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工業控制晶元是做什麼的

發布時間:2023-03-22 16:54:35

Ⅰ 有誰知道s3c44b0x是個什麼晶元啊我們學習ARM的話,學習這個晶元有什麼用呢這個晶元是做什麼用的呢

一、簡單介紹下s3c44b0x:S3C44B0X 是Samsung(三星)公司的游滑16/32位RISC處理器,內含一個由ARM公司設計的16/32位ARM7TDMI RISC內核,也是ARM7系列中使用最廣泛的一種內核( T:表示支持16為壓縮指令集Thumb;D:表示支持片上Debug;M:內嵌硬體乘法器(Multiplier);I: 嵌入式ICE,支持片上斷點和調試點),S3C44B0X 處理器的功能模塊: 1)電源管理支持:Normal, Slow, Idle, and Stop mode。2)系統管理兄沖功能: 1 Little/Big endian support. 2 Address space: 32Mbytes per each bank. (Total 256Mbyte) 3 Supports programmable 8/16/32-bit data bus width for each bank. 4 Fixed bank start address and programmable bank size for 7 banks. 5 . 8 memory banks. - 6 memory banks for ROM, SRAM etc. - 2 memory banks for ROM/SRAM/DRAM(Fast Page, EDO, and Synchronous DRAM) 6. Fully Programmable access cycles for all memory banks. 7 Supports external wait signal to expend the bus cycle. 8. Supports self-refresh mode in DRAM/SDRAM for power-down. 9. Supports asymmetric/symmetric address of DRAM.3)Cache 和內部存儲器功能:· 4-way set associative ID(Unified)-cache with 8Kbyte.· The 0/4/8 Kbytes internal SRAM using unused cache memory.· Pseudo LRU(Least Recently Used) Replace Algorithm.· Write through policy to maintain the coherence between main memory and cache content.· Write buffer with four depth.· Request data first fill technique when cache miss occurs.5)羨磨殲時鍾和電源管理· Low power· The on-chip PLL makes the clock for operating MCU at maximum 66MHz.· Clock can be fed selectively to each function block by software.· Power mode: Normal, Slow, Idle and Stop mode.Normal mode: Normal operating mode.Slow mode: Low frequency clock without PLLIdle mode: Stop the clock for only CPUStop mode: All clocks are stopped· Wake up by EINT[7:0] or RTC alarm interrupt fromidle mode.6)中斷控制器· 30 Interrupt sources( Watch-dog timer, 6 Timer, 6 UART, 8 External interrupts, 4 DMA , 2 RTC, 1 ADC, 1 IIC, 1 SIO )· Vectored IRQ interrupt mode to rece interrupt latency.· Level/edge mode on the external interrupt sources· Programmable polarity of edge and level· Supports FIQ (Fast Interrupt request) for very urgent interrupt request7)定時器功能 · 5-ch 16-bit Timer with PWM / 1-ch 16-bit internal timer with DMA-based or interrupt-basedoperation· Programmable ty cycle, frequency, and polarity· Dead-zone generation.· Supports external clock source.8)RTC 功能: · Full clock feature: msec, sec, min, hour, day,week, month, year.· 32.768 KHz operation.· Alarm interrupt for CPU wake-up.· Time tick interrupt 9)通用輸入輸出口功能: · 8 external interrupt ports· 71 multiplexed input/output ports10)UART 功能: · 2-channel UART with DMA-based or interrupt-based operation· Supports 5-bit, 6-bit, 7-bit, or 8-bit serial data transmit/receive· Supports H/W handshaking ring transmit/receive· Programmable baud rate· Supports IrDA 1.0 (115.2kbps)· Loop back mode for testing· Each channel have two internal 32-byte FIFO for Rx and Tx.11)DMA控制器功能: · 2 channel general purpose Direct Memory Access controller without CPU intervention.· 2 channel Bridge DMA (peripheral DMA) controller.· Support IO to memory, memory to IO, IO to IO with the Bridge DMA which has 6 type's DMA requestor: Software, 4 internal function blocks (UART, SIO, Timer, IIS), and External pins.· Programmable priority order between DMAs (fixed or round-robin mode)· Burst transfer mode to enhance the transfer rate on the FPDRAM, EDODRAM and SDRAM.· Supports fly-by mode on the memory to external device and external device to memory t ransfer mode12)A/D 轉換器: · 8-ch multiplexed ADC. · Max. 100KSPS/10-bit.13)LCD控制器:· Supports color/monochrome/gray LCD panel · Supports single scan and al scan displays· Supports virtual screen function· System memory is used as display memory· Dedicated DMA for fetching image data from system memory· Programmable screen size· Gray level: 16 gray levels· 256 Color levels14)看門狗定時器:· 16-bit Watchdog Timer· Interrupt request or system reset at time-out15)IIC-BUS 介面· 1-ch Multi-Master IIC-Bus with interrupt-based operation.· Serial, 8-bit oriented, bi-directional data transfers can be made at up to 100 Kbit/s in the standard mode or up to 400 Kbit/s in the fast mode.16)IIS-BUS介面· 1-ch IIS-bus for audio interface with DMA-based operation.· Serial, 8/16bit per channel data transfers· Supports MSB-justified data format17)SIO (同步串口):· 1-ch SIO with DMA-based or interrupt –based operation.· Programmable baud rates.· Supports serial data transmit/receive operations 8-bit in SIO.18)操作電壓范圍:· 核電壓 : 2.5V I/O電壓 : 3.0 V to 3.6 V19)工作頻率:· Up to 66 MHz20)封裝:· 160 LQFP / 160 FBGA 二、學習ARM與學習s3c44b0x的關系:第一層次、利用嵌入這款處理器的開發板,通過ARM程序設計去實現s3c44b0x的片內外圍功能模塊的功能,以實踐和應用ARM指令集和Thumb指令集。可以類似於開發單片機一樣去使用,既可以使用匯編語言也可以使用C語言。第二層次、利用嵌入這款處理器的開發板,學習和實踐基於uCLinux或者uCOS操作系統的嵌入式程序開發,體現真正嵌入式系統的優勢,可以類似於WIN32或MFC編程,一般使用C/C++語言。 三、s3c44b0x的用途:根據s3c44b0x的功能和資源就可以知道它的應用場合非常廣泛,我比較熟悉的可以用在工業控制與測量方面,做成嵌入式工控與測量系統。其實也可以用於網路應用、無線通訊、數碼相機與智能成像、智能信息安全卡應用、數字機頂盒與播放器等方面。

