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微處理器(Processor)類和應(yīng)用處理器的簡史計算機系統(tǒng)簡介系統(tǒng)是一種根據(jù)固定的計劃、程序或者規(guī)則進(jìn)行工作,組織或者執(zhí)行一項或多項任務(wù)的組織結(jié)構(gòu)?!?而計算機系統(tǒng)是一個包含以下或者更多硬件組成部分,可以完成種類多樣的特定任務(wù)的組織結(jié)構(gòu)?!?(1):微處理器(2):存儲器(a):主存儲器(半導(dǎo)體存儲器一RAM、ROM、以及可快速訪問的高速緩存)(b):輔助存儲器(硬盤,光存儲器等)(3):輸入單元,開關(guān),鼠標(biāo)等(4):輸出單元,LED,顯示器等系統(tǒng)中的處理器處理器的結(jié)構(gòu)處理器的內(nèi)部構(gòu)造通用處理器的分類介紹處理器周邊硬件電路介紹處理器的結(jié)構(gòu)單元H隨著時代的發(fā)展,我們的生活與電子產(chǎn)品的聯(lián)系越來越密切。今天,微處理器已經(jīng)無處不在,無論是錄像機、智能洗衣機、移動電話等家電產(chǎn)品,還是汽車引擎控制,以及數(shù)控機床、導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等都要嵌入各類不同的微處理器。微處理器不僅是微型計算機的核心部件,也是各種數(shù)字化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件。國際上的超高速巨型計算機、大型計算機等高端計算系統(tǒng)也都采用大量的通用高性能微處理器建造。處理器的簡史:計算機系統(tǒng)的思想并不是新的,遠(yuǎn)在公元前500年巴比倫人發(fā)明了用串珠實現(xiàn)計算功能的工具用來管理糧食。1889年,HermanHollerith研制了存儲數(shù)據(jù)的穿孔卡片和使用卡片的計算器。這引起了英國政府的興趣,并使用此工具存儲了1890年的人口普查的數(shù)據(jù)。1896年Hollerith創(chuàng)建的TabulatingMachineCompany,經(jīng)過多次合并后成為了現(xiàn)在的InternationalBossinessMachinesCorporation,現(xiàn)在稱為IBM.第一臺通用可編程計算機是由賓西法尼亞大學(xué)研制的ENIAC.1971年,英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004。4位微處理器。隨后英特爾又推出了8008。1974年,8008發(fā)展成8080,成為第二代微處理器。8080作為代替電子邏輯電路的器件被用于各種應(yīng)用電路和設(shè)備中,如果沒有微處理器,這些應(yīng)用就無法實現(xiàn)。1985年10月17日,英特爾劃時代的產(chǎn)品一一80386DX正式發(fā)布了,其內(nèi)部包含27.5萬個晶體管,時鐘頻率為12.5MHz,后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz,最后還有少量的40MHz產(chǎn)品。2000年英特爾公司發(fā)布基于超線程技術(shù)的奔騰4處理器。盡管不是真正意義上的雙核,但這種開創(chuàng)性的理念拉開了多核時代的大幕。計算機系統(tǒng)簡介系統(tǒng)是一種根據(jù)固定的計劃、程序或者規(guī)則進(jìn)行工作,組織或者執(zhí)行一項或多項任務(wù)的組織結(jié)構(gòu)。而計算機系統(tǒng)是一個包含以下或者更多硬件組成部分,可以完成種類多樣的特定任務(wù)的組織結(jié)構(gòu)。(1):微處理器(2):存儲器(a):主存儲器(半導(dǎo)體存儲器一RAM、ROM、以及可快速訪問的高速緩存)(b):輔助存儲器(硬盤,光存儲器等)(3):輸入單元,開關(guān),鼠標(biāo)等(4):輸出單元,LED,顯示器等小型計算機系統(tǒng)硬件構(gòu)成處理器輸出設(shè)備驅(qū)動電路程序存儲器和數(shù)據(jù)存

