嵌入式微控制器概述-wenkub
2023-05-23 07:25:09 本頁面
【正文】 ?A存儲(chǔ)器分離編址 ? 哈佛結(jié)構(gòu) 生成雙倍空間 ?B存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址 ? 馮諾依蔓結(jié)構(gòu) 12 存儲(chǔ)器的訪問 ? 哈佛結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器地址出現(xiàn)重疊 ,通過不同的控制線并配合不同的指令就可以區(qū)分開來 . ? 馮諾依曼結(jié)構(gòu)可以使用同一指令訪問兩種存儲(chǔ)器 ,僅由指令中的地址參數(shù)尋址不同的單元即可 . ? 哈拂結(jié)構(gòu)地址重疊 ,用不同指令訪問 .用 MOVC訪問程序存儲(chǔ)器 ,用 MOVX 訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 . ? 馮 諾依曼結(jié)構(gòu)可以用統(tǒng)一指令訪問兩種存儲(chǔ)器 ,地址參數(shù)不同 . 13 14 I/O端口的編址 ?分離編址方按 :INTEL的 MCU將 I/O端口作為內(nèi)部寄存器處理 ,獨(dú)立與程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 ,類似哈佛結(jié)構(gòu)的分離編址 ?MOTOROLA 的 MCU則將 I/O地址與存儲(chǔ)器地址統(tǒng)一在一個(gè)空間 .僅分配不同單元 15 寄存器編址 ?INTEL的 MCU使用內(nèi)部的 RAM作為寄存器用MOV指令訪問 ,類似哈佛結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器分離編址 ?MOTOROLA 的 MCU 的寄存器占用存儲(chǔ)器資源 16 統(tǒng)一編址體系結(jié)構(gòu) 程序存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) I/O端口 寄存器 CPU 17 內(nèi)存大、小端排序問題 對(duì)于需要多于 8位的數(shù)據(jù)，為其分配一組連續(xù)的存儲(chǔ)空間，字節(jié)排序有兩種方式：小端 (little endian)和大端 (big endian)。 二十世紀(jì)八十年代末至九十年代初 ， 我國(guó)的工業(yè)控制領(lǐng)域開始轉(zhuǎn)向使用 Intel公司生產(chǎn)的 MCS51。 二十世紀(jì)九十年代是 MCU制造業(yè)大發(fā)展時(shí)期 ， 這個(gè)時(shí)期的Motorola、 Intel、 ATMEL、 德州儀器 、 三菱 、 日立 、 飛利浦 、 韓國(guó)LG等一批企業(yè)開發(fā)一批性能優(yōu)越的 MCU， 極大地推動(dòng)了 MCU的應(yīng)用 。 ?航空航天、武器裝備 ?醫(yī)療設(shè)備和儀器 ?智能玩具 7 ? 微控制器 應(yīng)用領(lǐng)域 嵌入式應(yīng)用 信息家電 智能玩具 軍事電子 通信設(shè)備 移動(dòng)存貯 工控設(shè)備 智能儀表 汽車電子 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 測(cè)控領(lǐng)域 消費(fèi)領(lǐng)域 軍事國(guó)防 電子商務(wù) 網(wǎng)絡(luò) 8 具體產(chǎn)品 9 1971年 11月 Intel公司首次宣布 4004的 4位微處理器 ， 1974年 12月Fairchild(仙童 )公司即推出了 8位 MCU F8， 開創(chuàng)了 MCU的初級(jí)階段 。 4 目前典型的 MCU內(nèi)部框圖 MCU內(nèi)部總線（控制總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線） CPU RAM Flash存儲(chǔ)器 A/D轉(zhuǎn)換接口 工作支撐模塊 定時(shí)器接口 串行通信接口 其他 I/O模塊 …… 一個(gè)典型的 MCU內(nèi)部框圖 5 （ 3）微控制器應(yīng)用范圍 微控制器應(yīng)用范圍遍及航空航天、醫(yī)療、通訊、樓宇自動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通訊等各個(gè)領(lǐng)域，典型應(yīng)用領(lǐng)域如下： ?測(cè)控領(lǐng)域 包括自動(dòng)控制 /裝備控制 /儀器控制 /儀表控制等，該領(lǐng)域的應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)最主要、最基本的應(yīng)用形式，這種應(yīng)用主要集中在生產(chǎn)領(lǐng)域，在該領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)持續(xù)了將近 30年，并一直保持持續(xù)發(fā)展。1 第一章 微控制器概述 2 嵌入式系統(tǒng)的含義與發(fā)展歷史 嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī) （ 1）嵌入式系統(tǒng)的由來 計(jì)算機(jī)產(chǎn)生： 因科學(xué)家需要一個(gè)高速的計(jì)算工具而產(chǎn)生。 ?消費(fèi)領(lǐng)域 家用電器、家用視頻音頻、娛樂產(chǎn)品、數(shù)碼相機(jī)、 DVD、 DV、MP3播放機(jī)、掌上電腦、游戲機(jī)、 PDA、數(shù)字電視等。 1978年， Zilog公司推出 Z8 MCU。 目前 MCU正向①大容量、高性能化；②小容量、低價(jià)格化；③外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方向快速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)大。 從 1999年開始 ， Motorola公司及后來獨(dú)立出來的 Freescale公司在我國(guó)推廣其新一代單片機(jī) HC08系列及增強(qiáng)型 HCS08系列 ， 已經(jīng)對(duì)我國(guó)的單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)生積極的影響 。 所謂大端是指高字節(jié)存儲(chǔ)在低的地址中，而低字節(jié)則存在高地址中；小端則恰好相反。 ?簡(jiǎn)而言之，它是完成特定任務(wù)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，世界上嵌入式處理器的種類已經(jīng)超過 1000種，流行的體系結(jié)構(gòu)包括 MCU、 MPU等 30多個(gè)系列，速度越來越快，性能越來越強(qiáng)，價(jià)格也越來越低。 ?MPU目前流行體系有 ARM、 MIPS、 Power PC、 68000、Am186/88等系列。 ? 嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成 Flash、 RAM、 EEPROM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、 WatchDog、 I/O、串行口等各種必要功能模塊。 25 ?其中，飛思卡爾公司（ Freescale）以其豐富多彩的單片機(jī)系列（ 8位、 16位和 32位）在移動(dòng)通信、 PDA、汽車、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等方面均獲得成功。 BDM調(diào)試工具與單片機(jī)的通信通過雙向的 BKGD引腳實(shí)現(xiàn)。 DSP核心代碼使用匯編，有較高的執(zhí)行效率，指令執(zhí)行速度也較快。隨著 EDA的推廣和 VLSI設(shè)計(jì)的普及，以及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展，在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)多個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)的時(shí)代已來臨，這就是片上系統(tǒng) SoC(System on Chip)。 ? 外圍設(shè)備是指在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中，除了嵌入式處理器以外用于完成存儲(chǔ)、通信、調(diào)試、顯示等輔助功能的其他部件。 ? ③ 人機(jī)交互： ? 包括 LCD、鍵盤和觸摸屏等人機(jī)交互設(shè)
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