Ⅱ 晶元的用途主要用在哪裡

晶元的用途:

晶元無處不在,晶元廣泛用於電腦、手機、家電、汽車、高鐵、電網、醫療儀器、機器人、工業控制等各種電子產品和系統,晶元在我們的生活里處處可見。

晶元的主要作用是完成運算,處理任務,晶元是指含有集成電路的矽片,晶元就像人類的大腦一樣靈活,可以將電路製造在半導體晶元表面上從而進行運算與處理,將特定的指令和數據輸出。

晶元在通電之後會產生一個啟動指令來傳遞信號以及傳輸數據,也可以讓家電想智能起來,是高端製造業的是核心基石。但是晶元的製造工藝非常復雜,打造中國芯最關鍵的還是要適應時代的發展、提升基礎材料設備的研究和人才的培養。

晶元的作用

1、晶元通常是指半導體的組件產品。從表面上看,它是一個帶有許多電子腳的正方形,但它是一個非常微小的電路。晶元在不同的領域上用途不同,如有控制電壓轉換、控制基帶等。

2、晶圓是一個晶元最基礎的部分,要在這個基礎上進行一層一層的疊加,這些都是要設計圖才能製造出來的,要用計算機將晶元的電路跑通,然後將做出來的電路圖的每個細節重新打造。

3、由於不同的工藝會決定晶元在設備上的功耗和性能,因此製造工藝對晶元的作用有很大的影響。晶元的好壞是由晶圓廠的整體水平決定的,而它的精度是由其核心設備決定。

Ⅲ 什麼是工控模塊

工控即工業控制計算機,是一種採用匯流排結構,對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控碧告敗制的工具總稱。

工控具有重要的計算機屬性和特徵,如:具有計算機CPU、硬碟、內存、外設及介面、並有實時的操悔顫作系統、控制網路和協議、計算能力,友好的友物人機界面等。目前工控機的主要類別有:IPC(PC匯流排工業電腦)、PLC(可編程式控制制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場匯流排系統)及CNC(數控系統)五種。

