查看: 2110|回复: 0

扫IC入门之嵌入式系统基础知识及接口技术总结(二)

[复制链接]
发表于 2016-8-22 17:45:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
[导读] 嵌入式系统的定义,以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
关键词:接口技术嵌入式系统 扫IC网平台
6、逻辑电路基础
  (1)根据电路是否具有存储功能,将逻辑电路划分为:组合逻辑电路和时序逻辑电路。
  (2)组合逻辑电路:电路在任一时刻的输出,仅取决于该时刻的输入信号,而与输入信号作用前电路的状态无关。常用的逻辑电路有译码器和多路选择器等。
  (3)时序逻辑电路:电路任一时刻的输出不仅与该时刻的输入有关,而且还与该时刻电路的状态有关。因此,时序电路中必须包含记忆元件。触发器是构成时序逻辑电路的基础。常用的时序逻辑电路有寄存器和计数器等。
(4)真值表、布尔代数、摩根定律、门电路的概念。
  (5)NOR(或非)和NAND(与非)的门电路称为全能门电路,可以实现任何一种逻辑函数。
  (6)译码器:多输入多输出的组合逻辑网络。
  每输入一个n位的二进制代码,在m个输出端中最多有一个有效。
  当m=2n是,为全译码;当m《2n时,为部分译码。
  (7)由于集成电路的高电平输出电流小,而低电平输出电流相对比较大,采用集成门电路直接驱动LED时,较多采用低电平驱动方式。液晶七段字符显示器LCD利用液晶有外加电场和无外加电场时不同的光学特性来显示字符。
  (8)时钟信号是时序逻辑的基础,它用于决定逻辑单元中的状态合适更新。同步是时钟控制系统中的主要制约条件。
  (9)在选用触发器的时候,触发方式是必须考虑的因素。触发方式有两种:
  电平触发方式:具有结构简单的有点,常用来组成暂存器。
  边沿触发方式:具有很强的抗数据端干扰能力,常用来组成寄存器、计数器等。
  7、总线电路及信号驱动
  (1)总线是各种信号线的集合,是嵌入式系统中各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。在同一时刻,每条通路线路上能够传输一位二进制信号。按照总线所传送的信息类型,可以分为:数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。
  (2)总线的主要参数:
  总线带宽:一定时间内总线上可以传送的数据量,一般用MByte/s表示。
  总线宽度:总线能同时传送的数据位数(bit),即人们常说的32位、64位等总线宽度的概念,也叫总线位宽。总线的位宽越宽,总线每秒数据传输率越大,也就是总线带宽越宽。
  总线频率:工作时钟频率以MHz为单位,工作频率越高,则总线工作速度越快,也即总线带宽越宽。
  总线带宽 = 总线位宽×总线频率/8, 单位是MBps。
  常用总线:ISA总线、PCI总线、IIC总线、SPI总线、PC104总线和CAN总线等。
  (3)只有具有三态输出的设备才能够连接到数据总线上,常用的三态门为输出缓冲器。
  (4)当总线上所接的负载超过总线的负载能力时,必须在总线和负载之间加接缓冲器或驱动器,最常用的是三态缓冲器,其作用是驱动和隔离。
  (5)采用总线复用技术可以实现数据总线和地址总线的共用。但会带来两个问题:
  A、需要增加外部电路对总线信号进行复用解耦,例如:地址锁存器。
  B、总线速度相对非复用总线系统低。
  (6)两类总线通信协议:同步方式、异步方式。
  (7)对总线仲裁问题的解决是以优先级(优先权)的概念为基础。
  8、电平转换电路
  (1)数字集成电路可以分为两大类:双极型集成电路(TTL)、金属氧化物半导体(MOS)。
  (2)CMOS电路由于其静态功耗极低,工作速度较高,抗干扰能力较强,被广泛使用。
  (3)解决TTL与CMOS电路接口困难的办法是在TTL电路输出端与电源之间接一上拉电阻R,上拉电阻R的取值由TTL的高电平输出漏电流IOH来决定,不同系列的TTL应选用不同的R值。
  9、可编程逻辑器件基础
  这方面的内容,从总体上有个概念性的认识应该就可以了。
  10、嵌入式系统中信息表示与运算基础
  (1)进位计数制与转换:这样比较简单,也应该掌握怎么样进行换算,有出题的可能。
  (2)计算机中数的表示:源码、反码与补码。
  正数的反码与源码相同,负数的反码为该数的源码除符号位外按位取反。
  正数的补码与源码相同,负数的补码为该数的反码加一。
  例如-98的源码:11100010B
  反码:10011101B
  补码:10011110B
  (3)定点表示法:数的小数点的位置人为约定固定不变。
  浮点表示法:数的小数点位置是浮动的,它由尾数部分和阶数部分组成。
  任意一个二进制N总可以写成:N=2P×S。S为尾数,P为阶数。
  (4)汉字表示法,搞清楚GB2318-80中国标码和机内码的变换。
  (5)语音编码中波形量化参数(可能会出简单的计算题目哦)
  采样频率:一秒内采样的次数,反映了采样点之间的间隔大小。
  人耳的听觉上限是20kHz,因此40kHz以上的采样频率足以使人满意。
  CD唱片采用的采样频率是44.1kHz。
  测量精度:样本的量化等级,目前标准采样量级有8位和16位两种。
  声道数:单声道和立体声双道。立体声需要两倍的存储空间。
  11、差错控制编码
  (1)根据码组的功能,可以分为检错码和纠错码两类。检错码是指能自动发现差错的码,例如奇偶检验码;纠错码是指不仅能发现差错而且能自动纠正差错的码,例如循环冗余校验码。
  (2)奇偶检验码、海明码、循环冗余校验码(CRC)。
  12、嵌入式系统的度量项目
  (1)性能指标:分为部件性能指标和综合性能指标,主要包括:吞吐率、实时性和各种利用率。
  (2)可靠性与安全性
  可靠性是嵌入式系统最重要、最突出的基本要求,是一个嵌入式系统能正常工作的保证,一般用平均故障间隔时间MTBF来度量。
  (3)可维护性:一般用平均修复时间MTTR表示。
  (4)可用性
  (5)功耗
  (6)环境适应性
  (7)通用性
  (8)安全性
  (9)保密性
  (10)可扩展性
  性价比中的价格,除了直接购买嵌入式系统的价格外,还应包含安装费用、若干年的运行维修费用和软件租用费。
  13、嵌入式系统的评价方法:测量法和模型法
  (1)测量法是最直接最基本的方法,需要解决两个问题:
  A、根据研究的目的,确定要测量的系统参数。
  B、选择测量的工具和方式。
  (2)测量的方式有两种:采样方式和事件跟踪方式。
  (3)模型法分为分析模型法和模拟模型法。分析模型法是用一些数学方程去刻画系统的模型,而模拟模型法是用模拟程序的运行去动态表达嵌入式系统的状态,而进行系统统计分析,得出性能指标。
  (4)分析模型法中使用最多的是排队模型,它包括三个部分:输入流、排队规则和服务机构。
  (5)使用模型对系统进行评价需要解决3个问题:设计模型、解模型、校准和证实模型。

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

关于我们  -  服务条款  -  使用指南  -  站点地图  -  友情链接  -  联系我们
电子工程网 © 版权所有   京ICP备16069177号 | 京公网安备11010502021702
快速回复 返回顶部 返回列表