控技術》 趙秀菊 等編 東南大學出版社《單片微型機原理、應用與實驗》 張友德 等編 復旦大學出版社 《單片機實驗》 肖璋 雷兆宜 編 暨南大學講義
上傳時間: 2014-01-08
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C8051F040/1/2/3/4/5/6/7混合信號ISP FLASH 微控制器數 據 手 冊 C8051F04x 系列器件是完全集成的混合信號片上系統型MCU,具有64 個數字I/O 引腳(C8051F040/2/4/6)或32 個數字I/O 引腳(C8051F041/3/5/7),片內集成了一個CAN2.0B 控制器。下面列出了一些主要特性;有關某一產品的具體特性參見表1.1。 高速、流水線結構的8051 兼容的CIP-51 內核(可達25MIPS) 控制器局域網(CAN2.0B)控制器,具有32 個消息對象,每個消息對象有其自己的標識 全速、非侵入式的在系統調試接口(片內) 真正12 位(C8051F040/1)或10 位(C8051F042/3/4/5/6/7)、100 ksps 的ADC,帶PGA 和8 通道模擬多路開關 允許高電壓差分放大器輸入到12/10 位ADC(60V 峰-峰值),增益可編程 真正8 位500 ksps 的ADC,帶PGA 和8 通道模擬多路開關(C8051F040/1/2/3) 兩個12 位DAC,具有可編程數據更新方式(C8051F040/1/2/3) 64KB(C8051F040/1/2/3/4/5)或32KB(C8051F046/7)可在系統編程的FLASH 存儲器 4352(4K+256)字節的片內RAM 可尋址64KB 地址空間的外部數據存儲器接口 硬件實現的SPI、SMBus/ I2C 和兩個UART 串行接口 5 個通用的16 位定時器 具有6 個捕捉/比較模塊的可編程計數器/定時器陣列 片內看門狗定時器、VDD 監視器和溫度傳感器具有片內VDD 監視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器的C8051F04x 系列器件是真正能獨立工作的片上系統。所有模擬和數字外設均可由用戶固件使能/禁止和配置。FLASH 存儲器還具有在系統重新編程能力,可用于非易失性數據存儲,并允許現場更新8051 固件。片內JTAG 調試電路允許使用安裝在最終應用系統上的產品MCU 進行非侵入式(不占用片內資源)、全速、在系統調試。該調試系統支持觀察和修改存儲器和寄存器,支持斷點、觀察點、單步及運行和停機命令。在使用JTAG 調試時,所有的模擬和數字外設都可全功能運行。每個MCU 都可在工業溫度范圍(-45℃到+85℃)工作,工作電壓為2.7 ~ 3.6V。端口I/O、/RST和JTAG 引腳都容許5V 的輸入信號電壓。C8051F040/2/4/6 為100 腳TQFP 封裝(見圖1.1 和圖1.3的框圖)。C8051F041/3/5/7 為64 腳TQFP 封裝(見圖1.2 和圖1.4 的框圖)。
上傳時間: 2013-10-24
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C8051Fxxx 系列單片機是完全集成的混合信號系統級芯片,具有與8051 兼容的微控制器內核,與MCS-51 指令集完全兼容。除了具有標準8052 的數字外設部件之外,片內還集成了數據采集和控制系統中常用的模擬部件和其它數字外設及功能部件。參見表1.1 的產品選擇指南可快速查看每個MCU 的特性。 MCU 中的外設或功能部件包括模擬多路選擇器、可編程增益放大器、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準、溫度傳感器、SMBus/ I2C、UART、SPI、可編程計數器/定時器陣列(PCA)、定時器、數字I/O 端口、電源監視器、看門狗定時器(WDT)和時鐘振蕩器等。所有器件都有內置的FLASH 程序存儲器和256 字節的內部RAM,有些器件內部還有位于外部數據存儲器空間的RAM,即XRAM。C8051Fxxx 單片機采用流水線結構,機器周期由標準的12 個系統時鐘周期降為1 個系統時鐘周期,處理能力大大提高,峰值性能可達25MIPS。C8051Fxxx 單片機是真正能獨立工作的片上系統(SOC)。每個MCU 都能有效地管理模擬和數字外設,可以關閉單個或全部外設以節省功耗。FLASH 存儲器還具有在系統重新編程能力,可用于非易失性數據存儲,并允許現場更新8051 固件。應用程序可以使用MOVC 和MOVX 指令對FLASH 進行讀或改寫,每次讀或寫一個字節。這一特性允許將程序存儲器用于非易失性數據存儲以及在軟件控制下更新程序代碼。片內JTAG 調試支持功能允許使用安裝在最終應用系統上的產品MCU 進行非侵入式(不占用片內資源)、全速、在系統調試。該調試系統支持觀察和修改存儲器和寄存器,支持斷點、單步、運行和停機命令。在使用JTAG 調試時,所有的模擬和數字外設都可全功能運行。每個MCU 都可在工業溫度范圍(-45℃到+85℃)內用2.7V-3.6V(F018/019 為2.8V-3.6V)的電壓工作。端口I/O、/RST 和JTAG 引腳都容許5V 的輸入信號電壓。
上傳時間: 2013-11-14