Ⅳ 晶元是做什麼的

一、簡介
集成電路(英語:integrated circuit, IC)、或稱微電路(microcircuit)、 微晶元(microchip)、晶元(chip)在電子學中是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,並通常製造在半導體晶圓表面上。前述將電路製造在半導體晶元表面上的集成電路又稱薄膜(thin-film)集成電路。另有一種厚膜(thick-film)混成集成電路(hybrid integrated circuit)是由獨立半導體設備和被動組件,集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。本文是關於單片(monolithic)集成電路,即薄膜集成電路。
二、分類
晶體管發明並大量生產之後,各式固態半導體組件如二極體、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀中後期半導體製造技術進步,使得集成電路成為可能。相對於手工組裝電路使用個別的分立電子組件,集成電路可以把很大數量的微晶體管集成到一個小晶元,是一個巨大的進步。集成電路的規模生產能力,可靠性,電路設計的模塊化方法確保了快速採用標准化IC 代替了設計使用離散晶體管。
IC 對於離散晶體管有兩個主要優勢:成本和性能。成本低是由於晶元把所有的組件通過照相平版技術,作為一個單位印刷,而不是在一個時間只製作一個晶體管。性能高是由於組件快速開關,消耗更低能量,因為組件很小且彼此靠近。2006年,晶元面積從幾平方毫米到350 mm²,每mm²可以達到一百萬個晶體管。
第一個集成電路雛形是由傑克·基爾比於1958年完成的,其中包括一個雙極性晶體管,三個電阻和一個電容器。
根據一個晶元上集成的微電子器件的數量,集成電路可以分為掘簡以下幾類:
小規模集成電路
SSI 英文全名為 Small Scale Integration, 邏輯門10個以下 或 晶體管 100個以下。
中規模集成電路
MSI 英文全名為 Medium Scale Integration, 邏輯門11~100個 或 晶體管 101~1k個。
大規模集成電路
LSI 英文全名為 Large Scale Integration, 邏輯門101~1k個 或 晶體管 1,001~10k個。
超大規模集成電路
VLSI 英文全名為 Very large scale integration, 邏輯門1,001~10k個 或 晶體管 10,001~100k個。
甚大規模集成電路
ULSI 英文全名為 Ultra Large Scale Integration, 邏輯門10,001~1M個 或 晶體管 100,001~10M個。
GLSI 英文全名為 Giga Scale Integration, 邏輯門1,000,001個以上 或 晶體管10,000,001個以上。
而根據處理信號的不同,可以分為模擬集成電路、數字集成電路、和兼具模擬與數字的混合信號集成電路。
三、發展
最先進的集成電路是微處理器或多核處理器的"核心(cores)",可以控制電腦到手機到數字微波爐的一切。存儲器和ASIC是其他集成碧散敬電路家族的例子,對於現代信息社會非常重要。雖然設計開發一個復雜集成電路的成本非常高,但是當分散到通常以百萬計的產品上,每個IC的成本最小化。IC的性能很高,因為小尺寸帶來短路徑,使得低功率邏輯電路可以在快速開關速度應用。
這些年來,IC 持續向更小的外型尺寸發展,使得每個晶元可以封裝更多的電路。這樣增加了每單位面積容量,可以降低成本和增加功能-見摩爾定律,集成電路中的晶體管數量,每兩年增加一倍。總之,隨著外形尺寸縮小悔慎,幾乎所有的指標改善了-單位成本和開關功率消耗下降,速度提高。但是,集成納米級別設備的IC不是沒有問題,主要是泄漏電流(leakage current)。因此,對於最終用戶的速度和功率消耗增加非常明顯,製造商面臨使用更好幾何學的尖銳挑戰。這個過程和在未來幾年所期望的進步,在半導體國際技術路線圖(ITRS)中有很好的描述。
越來越多的電路以集成晶元的方式出現在設計師手裡,使電子電路的開發趨向於小型化、高速化。越來越多的應用已經由復雜的模擬電路轉化為簡單的數字邏輯集成電路。
四、應用
1、計算機晶元
如果把中央處理器CPU比喻為整個電腦系統的心臟,那麼主板上的晶元組就是整個身體的軀干。對於主板而言,晶元組幾乎決定了這塊主板的功能,進而影響到整個電腦系統性能的發揮,晶元組是主板的靈魂。
晶元組(Chipset)是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋晶元和南橋晶元。北橋晶元提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋晶元則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鍾控制器)、USB(通用串列匯流排)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋晶元起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。
2、生物晶元
與PCR技術一樣,晶元技術已經開展和將要開展的應用領域非常的廣泛。生物晶元的第一個應用領域是檢測基因表達。但是將生物分子有序地放在晶元上檢測生化標本的策略是具有廣泛的應用領域,除了基因表達分析外,雜交為基礎的分析已用於基因突變的檢測、多態性分析、基因作圖、進化研究和其它方面的應用,微陣列分析還可用於檢測蛋白質與核酸、小分子物質及與其它蛋白質的結合,但這些領域的應用仍待發展。對基因組DNA進行雜交分析可以檢測DNA編碼區和非編碼區單個鹼基改變、確失和插入,DNA雜交分析還可用於對DNA進行定量,這對檢測基因拷貝數和染色體的倍性是很重要的[2]。
3、人腦晶元
幾十年來,科學家一直「訓練」電腦,使其能夠像人腦一樣思考。這種挑戰考驗著科學的極限。IBM公司的研究人員18日表示,在將電腦與人腦結合在一起的研究道路上,他們取得了一項重大進展。
這家美國科技公司研製出兩個晶元原型,與此前的PC和超級計算機採用的晶元相比,這些晶元處理數據的方式與人腦處理信息的方式更為接近。這兩個晶元是一項為期6年的項目取得的一項具有里程碑意義的重大成就。共有100名研究人員參與這一項目,美國政府的國防高級研究計劃局(DARPA)提供了4100萬美元資金。IBM的投資數額並未對外公布。

