微處理器及微型計算機的發(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。 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(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 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(fā)展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世,98年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發(fā)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(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)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(nèi)存64KB,生產(chǎn)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(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(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(chǎn)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(zhí)行超線程技術(shù) 微型計算機組成結(jié)構(gòu)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(nèi)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(fā)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(zhí)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(tǒng),匯編語言就是在此基礎(chǔ)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?qū)ο笳Z言 C++,Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(chǔ)(一) 十進制ND有十個數(shù)碼:0~9,逢十進一。 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)。 一般表達式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進制NB兩個數(shù)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(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(shù)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(shù),各位系數(shù)為0~9,A~F,16i為權(quán)。 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(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 (二)二進制與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ,四位二進制數(shù)對應一位十六進制數(shù)。舉例:(三)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”:十進制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進制基數(shù),直至商為0。每除一次取一個余數(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)換進制的基數(shù)乘以小數(shù)部分,直至小數(shù)為0或達到轉(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、帶符號數(shù)的表示方法 機器數(shù):機器中數(shù)的表示形式。真值: 機器數(shù)所代表的實際數(shù)值。舉例:一個8位機器數(shù)與它的真值對應關(guān)系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數(shù):[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(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機器數(shù): 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機器數(shù): [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(shù)的反碼與原碼表示相同。 負數(shù)反碼符號位為 1,數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機器數(shù): x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼(Two’s Complement)正數(shù)的補碼表示與原碼相同。 