作為嵌入式系統(tǒng)主控單元——單片機(jī),其軟件往往是一個(gè)微觀的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),且大部分是為某種應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)程序有實(shí)時(shí)過(guò)程控制或?qū)崟r(shí)信息處理的能力,要求能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件并對(duì)該事件做出快速處理。而分時(shí)操作系統(tǒng)卻是把CPU的時(shí)間劃分成長(zhǎng)短基本相同的時(shí)間區(qū)間,即“時(shí)間片”,通過(guò)操作系統(tǒng)的管理,把這些時(shí)間片依次輪流地分配給各個(gè)用戶使用。如果某個(gè)作業(yè)在時(shí)間片結(jié)束之前,整個(gè)任務(wù)還沒(méi)有完成,那么該作業(yè)就被暫停下來(lái),放棄CPU,等待下一輪循環(huán)再繼續(xù)做。此時(shí)CPU又分配給另一個(gè)作業(yè)去使用。由于計(jì)算機(jī)的處理速度很快,只要時(shí)間片的間隔取得適當(dāng),那么一個(gè)用戶作業(yè)從用完分配給它的一個(gè)時(shí)間片到獲得下一個(gè)CPU時(shí)間片,中間有所“停頓”;但用戶察覺(jué)不出來(lái),好像整個(gè)系統(tǒng)全由它“獨(dú)占”似的。分時(shí)操作系統(tǒng)主要具有以下3個(gè)特點(diǎn):① 多路性。用戶通過(guò)各自的終端,可以同時(shí)使用一個(gè)系統(tǒng)。② 及時(shí)性。用戶提出的各種要求,能在較短或可容忍的時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)和處理。③ 獨(dú)占性。在分時(shí)系統(tǒng)中,雖然允許多個(gè)用戶同時(shí)使用一個(gè)CPU,但用戶之間操作獨(dú)立,互不干涉。分時(shí)操作系統(tǒng)主要是針對(duì)小型機(jī)以上的計(jì)算機(jī)提出的。一般而言,微處理器(MPU)驅(qū)動(dòng)的通用計(jì)算機(jī),系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)每一臺(tái)的最終具體應(yīng)用都是不得而知的,因此,在價(jià)格允許的情況下,硬件設(shè)計(jì)務(wù)求CPU時(shí)鐘盡可能的快;計(jì)算及管理能力盡可能的強(qiáng);程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量盡可能的大;各種計(jì)算機(jī)外設(shè)的配接盡可能的詳盡等等,特別是采用分時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)器,因?yàn)槭且粰C(jī)多用戶的管理系統(tǒng),它的要求就更高了。相對(duì)而言,微控制器(MCU)俗稱單片機(jī),是一個(gè)單片集成系統(tǒng),它將這些或那些計(jì)算機(jī)所需的外設(shè),諸如程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、端口以及有關(guān)的子系統(tǒng)集成到一片芯片上。從硬件上,單片機(jī)系統(tǒng)與采用分時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是無(wú)法比擬的。但是,在單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員對(duì)其最終具體應(yīng)用是一清二楚的,它的使用環(huán)境相對(duì)是單一固定的。所控制的過(guò)程的可預(yù)見(jiàn)性為分時(shí)系統(tǒng)思想的實(shí)現(xiàn)提供了可能性。具體一點(diǎn)就是:雖然單片機(jī)的CPU速度較低,但其任務(wù)是可預(yù)見(jiàn)的,這樣作業(yè)調(diào)度將變得簡(jiǎn)單而無(wú)須占用很多的CPU時(shí)間,同時(shí)“時(shí)間片”的設(shè)計(jì)是具體而有針對(duì)性的,因此可變得很有效。一、單片機(jī)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)往往是一個(gè)嵌入式的控制系統(tǒng),因此目前絕大部分的單片機(jī)系統(tǒng)還是一實(shí)時(shí)系統(tǒng)。能夠真正體現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想的往往是那些多路重復(fù)檢測(cè)控制系統(tǒng)。即便是在這些多路重復(fù)檢測(cè)控制系統(tǒng)中,它的實(shí)時(shí)性也是非常重要的。也就是說(shuō),在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用了分時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想,但其及時(shí)性應(yīng)首先進(jìn)行考慮。
標(biāo)簽: 分時(shí)操作系統(tǒng) 中的實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)編程
上傳時(shí)間: 2013-12-23
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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(lái)的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)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(wàn)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(yǔ)言的發(fā)展概況 機(jī)器語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言就是0,1碼語(yǔ)言,是計(jì)算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語(yǔ)言。匯編語(yǔ)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(yǔ)言就是在此基礎(chǔ)上完善起來(lái)的。高級(jí)語(yǔ)言 BASIC,PASCAL,C語(yǔ)言等等。用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序稱源程序,它們必須通過(guò)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(yǔ)言 C++,Java等編程語(yǔ)言是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(wèn)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
上傳用戶:erkuizhang
基于VHDL語(yǔ)言的多種分頻程序
上傳時(shí)間: 2013-10-27
上傳用戶:dongbaobao
Verilog_實(shí)現(xiàn)任意占空比、任意分頻的方法
上傳時(shí)間: 2013-11-07
上傳用戶:JasonC
利用Verilog_HDL實(shí)現(xiàn)基于FPGA的分頻方法
標(biāo)簽: Verilog_HDL FPGA 分頻
上傳時(shí)間: 2013-10-18
上傳用戶:feitian920
簡(jiǎn)單分頻時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)分頻電路,有圖,有代碼
標(biāo)簽: 分頻 時(shí)序邏輯 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-11-25
上傳用戶:wanqunsheng
用VerilogHDL實(shí)現(xiàn)基于FPGA的通用分頻器的設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: VerilogHDL FPGA 分頻器
上傳時(shí)間: 2013-10-28
上傳用戶:xiaoxiang
基于FPGA的小數(shù)分頻實(shí)現(xiàn)方法
標(biāo)簽: FPGA 小數(shù)分頻 實(shí)現(xiàn)方法
上傳時(shí)間: 2013-10-11
上傳用戶:jiangxiansheng
傳統(tǒng)波分與OTN介紹
上傳時(shí)間: 2013-10-17
上傳用戶:我累個(gè)乖乖
本文介紹了一種由低次級(jí)聯(lián)形式構(gòu)成的W波段寬帶六倍頻器。輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)MMIC得到二倍頻,再由反向并聯(lián)二極管對(duì)平衡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶三倍頻,從而將Ku波段信號(hào)六倍頻到W波段。該倍頻器的輸入端口為玻璃絕緣子同軸轉(zhuǎn)換接頭,輸出為 WR-10 標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果表明當(dāng)輸入信號(hào)功率為20dBm時(shí),三倍頻器在整個(gè)W波段的輸出三次諧波功率為4.5dBm左右,變頻損耗小于17dB。該設(shè)計(jì)可以降低毫米波設(shè)備的主振頻率,擴(kuò)展已有微波信號(hào)源的工作頻段。
上傳時(shí)間: 2013-11-16
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