儲器處理器系統(tǒng)專用電路AsMPU串口定時器es寸1京可各,e可EYyv^L-rflFT^L-rfl中斷控制器總線控制器輸入設(shè)備驅(qū)動電路中斷控制器系統(tǒng)中的處理器處理器的結(jié)構(gòu)處理器(processor)是計算機系統(tǒng)中的核心。絕大多數(shù)處理器的硬件設(shè)計主要是基于以下兩種結(jié)構(gòu):馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)。馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)主要有以下3個關(guān)鍵概念:(1):數(shù)據(jù)與指令存儲在單一的讀寫存儲器中;(2):存儲器的內(nèi)容通過位置尋址,而不考慮它容納的數(shù)據(jù)是什么;(3):以順序的形式從一條指令到下一條指令來(除了使用跳轉(zhuǎn)指令)執(zhí)行。在典型情況下,完成一條指令需要3個步驟,即:取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令。對馮.諾曼結(jié)構(gòu)處理器,由于取指令和存取數(shù)據(jù)要從同一個存儲空間存取,經(jīng)由同一總線傳輸,因而它們無法重疊執(zhí)行,只有一個完成后再進(jìn)行下一個。

哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結(jié)構(gòu)。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內(nèi)容,解碼后得到數(shù)據(jù)地址,再到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲器中讀取數(shù)據(jù),并進(jìn)行下一步的操作(通常是執(zhí)行)。哈佛結(jié)構(gòu)的微處理器通常具有較高的執(zhí)行效率。其程序指令和數(shù)據(jù)指令分開組織和存儲的,執(zhí)行時可以預(yù)先讀取下一條指令。哈佛結(jié)構(gòu)的目的是為了減輕程序運行時的訪存瓶頸。其主要的架構(gòu)為哈佛結(jié)構(gòu)程序總線數(shù)據(jù)總線程序存儲器操作數(shù)存儲器程序存儲器操作數(shù)存儲器哈佛結(jié)構(gòu)使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數(shù)據(jù),每個存儲模塊都不允許指令和數(shù)據(jù)并存;使用獨立的兩條總線,分別作為CPU與每個存儲器之間的專用通信路徑,而這兩條總線之間毫無關(guān)聯(lián)。后來,又提出了改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)地址總線數(shù)據(jù)總線改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)地址總線改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)使用兩個獨立的存儲器模塊,分別存儲指令和數(shù)據(jù),每個存儲模塊都不允許指令和數(shù)據(jù)并存,以便實現(xiàn)并行處理;具有一條獨立的地址總線和一條獨立的數(shù)據(jù)總線,利用公用地址總線訪問兩個存儲模塊(程序存儲模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊),公用數(shù)據(jù)總線則被用來完成程序存儲模塊或數(shù)據(jù)存儲模塊與CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸;兩條總線由程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分時共用。

馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)效率比較:馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)執(zhí)行指令指令1i取指令譯碼執(zhí)行IiiIlli指令2ii取指令譯碼執(zhí)行!i<1執(zhí)行指令3ii1取指令譯碼執(zhí)行]<1執(zhí)行時鐘指令1馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)存儲器使用率比較:譯碼指令馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)存儲器使用率比較:譯碼在通用計算機系統(tǒng)中,應(yīng)用軟件的多樣性使得計算機要不斷地變化所執(zhí)行的代碼的內(nèi)容,并且頻繁地對數(shù)據(jù)與代碼占有的存儲器進(jìn)行重新分配,這種情況下,馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)占有絕對優(yōu)勢,因為統(tǒng)一編址可以最大限度地利用資源,而哈佛結(jié)構(gòu)的計算機如果應(yīng)用于這種情形下則會對存儲器資源產(chǎn)生理論上最大可達(dá)50%的浪費,這顯然是不合理的。