Ⅳ 單片機晶元的作用

單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部老槐分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統扮含塵甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。

單片機也被稱為微控制器(Microcontroler),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以後,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。

早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的廳禪應用。90年代後隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。

單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。

單片機介紹
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單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。
它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。

單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!

由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。

可以說,二十世紀跨越了三個「電」的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機,大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。

單片機的應用領域
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目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網路通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制,以及程式控制玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域,大致可分如下幾個范疇:

1.在智能儀器儀表上的應用
單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點,廣泛應用於儀器儀表中,結合不同類型的感測器,可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化,且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備(功率計,示波器,各種分析儀)。

2.在工業控制中的應用
用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。

3.在家用電器中的應用
可以這樣說,現在的家用電器基本上都採用了單片機控制,從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備,五花八門,無所不在。

4.在計算機網路和通信領域中的應用
現代的單片機普遍具備通信介面,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件,現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制,從手機,電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話,集群移動通信,無線電對講機等。

5.單片機在醫用設備領域中的應用
單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

此外,單片機在工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

學習應中六大重要部分
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單片機學習應中的六大重要部分

一、匯流排:我們知道,一個電路總是由元器件通過電線連接而成的,在模擬電路中,連線並不成為一個問題,因為各器件間一般是串列關系,各器件之間的連線並不很多,但計算機電路卻不一樣,它是以微處理器為核心,各器件都要與微處理器相連,各器件之間的工作必須相互協調,所以就需要的連線就很多了,如果仍如同模擬電路一樣,在各微處理器和各器件間單獨連線,則線的數量將多得驚人,所以在微處理機中引入了匯流排的概念,各個器件共同享用連線,所有器件的8根數據線全部接到8根公用的線上,即相當於各個器件並聯起來,但僅這樣還不行,如果有兩個器件同時送出數據,一個為0,一個為1,那麼,接收方接收到的究竟是什麼呢?這種情況是不允許的,所以要通過控制線進行控制,使器件分時工作,任何時候只能有一個器件發送數據(可以有多個器件同時接收)。器件的數據線也就被稱為數據匯流排,器件所有的控制線被稱為控制匯流排。在單片機內部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元,這些存儲單元要被分配地址,才能使用,分配地址當然也是以電信號的形式給出的,由於存儲單元比較多,所以,用於地址分配的線也較多,這些線被稱為地址匯流排。