負數(shù)補碼等于2n-abs(x)8位機器數(shù)表示的真值四、 二進制編碼例:求十進制數(shù)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(shè)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(shù)編碼表示一個漢字 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 運算基礎(chǔ) 一、二進制數(shù)的運算加法規(guī)則:“逢2進1” 減法規(guī)則:“借1當2” 乘法規(guī)則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進制數(shù)的加、減運算 BCD數(shù)的運算規(guī)則 循十進制數(shù)的運算規(guī)則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現(xiàn)潛在的錯誤。為了解決BCD數(shù)的運算問題,采取調(diào)整運算結(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、 帶符號二進制數(shù)的運算 1.5 幾個重要的數(shù)字邏輯電路編碼器譯碼器計數(shù)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(zhí)行1.6 微機基本結(jié)構(gòu)微機結(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 1、多功能;2、分時復用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數(shù)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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HDB3(High Density Bipolar三階高密度雙極性)碼是在AMI碼的基礎(chǔ)上改進的一種雙極性歸零碼,它除具有AMI碼功率譜中無直流分量,可進行差錯自檢等優(yōu)點外,還克服了AMI碼當信息中出現(xiàn)連“0”碼時定時提取困難的缺點,而且HDB3碼頻譜能量主要集中在基波頻率以下,占用頻帶較窄,是ITU-TG.703推薦的PCM基群、二次群和三次群的數(shù)字傳輸接口碼型,因此HDB3碼的編解碼就顯得極為重要了[1]。目前,HDB3碼主要由專用集成電路及相應匹配的外圍中小規(guī)模集成芯片來實現(xiàn),但集成程度不高,特別是位同步提取非常復雜,不易實現(xiàn)。隨著可編程器件的發(fā)展,這一難題得到了很好地解決。
上傳時間: 2013-11-21
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ADSL的濾除雜波干擾,提高速率
上傳時間: 2014-11-26
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超聲波
上傳時間: 2014-11-03
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在對低噪聲CMOS圖像傳感器的研究中,除需關(guān)注其噪聲外,目前數(shù)字化也是它的一個重要的研究和設(shè)計方向,設(shè)計了一種可用于低噪聲CMOS圖像傳感器的12 bit,10 Msps的流水線型ADC,并基于0.5 ?滋m標準CMOS工藝進行了流片。最后,通過在PCB測試版上用本文設(shè)計的ADC實現(xiàn)了模擬輸出的低噪聲CMOS圖像傳感器的模數(shù)轉(zhuǎn)換,并基于自主開發(fā)的成像測試系統(tǒng)進行了成像驗證,結(jié)果表明,成像畫面清晰,該ADC可作為低噪聲CMOS圖像傳感器的芯片級模數(shù)轉(zhuǎn)換器應用。
上傳時間: 2013-11-19
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超聲波
上傳時間: 2013-11-04
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無論是自動應答機、護照/身份驗證設(shè)備,或者是便利店內(nèi)的銷售點終端,都有一些重要信息,例如口令、個人身份識別號(PIN)、密鑰和專有加密算法等,需要特別保護以防失竊。金融服務領(lǐng)域采用了各種精細的策略和程序來保護硬件和軟件。因此,對于金融交易系統(tǒng)的設(shè)計者來講,在他設(shè)計一個每年要處理數(shù)十億美元業(yè)務的設(shè)備時,必將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。為確保可信度,一個支付系統(tǒng)必須具有端到端的安全性。中央銀行的服務器通常放置在一個嚴格限制進入的建筑物內(nèi),周圍具有嚴密的保護,但是遠端的支付終端位于公共場所,很容易遭受竊賊侵襲。盡管也可以將微控制器用保護外殼封閉起來,并附以防盜系統(tǒng),一個有預謀的攻擊者仍然可以切斷電源后突破防盜系統(tǒng)。外殼可以被打開,如果將外殼與微控制器的入侵響應加密邊界相聯(lián)結(jié),對于安全信息來講就增加了一道保護屏障。為了實現(xiàn)真正的安全性,支付系統(tǒng)應該將入侵響應技術(shù)建立在芯片內(nèi)部,并使用可以信賴的運算內(nèi)核。這樣,執(zhí)行運算的芯片在發(fā)生入侵事件時就可以迅速刪除密鑰、程序和數(shù)據(jù)存儲器,實現(xiàn)對加密邊界的保護1。安全微控制器最有效的防護措施就是,在發(fā)現(xiàn)入侵時迅速擦除存儲器內(nèi)容。DS5250安全型高速微控制器就是一個很好的典范,它不僅可以擦除存儲器內(nèi)容,而且還是一個帶有SRAM程序和數(shù)據(jù)存儲器的廉價的嵌入式系統(tǒng)。物理存儲器的信心保證多數(shù)嵌入式系統(tǒng)采用的是通用計算機,而這些計算機在設(shè)計時考慮更多的是靈活性和調(diào)試的便利性。這些優(yōu)點常常又會因引入安全缺口而成為其缺陷2。竊賊的首個攻擊點通常是微控制器的物理存儲器,因此,對于支付終端來講,采用最好的存儲技術(shù)尤其顯得重要。利用唾手可得的邏輯分析儀,例如Hewlett-Packard的HP16500B,很容易監(jiān)視到地址和數(shù)據(jù)總線上的電信號,它可能會暴露存儲器的內(nèi)容和私有數(shù)據(jù),例如密鑰。