總結(jié):相對于馮?諾依曼結(jié)構(gòu),哈佛結(jié)構(gòu)更加適合于那些程序固化、任務(wù)相對簡單的,對數(shù)據(jù)處理時間有苛刻要求的嵌入式控制系統(tǒng)中。而馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的處理器更適用與通用處理系統(tǒng)中。處理器的內(nèi)部構(gòu)造Processor主要有兩個基本單元::程序流控制單元(CU)和執(zhí)行單元(EU)。CU中包含了一個取指令單元,用于從存儲器中取指令。EU中含有執(zhí)行指令的電路,用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作以及數(shù)據(jù)從一種形式的轉(zhuǎn)換操作。EU包含算術(shù)邏輯單元(ALU)ArithmeticLogicUnit,還包含執(zhí)行程序控制任務(wù)指令的電路,例如掛起、中斷或者跳轉(zhuǎn)到其他指令集。它還可以執(zhí)行調(diào)用或者跳轉(zhuǎn)到另外一個程序并進(jìn)行函數(shù)調(diào)用。處理器一般是IC芯片的形式,它也可以是ASIC或者SOC中的一個核。核是VLSI(VeryLargeScaleIntegratedcircuit)芯片上功能電路的一部分。微處理器芯片可以是下列之一::通用處理器GPP(GeneralPurposeProcessor):微處理器:微控制器:嵌入式處理器:數(shù)字信號處理器DSP(DigitalSignalProcessor):作為附加處理器的專用系統(tǒng)處理器ASSP:使用通用處理器以及專用指令處理器的多核處理器:嵌入到一個專用集成電路(ASIC)中或者一個大規(guī)模繼承電路(VLSI)中的核,或者VLSI芯片中集成了處理器單元的FPGA(Field-ProgrammableGateArray)。對于系統(tǒng)設(shè)計者來說,選擇處理器時,需要考慮以下幾點:(1):指令集(RISCCISC)(2):單個算術(shù)或者邏輯操作中操作數(shù)的最大位寬(8、16、或者32位)。(3):以MHz表示的時鐘頻率和百萬指令/秒MIPS(MillionInstructionPerSecond),(4):處理器對用于滿足復(fù)雜算法的解決能力。名詞解釋:RISC:RISC(reducedinstructionsetcomputer,精簡指令集計算機)是一種執(zhí)行較少類型計算機指令的微處理器,起源于80年代的MIPS主機(即RISC機),RISC機中采用的微處理器統(tǒng)稱RISC處理器。紐約約克鎮(zhèn)JBM研究中心的JohnCocke證明,計算機中約20%的指令承擔(dān)了80%的工作,于1974年,他提出RISC的概念。RISC的一些優(yōu)點有:@如果一個新的微處理器其目標(biāo)之一是不那么復(fù)雜,那么其開發(fā)與測試將會更快。@使用微處理器指令的操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序的程序員將會發(fā)現(xiàn),使用更小的指令集使得代碼開發(fā)變得更加容易。@RISC的簡單使得在選擇如何使用微處理器上的空間時擁有更多的自由。@比起從前,高級語言編譯器能產(chǎn)生更有效的代碼,因為編譯器使用RISC機器上的更小的指令集。CISC:復(fù)雜指令集計算機(ComplexInstructionSetComputer,CISC)早期的計算機部件比較昂貴,主頻低,運算速度慢。為了提高運算速度,人們不得不將越來越多的復(fù)雜指令加入到指令系統(tǒng)中,以提高計算機的處理效率,這就逐步形成復(fù)雜指令集計算機體系。為了在有限的指令長度內(nèi)實現(xiàn)更多的指令,人們又設(shè)計了操作碼擴展。然后,為了達(dá)到操作碼擴展的先決條件一一減少地址碼,設(shè)計師又發(fā)現(xiàn)了各種尋址方式,如基址尋址、相對尋址等,以最大限度地壓縮地址長度,為操作碼留出空間。通用處理器的分類介紹(1):微處理器微處理器是一個集中取指令和處理一組通用指令的單元。指令集包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作、ALU(ArithmeticLogicUnit)、堆棧操作,輸入和輸出操作以及程序控制和管理操作。