二、數據、地址、指令:之所以將這三者放在一起,是因為這三者的本質都是一樣的——數字,或者說都是一串『0』和『1』組成的序列。換言之,地址、指令也都是數據。指令:由單片機晶元的設計者規定的一種數字,它與我們常用的指令助記符有著嚴格的一一對應關系,不可以由單片機的開發者更改。地址:是尋找單片機內部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據,內部單元的地址值已由晶元設計者規定好,不可更改,外部的單元可以由單片機開發者自行決定,但有一些地址單元是一定要有的(詳見程序的執行過程)。數據:這是由微處理機處理的對象,在各種不同的應用電路中各不相同,一般而言,被處理的數據可能有這么幾種情況:
1•地址(如MOV DPTR,#1000H),即地址1000H送入DPTR。
2•方式字或控制字(如MOV TMOD,#3),3即是控制字。
3•常數(如MOV TH0,#10H)10H即定時常數。
4•實際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執行指令:MOV P1,#0FFH,要燈全暗,則執行指令:MOV P1,#00H)這里0FFH和00H都是實際輸出值。又如用於LED的字形碼,也是實際輸出的值。
理解了地址、指令的本質,就不難理解程序運行過程中為什麼會跑飛,會把數據當成指令來執行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初學時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,認為第二功能和原功能之間要有一個切換的過程,或者說要有一條指令,事實上,各埠的第二功能完全是自動的,不需要用指令來轉換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號,當微片理機外接RAM或有外部I/O口時,它們被用作第二功能,不能作為通用I/O口使用,只要一微處理機一執行到MOVX指令,就會有相應的信號從P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令說明。事實上『不能作為通用I/O口使用』也並不是『不能』而是(使用者)『不會』將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令,並且當單片機執行到這條指令時,也會使P3.7變為高電平,但使用者不會這么去做,因為這通常這會導致系統的崩潰。
四、程序的執行過程: 單片機在通電復位後8051內的程序計數器(PC)中的值為『0000』,所以程序總是從『0000』單元開始執行,也就是說:在系統的ROM中一定要存在『0000』這個單元,並且在『0000』單元中存放的一定是一條指令。
五、堆棧: 堆棧是一個區域,是用來存放數據的,這個區域本身沒有任何特殊之處,就是內部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用數據的方式,即所謂的『先進後出,後進先出』,並且堆棧有特殊的數據傳輸指令,即『PUSH』和『POP』,有一個特殊的專為其服務的單元,即堆棧指針SP,每當執一次PUSH指令時,SP就(在原來值的基礎上)自動加1,每當執行一次POP指令,SP就(在原來值的基礎上)自動減1。由於SP中的值可以用指令加以改變,所以只要在程序開始階段更改了SP的值,就可以把堆棧設置在規定的內存單元中,如在程序開始時,用一條MOV SP,#5FH指令,就時把堆棧設置在從內存單元60H開始的單元中。一般程序的開頭總有這么一條設置堆棧指針的指令,因為開機時,SP的初始值為07H,這樣就使堆棧從08H單元開始往後,而08H到1FH這個區域正是8031的第二、三、四工作寄存器區,經常要被使用,這會造成數據的渾亂。不同作者編寫程序時,初始化堆棧指令也不完全相同,這是作者的習慣問題。當設置好堆棧區後,並不意味著該區域成為一種專用內存,它還是可以象普通內存區域一樣使用,只是一般情況下編程者不會把它當成普通內存用了。
六、單片機的開發過程: 這里所說的開發過程並不是一般書中所說的從任務分析開始,我們假設已設計並製作好硬體,下面就是編寫軟體的工作。在編寫軟體之前,首先要確定一些常數、地址,事實上這些常數、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來了。如當某器件的連線設計好後,其地址也就被確定了,當器件的功能被確定下來後,其控制字也就被確定了。然後用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟體,編寫好後,用編譯器對源程序文件編譯,查錯,直到沒有語法錯誤,除了極簡單的程序外,一般應用模擬機對軟體進行調試,直到程序運行正確為止。運行正確後,就可以寫片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯後,生成了擴展名為HEX的目標文件,一般編程器能夠識別這種格式的文件,只要將此文件調入即可寫片。在此,為使大家對整個過程有個認識,舉一例說明:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START:
MOV SP,#5FH ;設堆棧
LOOP:
NOP
LJMP LOOP ;循環
END ;結束

單片機學習
[編輯本段]

目前,很多人對匯編語言並不認可。可以說,掌握用C語言單片機編程很重要,可以大大提高開發的效率。不過初學者可以不了解單片機的匯編語言,但一定要了解單片機具體性能和特點,不然在單片機領域是比較致命的。如果不考慮單片機硬體資源,在KEIL中用C胡亂編程,結果只能是出了問題無法解決!可以肯定的說,最好的C語言單片機工程師都是從匯編走出來的編程者因為單片機的C語言雖然是高級語言,但是它不同於台式機個人電腦上的VC++什麼的單片機的硬體資源不是非常強大,不同於我們用VC、VB等高級語言在台式PC上寫程序畢竟台式電腦的硬體非常強大,所以才可以不考慮硬體資源的問題。

