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微机,原理,精品,教学,电子,科技,大学,概述
物联网技术 * * 1.2 集成电路与SoC设计 美国德州仪器 杰克,基尔比(Jack,Kilby) 1958年9月,集成了5个元件,锗材料,相移振荡器 第一块集成电路 1.2.1集成电路技术的发展 * 学时分配 实验:16学时 基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立 ARM平台下多线程应用程序设计实验 基于ARM的SCI/SPI串行通讯实验 基于ARM的触摸屏驱动程序设计实验 基于ARM的AC97音频驱动及应用实验 多平台兼容的ARM9硬件开发环境搭建 基于ARM的模块方式驱动程序设计实验 基于ARM的SD卡读写及文件系统设计实验 基于ARM的USB OTG接口实验 基于ARM的GPRS通讯实验 基于ARM的以太网通讯实验 基于ARM的无线传感器网络实验 * 实验设备 * 课程简介 是电子类专业最重要的专业基础课程之一,研究微处理器系统结构及嵌入式系统原理及设计方法 前修课程:数字逻辑电路设计,计算机技术基础 后修课程:嵌入式系统,工业控制 课程目标:理解微处理器系统结构、工作原理,具备初步设计微处理器硬件系统、编写较简单程序的能力,熟悉使用微处理器系统的设计开发工具 课程主要内容 微处理器芯片结构、模块功能及作用 微处理器系统结构及工作原理 微处理器系统接口 ARM指令系统及编程 嵌入式系统设计 * 第一章 概述 第一章 概述 1.1 计算机发展概述(了解) 电子计算机发展概述 普适计算与泛在通信 1.2 集成电路与SoC设计(理解) 集成电路技术的发展 基于IP的SoC设计 1.3 先进的处理器技术(了解) 片上多核处理器(CMP) 流处理器(Stream Processor) PIM(Processor In Memory) 可重构计算处理器 1.4 嵌入式系统(了解) 嵌入式系统的概念 嵌入式系统的特点 嵌入式系统中的处理器 嵌入式系统的组成 嵌入式系统的发展现状与趋势 学习嵌入式系统的意义 * * 现代信息科学的六大组成部分 信息的生成、获取、存储、传输、处理及其应用是现代信息科学的六大组成部分, 计算机在信息的后五部分都起到关键作用 计算机的发展一直和数字电路设计的发展相辅相成,互相促进 从计算机学科的角度分析,嵌入式系统在一定程度上代表了未来计算机发展的方向 * IT行业的四大定律 ① Moore定律:微处理器内晶体管集成度每18个月翻一番; ② Bell定律:如果保持计算能力不变,微处理器的价格每18个月减少一半; ③ Gilder定律:未来25年(1996年预言)里,主干网的带宽将每6个月增加一倍; ④ Metcalfe定律:网络价值同网络用户数的平方成正比 * 1.1 计算机发展概述机械式计算机的启蒙时代 公元前3000年,中国古代使用珠子计数 后来发明算盘 * 中世纪(1822) Charles Babbage (1791-1871)出生于英国,父亲是银行家 提出分析引擎的设计,用于差分运算 difference engine * 分析引擎照片 Difference Engine Number 2 4,000个部件 7英尺高, 11英尺长, 18英寸厚 500,000磅重 analytical engine, 1834 * 1.1.1 电子计算机发展概述 美国发明家佛斯特(Lee de Forest)于1906年发明了电子管 1909年起,BELL实验室相继发明电子管收音机、电子管录放机、电子管电视机、唱片机、无线电发报机 1920年在美国宾夕法尼亚大学摩尔电子工程学院开始研究大规模数字计算机 1943年Mauchly and Eckert 等给美国军方建议研制数字积分器,每秒能计算一个轨道参数 1943年5月, ENIAC开始设计, 1944年初,提出程序存储的概念 1944年7月,2个累加器正常工作 1945年春,ENIAC研制成功 累加器:28个真空管 1.电子管时代 * ENIAC 18,000电子管 1500个继电器 70,000电阻 5M个焊点 占地1,800平方英尺 功率180,000瓦 重量30吨 运算速度5000次/秒 * ENIAC * 英国 Manchester Mark I (1948) 开发成功固体电子存储器 程序存储 存储器:32字×32位 1949年10月全部完成 * EDSAC 英国剑桥,1945年 * 2.晶体管(transistor)时代 1947年12月,肖克莱、巴丁和布拉顿 锗点接触型晶体管 1950年面结型硅晶体管 1953年半导体材料区域提纯 1958年第一块集成电路 德克萨斯仪器公司(TI) - Ge IC 仙童公司(Fairchild) - Si IC 1960年MOS场效应管 * 第一个点接触型锗晶体管 巴丁(左)肖克莱(
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