任何一個CPU必須具備下列基本功能單元。(a):一個控制單元,用于取指和控制一個給定命令或指令的順序執(zhí)行,并與系統(tǒng)其余部分進(jìn)行通信。(b):一個ALU單元,用于對字節(jié)或者字的算術(shù)和邏輯操作。它可以立即處理8,16,32或者64位的數(shù)據(jù)。微處理器是一個VLSI(VeryLargeScaleIntegratedcircuit)芯片,芯片中有一個CPU,還可以有其他附加的單元(如高速緩存Cache,浮點處理算術(shù)單元,流水線和超標(biāo)量單元),這樣可以提高處理器的效率。名詞解釋:高速緩存:由于CPU的運算速度愈來愈快,主存儲器(DRAM)的數(shù)據(jù)存取速度通常無法跟上CPU的速度,因而影響計算機的執(zhí)行效率,如果在CPU與主存儲器之間,使用速度最快的SRAM作為CPU的數(shù)據(jù)待取區(qū),將可大幅提升系統(tǒng)的執(zhí)行效率,而且透過Cache來事先讀取CPU可能需要的數(shù)據(jù),可避免主存儲器與速度更慢的輔助內(nèi)存的頻繁存取數(shù)據(jù),對系統(tǒng)的執(zhí)行效率也大有幫助。例如當(dāng)CPU處理數(shù)據(jù)時,它會先到高速緩存中去尋找,如果數(shù)據(jù)因之前的操作已經(jīng)讀取而被暫存其中,就不需要再從主內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)一一由于CPU的運行速度一般比主內(nèi)存快,因此若要經(jīng)常存取主內(nèi)存的話,就必須等待數(shù)個CPU周期從而造成浪費。浮點處理算術(shù)單元:浮點數(shù):浮點數(shù)是屬于有理數(shù)中某特定子集的數(shù)的數(shù)字表示,在計算機中用以近似表示任意某個實數(shù)。具體的說,這個實數(shù)由一個整數(shù)或定點數(shù)(即尾數(shù))乘以某個基數(shù)(計算機中通常是2)的整數(shù)次冪得到,這種表示方法類似于基數(shù)為10的科學(xué)記數(shù)法。一個浮點數(shù)a由兩個數(shù)m和e來表示:a=mxb0在任意一個這樣的系統(tǒng)中,我們選擇一個基數(shù)b(記數(shù)系統(tǒng)的基)和精度p(即使用多少位來存儲)。m(即尾數(shù))是形如土d.ddd...ddd的p位數(shù)(每一位是一個介于0到b-1之間的整數(shù),包括0和b-1)。如果m的第一位是非0整數(shù),m稱作規(guī)格化的。有一些描述使用一個單獨的符號位(s代表+或者-)來表示正負(fù),這樣m必須是正的。e是指數(shù)。在計算機中表示一個浮點數(shù),其結(jié)構(gòu)如下:尾數(shù)部分(定點小數(shù))階碼部分(定點整數(shù))數(shù)符士尾數(shù)m階符士階碼e流水線:計算機流水線(Pipeline)技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用于微處理芯片(CPU)中的一項關(guān)鍵技術(shù),計算機流水線技術(shù)指的是對CPU內(nèi)部的各條指令的執(zhí)行方式的一種形容。在低檔的CPU中,指令的執(zhí)行是串行的,而具有流水線的CPU在執(zhí)行上條指令的同時,又在并行地取下條指令。這在CPU技術(shù)上是一個質(zhì)的飛躍。超標(biāo)量:超標(biāo)量(superscalar)是指在CPU中有一條以上的流水線,并且每時鐘周期內(nèi)可以完成一條以上的指令,這種設(shè)計就叫超標(biāo)量技術(shù)。超標(biāo)量是通過內(nèi)置多條流水線來同時執(zhí)行多個處理器,其實質(zhì)是以空間換取時間。而超流水線是通過細(xì)化流水、提高主頻,使得在一個機器周期內(nèi)完成一個甚至多個操作,其實質(zhì)是以時間換取空間。例如Pentium4的流水線就長達(dá)20級。將流水線設(shè)計的步(級)越長,其完成一條指令的速度越快,因此才能適應(yīng)工作主頻更高的CPU。但是流水線過長也帶來了一定副作用,很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)象,Intel的奔騰4就出現(xiàn)了這種情況,雖然它的主頻可以高達(dá)1.4G以上,但其運算性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上AMD1.2G的速龍甚至奔山。(2):微控制器正如微處理器是計算機系統(tǒng)的一個最基本的部分一樣,微控制器是控制單元的一個最基本的組成部分。