以8051單片機為例講解單片機的引腳及相關功能;

《單片機引腳圖》

40個引腳按引腳功能大致可分為4個種類:電源、時鍾、控制和I/O引腳。

⒈ 電源:

⑴ VCC - 晶元電源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;

註:用萬用表測試單片機引腳電流一般為0v或者5v,這是標準的TTL電平,但有時候在單片機程序正在工作時候測試結果並不是這個值而是介於0v-5v之間,其實這之是萬用表反映沒這么快而已,在某一個瞬間單片機引腳電流還是保持在0v或者5v的。

⒉ 時鍾:XTAL1、XTAL2 - 晶體振盪電路反相輸入端和輸出端。

⒊ 控制線:控制線共有4根,

⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許/片內EPROM編程脈沖
① ALE功能:用來鎖存P0口送出的低8位地址
② PROG功能:片內有EPROM的晶元,在EPROM編程期間,此引腳輸入編程脈沖。

⑵ PSEN:外ROM讀選通信號。

⑶ RST/VPD:復位/備用電源。

① RST(Reset)功能:復位信號輸入端。

② VPD功能:在Vcc掉電情況下,接備用電源。

⑷ EA/Vpp:內外ROM選擇/片內EPROM編程電源。

① EA功能:內外ROM選擇端。

② Vpp功能:片內有EPROM的晶元,在EPROM編程期間,施加編程電源Vpp。

⒋ I/O線

80C51共有4個8位並行I/O埠:P0、P1、P2、P3口,共32個引腳。
P3口還具有第二功能,用於特殊信號輸入輸出和控制信號(屬控制匯流排)

Ⅵ 晶元是什麼用什麼材料做的有什麼特點和用途

晶元指內含集成電路的矽片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
晶元,英文為Chip;晶元組為Chipset。晶元一般是指集成電路的載體,也是集成電路經過設計、製造、封裝、測試後的結果,通常是一個可以立即使用的獨立的整體。「晶元」和「集成電路」這兩個詞經常混著使用,比如在大家平常討論話題中,集成電路設計和晶元設計說的是一個意思,晶元行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。實際上,這兩個詞有聯系,也有區別。集成電路實體往往要以晶元的形式存在,因為狹義的集成電路,是強調電路本身,比如簡單到只有五個元件連接在一起形成的相移振盪器,當它還在圖紙上呈現的時候,我們也可以叫它集成電路,當我們要拿這個小集成電路來應用的時候,那它必須以獨立的一塊實物,或者嵌入到更大的集成電路中,依託晶元來發揮他的作用;集成電路更著重電路的設計和布局布線,晶元更強調電路的集成、生產和封裝。而廣義的集成電路,當涉及到行業(區別於其他行業)時,也可以包含晶元相關的各種含義。
晶元內部都是半導體材料,大部份都是硅材料,裡面的電容,電阻,二極體,三極體都是用半導體做出來的。半導體是介於像銅那樣易於電流通過的導體和像橡膠那樣的不導通電流的絕緣體之間的物質。
以非晶態半導體材料為主體製成的固態電子器件。非晶態半導體雖然在整體上分子排列無序,但是仍具有單晶體的微觀結構,因此具有許多特殊的性質。
晶元組(Chipset)是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋晶元和南橋晶元。北橋晶元提供對CPU的類型和主頻、內存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯等支持。南橋晶元則提供對KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鍾控制器)、USB(通用串列匯流排)、Ultra DMA/33(66)EIDE數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等的支持。其中北橋晶元起著主導性的作用,也稱為主橋(Host Bridge)。