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第1章 單片機系統概述1.1 AVR系列單片機的特點1.2 AT90系列單片機簡介第2章 AT90LS8535單片機的基礎知識2.1 AT90LS8535單片機的總體結構2.1.1 AT90LS8535單片機的中央處理器2.1.2 AT90LS8535單片機的存儲器組織2.1.3 AT90LS8535單片機的I/O接口2.1.4 AT90LS8535單片機的內部資源2.1.5 AT90LS8535單片機的時鐘電路2.1.6 AT90LS8535單片機的系統復位2.1.7 AT90LS8535單片機的節電方式2.1.8 AT90LS8535單片機的芯片引腳2.2 AT90LS8535單片機的指令系統2.2.1 匯編指令格式2.2.2 尋址方式2.2.3 偽指令2.2.4 指令類型及數據操作方式2.3 應用程序設計2.3.1 程序設計方法2.3.2 應用程序舉例第3章 AT90LS8535單片機的C編程3.1 支持高級語言編程的AVR系列單片機3.2 AVR的C編譯器3.3 ICC AVR介紹3.3.1 安裝ICC AVR3.3.2 設置ICC AVR3.4 用ICC AVR編寫應用程序3.5 下載程序文件第4章 數據類型、運算符和表達式4.1 ICC AVR支持的數據類型4.2 常量與變量4.2.1 常量4.2.2 變量4.3 AT90LS8535的存儲空間4.4 算術和賦值運算4.4.1 算術運算符和算術表達式4.4.2 賦值運算符和賦值表達式4.5 邏輯運算4.6 關系運算4.7 位操作4.7.1 位邏輯運算4.7.2 移位運算4.8 逗號運算第5章 控制流5.1 C語言的結構化程序設計5.1.1 順序結構5.1.2 選擇結構5.1.3 循環結構5.2 選擇語句5.2.1 if語句5.2.2 switch分支5.2.3 選擇語句的嵌套5.3 循環語句5.3.1 while語句5.3.2 do…while語句5.3.3 for語句5.3.4 循環語句嵌套5.3.5 break語句和continue語句第6章 函數6.1 函數的定義6.1.1 函數的定義的一般形式6.1.2 函數的參數6.1.3 函數的值6.2 函數的調用6.2.1 函數的一般調用6.2.2 函數的遞歸調用6.2.3 函數的嵌套使用6.3 變量的類型及其存儲方式6.3.1 局部變量6.3.2 局部變量的存儲方式6.3.3 全局變量6.3.4 全局變量的存儲方式6.4 內部函數和外部函數6.4.1 內部函數6.4.2 外部函數第7章 指針第8章 結構體和共用體第9章 AT90LS8535的內部資源第10章 AT90LS8535的人機接口編程第11章 AT90LS8535的外圍擴展第12章 AT90LS8535的通信編程第13章 系統設計中的程序處理方法
上傳時間: 2013-10-31
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該電路適合初學者使用,8乘8的LED點陣引腳示意圖及運用。
上傳時間: 2014-12-28
上傳用戶:lxm
了解各種D觸發器
上傳時間: 2013-10-09
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本資料是關于Nexys3板卡的培訓資料。Nexys 開發板是基于最新技術Spartan-6 FPGA的數字系統開發平臺。它擁有48M字節的外部存儲器(包括2個非易失性的相變存儲器),以及豐富的I/O器件和接口,可以適用于各式各樣的數字系統。 板上自帶AdeptTM高速USB2接口可以為開發板提供電源,也可以燒錄程序到FPGA,用戶數據的傳輸速率可以達到38M字節/秒。 Nexys3開發板可以通過添加一些低成本的外設Pmods (可以多達30幾個)和Vmods (最新型外設)來實現額外的功能,例如A/D和D/A轉換器,線路板,電機驅動裝置,和實現裝置等等。另外,Nexys3完全兼容所有的賽靈思工具,包括免費的WebPackTM,ChipscopeTM,EDKTM(嵌入式處理器設計套件),以及其他工具。 圖 Nexys3板卡介紹
上傳時間: 2013-10-09
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Spartan-3AN 器件帶有可以用于儲存配置數據的片上Flash 存儲器。如果在您的設計中Flash 存儲器沒有與外部相連,那么Flash 存儲器無法從I/O 引腳讀取數據。由于Flash 存儲器在FPGA 內部,因此配置過程中Spartan-3AN 器件比特流處于隱藏狀態。這一配置成了設計安全的起點,因為無法直接從Flash 存儲器拷貝設計。
上傳時間: 2013-11-04
上傳用戶:sammi
XAPP520將符合2.5V和3.3V I/O標準的7系列FPGA高性能I/O Bank進行連接 The I/Os in Xilinx® 7 series FPGAs are classified as either high range (HR) or high performance (HP) banks. HR I/O banks can be operated from 1.2V to 3.3V, whereas HP I/O banks are optimized for operation between 1.2V and 1.8V. In circumstances that require an HP 1.8V I/O bank to interface with 2.5V or 3.3V logic, a range of options can be deployed. This application note describes methodologies for interfacing 7 series HP I/O banks with 2.5V and 3.3V systems
上傳時間: 2013-11-19
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