微控制器尤其適用于具有片上程序存儲器和設(shè)備的用于實時控制應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用的重要的控制芯片通常有以下5個流派流派控制器系列廠商CISC/RISC168HC11**,HC12**,HC16**MotorolaCISC28051系列Motorola>Inter等CISC380*86InterCISC4PIC系列MicrochipCISC5ARM7,AMR9TI、AD等RISC微處理器的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu):復(fù)雜系統(tǒng)的微控制器對于復(fù)雜處理,精確計算,多樣化驅(qū)動設(shè)計的來說,剛才提到的微控制器是不夠的。例如LAN控制器,PDA,雷達(dá)預(yù)警裝置等。其主要的控制器有ARM7,ARM9,Inteli960,AMD29050等。不同流派微控制器的應(yīng)用場合表簡單復(fù)雜68HC05PIC16F8X8051808680960簡單復(fù)雜68HC05PIC16F8X805180868096068HC05CAARM7ARM9:數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器是在須要進(jìn)行數(shù)字信號處理的控制器內(nèi)使用的核心單元。數(shù)字信號處理(DigitalSignalProcess)具有極強的數(shù)學(xué)運算功能。數(shù)字信號處理器具有特殊的乘法累加器MAC(MultiplicationAccumulationController)。在執(zhí)行特殊運算(如卷積)時效率得到了極大的提高。

處理器周邊硬件電路介紹(1)電源:電壓范圍一般為:5V,3.3V,2.0V,1.5V(2)時鐘振蕩電路/時鐘單元時鐘是系統(tǒng)中的一個重要單元,它決定了控制器的機器周期。而定時器的精度,UART的波特率完全取決與時鐘電路。機器周期用于:(a):從存儲器中取指令和數(shù)據(jù),然后在處理器上對其進(jìn)行譯碼和執(zhí)行。(b):將結(jié)果傳回到存儲器中。處理單元需要有一個高度穩(wěn)定的振蕩器,處理器的時鐘輸出信號為所有系統(tǒng)單元提供同步時鐘。(3):定時器和計數(shù)器為定時器進(jìn)行基本配置后就能依據(jù)時鐘頻率產(chǎn)生誤差很小的特定時間。在溢出后產(chǎn)生的溢出中斷子程序中重新配置定時器就能產(chǎn)生需要的系統(tǒng)時鐘(system-clock),也稱實時時鐘RTC(RealTimeClock)。例如配置完定時器后0.1us產(chǎn)生一個時鐘輸出,則每秒有10000個中斷產(chǎn)生。系統(tǒng)可能需要多個使用系統(tǒng)時鐘的定時器來滿足個中需求。(4):復(fù)位電路、加點復(fù)位和Watchdog定時器復(fù)位復(fù)位意味著處理器從起始地址開始執(zhí)行指令。這個地址是處理器加電時默認(rèn)設(shè)置的。處理器復(fù)位完成之后,從存儲起的這個地址開始取程序指令。復(fù)位電路激活的固定的周期數(shù)處于無效狀態(tài)。通過下列方法可以激活復(fù)位電路:(a):外部復(fù)位電路,在加電時被觸發(fā)。(b):軟件指令,或者watchdog定時器的時鐘輸出。Watchdog定時器是一個定時設(shè)備,會在事先定義超時之后將系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。這個時間通常是配置的。通過watchdog定時器進(jìn)行復(fù)位是基本的,因為如果產(chǎn)生了錯誤或者程序運行到未知區(qū)域時,它會幫助恢復(fù)系統(tǒng)。大多數(shù)的微控制器上都有watchdog定時器。(5):存儲器在一個系統(tǒng)中有各種類型的存儲器。具體見下圖:微控制器內(nèi)RAM片上擴展的RAM微控制器

內(nèi)部Cache微控制器內(nèi)RAM片上擴展的RAM微控制器

