单片机原理与嵌入式系统设计-原理_应用_Protues仿真_实验设计第2章.pptVIP

第2章 嵌入式系统基础知识 计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元器件及其集成电路形成了计算机的硬件基础，而计算数学的计算方法与数据结构则构成了计算机的软件基础。本章简要阐述与计算机有关的数学知识及嵌入式计算机系统中最基本的单元电路。 2.1 数制与编码 2.2 数字集成电路 2.3 存储器电路 2.4 电源电路 2.5 时钟与复位电路 本章小结 2.1 数制与编码 2.1.1 进位计数制 2.1.2 进位计数制的相互转换 2.1.3 数码和字符的代码表示 2.1.1 进位计数制 2.1.1 进位计数制 2.1.1 进位计数制 2.1.2 进位计数制的相互转换 2.1.3 数码和字符的代码表示 一、 三个术语 数码：代表一个确切的数字 代码：特定的二进制数码组，是不同信号 的代号，不一定有数的意义 编码 ：n位二进制数可以组合成2n个不同 的信息，给每个信息规定一个具 体码组，这个过程叫作编码。 二、 二进制码： 自然码：有权码，每位代码都有固定权值， 结构形式与二进制数完全相同 循环码 ：无权码，每位代码无固定权值，任何 相邻的两个码组中，仅有一位代码不 同。 详细见主教材第22页 表2.1 两种4位二进制编码 2.2 数字集成电路 2.2.1 常用的逻辑门电路 2.2.2 集电极开路门输出电路 2.2.3 常用组合逻辑电路 2.2.4 常用时序逻辑电路 2.2.1 常用的逻辑门电路 2.2.2 集电极开路门输出电路 OC与非门驱动发光二极管 2.2.3 常用组合逻辑电路 1. 编码器（ENC） 1）普通编码器 3. 数据选择器和数据分配器 1）4选1数据选择器 在数字系统的传输过程中，有时需要从多路输入数据中选中某一路输出，这时就要用到称为数据选择器（MUX）的逻辑电路。 4. 三态门与传输门 1）总线： 总线（BUS）是一组导线，是数据传送的公共通路。在总线结构的计算机中，多个部件挂在总线上，共享总线，多个部件分时使用总线，进行部件间的数据传送。所谓分时使用总线，就是在某一时刻，只允许一组数据发送到总线上，使相应的部件接收总线上的数据。 2.2.4 常用时序逻辑电路 1. 锁存器 由若干个电平触发的D触发器构成的一次能存储多位二进制代码的时序逻辑电路，叫作锁存器。 1）引脚图 2）工作方式 3）连接使用方法 3、可用紫外线擦除可编程只读存储器EPROM 1）引脚与接线 2）编程操作 4、闪速存储器 闪速存储器（Flash EEPROM）可以用来存放程序，但由于其读写方便，也可以像RAM一样存放经常需要修改的数据，所以又称为Flash Memory。 下新一代闪速存储器的特点及其功能。 1）低电压在线编程，使用方便，可多次擦写 2）按块/按扇区擦除，按字节编程 3）完善的数据保护功能 本章小结 在计算机中常用的数制有十进制、二进制和十六进制。 常用的数字编码为BCD码，常用的字符编码是ASCII码 。 单片机系统中常采用数字集成逻辑门电路作为隔离、驱动和扩展接口。 单片机常采用ROM存储器作为程序存储器，RAM存储器作为数据存储器，闪速存储器Flash EEPROM可以用来存放程序，但由于其读写方便，也可以像RAM一样存放经常需要修改的数据。 本章小结 电源供电模块的稳定可靠是嵌入式系统平稳运行的前提和基础。如果嵌入式系统的电源供电模块设计合理且稳定可靠，那么整个系统的故障往往就会减少一大半。 线性稳压电路中三端固定式集成稳压器因线路简单，最为常用。 开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达70%～90%。 本章小结 时钟脉冲产生方法分为内部时钟方式和外部时钟方式。 复位作用是使微处理器和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 看门狗复位电路除了提供可靠的、足够宽的高低电平的复位信号外，同时具备电源监控、看门狗定时器功能， 本章作业： 常用EPROM主要技术特性 5 5 5 工作电压(V) 100 100 100 存取时间(ns) 30 30 30 最大工作电流(mA) 1 1 1 最大维持电流(mA) 28 28 28 引脚数 32×1024 16×1024 8×1024 容量（B） EPROM 27256 EPROM 27128 EPROM 2764 参数 型号 EPROM在工厂提供的产品未被编程前，所有的位都是逻辑1状态，用户根据需要使用专用设备编程器把逻辑0状态写入到所希望的位中