防止這種竊聽手段最重要的兩個對策是,在存儲器總線上采用強有力的加密措施,以及選擇在沒有電源時也能迅速擦除的存儲技術(shù)。有些嵌入式系統(tǒng)試圖采用帶內(nèi)部浮置柵存儲器(例如EPROM或閃存)的微控制器來獲得安全性。最佳的存儲技術(shù)應該能夠擦除其內(nèi)容,防止泄密。但紫外可擦除的EPROM不能用電子手段去擦除,需要在紫外燈光下照射數(shù)分鐘才可擦除其內(nèi)容,這就增加了它的脆弱性。閃存或EEPROM要求處理器保持工作,并且電源電壓在規(guī)定的工作范圍之內(nèi),方可成功完成擦除。浮置柵存儲技術(shù)對于安全性應用來講是很壞的選擇,當電源移走后,它們的狀態(tài)會無限期地保持,給竊賊以無限長的時間來找尋敏感數(shù)據(jù)。更好的辦法是采用象SRAM這樣的存儲技術(shù),當電源被移走或入侵監(jiān)測電路被觸發(fā)時以下述動作之一響應:• 當電源被移走后存儲器復零。• 入侵監(jiān)測電路在數(shù)納秒內(nèi)擦除內(nèi)部存儲器和密鑰。• 外部存儲器在應用軟件的控制下以不足100ns的寫時間進行擦除。
上傳時間: 2013-11-14
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STM8S105xx_中文資料:這本數(shù)據(jù)手冊描述了STM8S105xx基礎(chǔ)型系列單片機的特點、引腳分配、電氣特性、機械特性和訂購信息。 如果需要關(guān)于STM8S單片機存儲器、寄存器和外設(shè)等的詳細信息,請參考STM8S系列單片機參考手冊(RM0016) 。 如果需要關(guān)于內(nèi)部Flash存儲器的編程、擦除和保護的信息,請參考STM8S閃存編程手冊(PM0051) 。 如果需要關(guān)于調(diào)試和SWIM(single wire interface module單線接口模塊),請參考STM8SWIM 通信協(xié)議和調(diào)試模塊用戶手冊(UM0470) 。 如果需要關(guān)于STM8 內(nèi)核的信息,請參考STM8 CPU編程手冊(PM0044) 。
上傳時間: 2013-11-03
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第1 章 體系結(jié)構(gòu) ARM經(jīng)典300問與答第1 問:Q:請問在初始化CPU 堆棧的時候一開始在執(zhí)行mov r0, LR 這句指令時處理器是什么模式A:復位后的模式,即管理模式.第2 問:Q:請教:MOV 中的8 位圖立即數(shù),是怎么一回事 0xF0000001 是怎么來的A:是循環(huán)右移,就是一個0—255 之間的數(shù)左移或右移偶數(shù)位的來的,也就是這個數(shù)除以4一直除, 直到在0-255 的范圍內(nèi)它是整數(shù)就說明是可以的!A:8 位數(shù)(0-255)循環(huán)左移或循環(huán)右移偶數(shù)位得到的,F0000001 既是0x1F 循環(huán)右移4 位,符合規(guī)范,所以是正確的.這樣做是因為指令長度的限制,不可能把32 位立即數(shù)放在32 位的指令中.移位偶數(shù)也是這個原因.可以看一看ARM 體系結(jié)構(gòu)(ADS 自帶的英文文檔)的相關(guān)部分.第3 問:Q:請教:《ARM 微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)》2.2.1 節(jié)關(guān)于第2 個操作數(shù)的描述中有這么一段:#inmed_8r 常數(shù)表達式.該常數(shù)必須對應8 位位圖,即常熟是由一個8 位的常數(shù)循環(huán)移位偶數(shù)位得到.合法常量:0x3FC,0,0xF0000000,200,0xF0000001.非法常量:0x1FE,511,0xFFFF,0x1010,0xF0000010.常數(shù)表達式應用舉例:......LDR R0,[R1],#-4 ;讀取 R1 地址上的存儲器單元內(nèi)容,且 R1 = R1-4針對這一段,我的疑問:1. 即常數(shù)是由一個8 位的常數(shù)循環(huán)移位偶數(shù)位得到,這句話如何理解2. 該常數(shù)必須對應8 位位圖,既然是8 位位圖,那么取值為0-255,怎么0x3FC 這種超出255 的數(shù)是合法常量呢3. 所舉例子中,合法常量和非法常量是怎么區(qū)分的 如0x3FC 合法,而0x1FE 卻非法0xF0000000,0xF0000001 都合法,而0xF0000010 又變成了非法4. 對于匯編語句 LDR R0,[R1],#-4,是先將R1 的值減4 結(jié)果存入R1,然后讀取R1 所指單元的 值到R0,還是先讀取R1 到R0,然后再將R1 減4 結(jié)果存入R1A:提示,任何常數(shù)都可用底數(shù)*2 的n 次冪 來表示.1. ARM 結(jié)構(gòu)中,只有8bits 用來表示底數(shù),因此底數(shù)必須是8 位位圖.2. 8 位位圖循環(huán)之后得到常數(shù),并非只能是8 位.3. 0xF0000010 底數(shù)是9 位,不能表示.4. LDR R0, [R1], #-4 是后索引,即先讀,再減.可以看一看ARM 體系結(jié)構(gòu)對相關(guān)尋址方式的說明.
上傳時間: 2013-11-22
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WiFi技術(shù)是現(xiàn)今非常成熟且流行的無線接入技術(shù),除筆記本電腦、手機等產(chǎn)品外,越來越多的產(chǎn)品使用WiFi技術(shù)實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸功能。介紹了WiFi技術(shù)的特點,并以摩托羅拉公司的WiFi模塊W24為例介紹了WiFi技術(shù)的基本編程,及其在出租車無線數(shù)據(jù)傳輸中的應用。
上傳時間: 2013-11-12
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