內(nèi)部CacheFlash/EEPROMROM/FROM預(yù)留的存儲器地址系統(tǒng)存儲器的各種形式各類存儲器的用途所需要的存儲器功能ROM用來存儲應(yīng)用程序,處理器從中取指令代碼。存儲用來進(jìn)行系統(tǒng)引導(dǎo)和初始化的代碼、初始的輸入數(shù)據(jù)和字符串。存儲RTOS(RealTimeOperateSystem)的代碼。存儲指向不同服務(wù)例程的指針。RAM和用于緩沖的RAM在程序運行時存儲變量并存儲堆棧。EEPROM存儲非易失性的處理結(jié)果高速Cache用來存儲處理器將要進(jìn)行運算的數(shù)據(jù)與指令。在快速處理時用來存儲臨時結(jié)果。(6):I/O端口、總線、接口系統(tǒng)功過輸入端口來獲得外部信息或者命令,從而進(jìn)行不同處理。每一個輸入端口都有唯一確定的端口地址用來識別。系統(tǒng)還具有輸出端口,通過這些端口可以向外部發(fā)送數(shù)據(jù)和啟動或者關(guān)閉外部回路。同樣的,每一個輸出端口都有唯一確定的端口地址用來識別。而端口又分為兩類:并行端口和串行端口。并行端口一般為普通的I/O端口,例如8051的P0-P4端口。串行端口可以是一個串行UART端口、一個串行同步接口或者其他類型的總線接口(例如I2C,CAN,USB,ISA,EISA和PCI)。(7):中斷處理器一個系統(tǒng)可能有許多設(shè)備,系統(tǒng)處理器必須為每個設(shè)備運行一個適當(dāng)?shù)闹袛喾?wù)子程序ISR(InterruptServeRequest),從而控制和處理一些突發(fā)事件。例如緊急停止命令,過電壓保護等功能。中斷的幾個要點:(a):一個處理器中一般有多個或者多組中斷源。中斷可能是一個硬件信號(外部中斷),表示一個事件(Event)的發(fā)生,也可能是通過定時器或者計數(shù)器、中斷指令或者處理過程中的錯誤引發(fā)。這個錯誤可能是由于一個非法的取碼操作,除數(shù)為0或者ALU操作過程中的上溢或者下溢而導(dǎo)致的。中斷也可以通過一個軟件定時器產(chǎn)生。軟件中斷可能在一個異常條件下產(chǎn)生,這個條件是在程序運行的過程中形成的。(b):系統(tǒng)會為這些中斷向量劃分優(yōu)先級,并按照這個優(yōu)先級來響應(yīng)中斷。(c):某些中斷源是不能被屏蔽的。例如Reset中斷。(d):為了在中斷發(fā)生后完成特定的任務(wù),處理器的當(dāng)前程序必須轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的服務(wù)子程序中。(e):在微控制器有一個片上可編程的單元,完成中斷處理機制。(f):應(yīng)用程序或者調(diào)度程序要調(diào)度并控制特定應(yīng)用程序中的中斷子程序的運行情況。(8):DAC和ADCDAC和ADC幫助設(shè)計者來實現(xiàn)對模擬量的監(jiān)控和輸出。關(guān)于ADC的要點如下:(a):在ADC中,需要有單模擬參考電壓源,或者雙模擬參考電壓源。它要么只設(shè)置模擬輸入上限,要么同時設(shè)置下限和上限。對于單參考電壓源,下限為。▼。輸入的電壓精度取決于ADC的位數(shù)。(b):根據(jù)需要轉(zhuǎn)換的分辨率,ADC可以是8位,10位,12位或者16位。(c):對于DSP芯片,采樣和保持(Sample/Hold)單元用來在固定的時間之內(nèi)對輸入進(jìn)行采樣,并保持采樣,直到轉(zhuǎn)換結(jié)束。嵌入式系統(tǒng)微控制器中的ADC單元可以有多通道。它可以連續(xù)從不同的模擬源內(nèi)相連的各個管腳獲得輸入。

通用處理的結(jié)構(gòu)單元幾乎所有的微處理器都部分具有以下提到的結(jié)構(gòu)單元。姑構(gòu)單元功能MAR(存儲器地址寄存器)它保存將要從外部存儲器取來的字節(jié)或者字的地址。處理器在開始一個取周期之前,先把指令或者數(shù)據(jù)的地址發(fā)送給MARMDR(存儲器數(shù)據(jù)寄存器)?它保存從(或者要發(fā)送到)外部存儲器或者1/0地址取來的字節(jié)或者字內(nèi)部總線將處理器的所有結(jié)構(gòu)翼元內(nèi)部相連.它的寬度可以是8、16、32或者64位地址總線這是個外部總線,將地址從MAR發(fā)送到存儲器、10設(shè)備以及系統(tǒng)的其他單元數(shù)據(jù)總線是-個在讀寫操作過程中從-個地址中取來(或者發(fā)送到)指令或者數(shù)據(jù)字節(jié)的外部總線控制總線在處理器和存儲器(或者設(shè)備)之間傳送控制信號的外部總線B1U(總線接口取元)它是外部總線與處理器內(nèi)部單元之問的接L1單元1R{指令寄存器)它連續(xù)地將指令碼(操作碼)發(fā)送給處理器的執(zhí)行單元1D(指令譯碼器)它翻譯1R接收到的指令操作碼,并將它發(fā)送給處理器CUCU(控制單元)它控制著姓理過程所需的所有總線行為和單元功能ARS(應(yīng)用寄存器組)是一組在處理用

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