Ⅶ 工業控制單片機具有哪些優點

(1)高集成度,體積小,高可靠性
單片機將各功能部件集成在一塊晶體晶元上,毀亮好集成度很高,體積自然也是最小的。晶元本身是按工業測控環境要求設計的,內部布線很短,其抗工業噪音性能優於一般通用的CPU。單片機程序指令,常數及表格等固化在ROM中不易破壞,許多信號通道均在一個晶元內,故可靠性高。
(2)控制功能強
為了滿足對對象的控制要求,單片機的指令系統均有極豐富的條件:分支轉移能力,I/O口的邏輯操作及位處理能力,非常適用於專門的控制功能。
(3)低電壓,低功耗,便於生產攜帶型產品
為了滿足廣泛使用於攜帶型系統,許多單片機內的工作電壓僅為1.8V~3.6V,而工作電流僅為數百微安。
(4)易擴展
片內具有計算機正常運行所必需的部件。晶元外部有許多供擴展用的三匯流排及並行、串列輸入/輸出管腳,很容易構成各種規模的計算機應用系統。
(5)優異的性能價格比
單片機的性能極高。為了提高速度和運行效率,單片機已開始使用RISC流水線和DSP等技術。單片機的定址能力也已突破64KB的限制,有的已可達到1MB和16MB,片內的ROM容量可達62MB,RAM容量則可達2MB。由於纖鉛單片機的廣泛使用,因而鍵運銷量極大,各大公司的商業競爭更使其價格十分低廉,其性能價格比極高。

Ⅷ 控制晶元什麼意思/

控制晶元組的作用和地位

在當今的主板中,晶元組的作用和地位已經越來越受到重視,選擇一塊好的主板,首先必須要選擇性能卓越的控制晶元組。我們可以從以下幾個方面來認識控制晶元組的作用和在系統中的地位:
一、通常認為CPU是微機系統的核心,但是它的主要任務只是完成對指令的處理。而控制晶元組的作用不僅要支持CPU的工作而且要控制和協調整個微機系統的正常運行。隨著各種主板新技術的出現,晶元組採用的技術有了非常大的變化和發展。任何一種新技術都需要有控制晶元組的支撐。在主板上升級CPU是比較容易實現的(除跨代產品外),而在主板上升級控制晶元組是不可能的。
二、CPU的性能對於微機整個系統的性能有很大影響,但是對於微機的系統功能卻沒有直接的關系。例如,微機系統是否支持AGP、Ultra ATA技術並不取決於CPU的性能。而控制晶元組不僅極大地影響了系統整體性能,還決定了系統是否具有某些功能。例如在Intel控制晶元組中,只有440LX以上的型號的產品才支持AGP技術。在這里筆者是把性能和功能分成兩個不同的概念來認識的。
三、從當今的微機結構來看,控制晶元組已經逐信知步取代了CPU而成為系統的幾何核心和滑判消邏輯核心。所有的信息交換都是通過控制晶元組完成的,而CPU甚至可以看作是控制晶元組的一個「外部設備」。

控制晶元組的發展

隨著微機新技術的不斷出現,控制晶元組的發展也非常迅速。新的晶元組一般是在保留原來晶元組功能的基礎上再增加新的功能。從圖一可看出其發展的歷程。

386/486微機系統使用的控制晶元組
早期的386微機中採用的控制晶元組是82C30系列。82C30晶元組採用了六片結構,再加上一片外設控制晶元構成完整的386微機控制系統。82C30晶元組單片晶元的集成度小,功能差,是C&T公司的早期產品,但是它的某些基本功能至今仍然在使用。目前使用的大規模集成的晶元組,常常是把多個晶元的功能集成在一、兩片晶元中並增加了一些新的功能。除了82C30系列外,典型的386控制晶元組還有OPTI公司的WB386PC/AT晶元組。
486微機採用的控制晶元組在功能上與386控制晶元組沒有大的變化,只是由於486處理器把協處理器集成到CPU內部(即FPU),控制晶元組的局部性能有小的調整而已。常見的486控制晶元組如:FRX46C401、FRX46C402;HT321、HT342;M1489、M1487;82C406、82C496等。486控制晶元組大多為兩片結構,即由系統控制器和數據緩沖控制器組成。

用於Socket 7架構的控制晶元組
用於Socket 7架構的控制晶元組有兩類:一類是面向PCI結構的,不支持AGP介面,例如Intel 430系列的各類晶元組430FX、430HX、430VX、430TX等,VIA公司Apollo VP1、Apollo VP2,SiS公司的5571/5572、5581/5582以及ALi公司的AladdinⅢ、Aladdin Ⅳ等都屬於這一類;另一類是支持AGP介面的晶元組,主要是非Intel控制晶元組,如沖咐VIA公司Apollo VP3、Apollo MVP3、Apollo MVP4,SiS公司5591/5595、5597/5598,ALi公司Aladdin Ⅴ等晶元組都支持AGP技術(支持Super 7架構)。下面就以Intel公司 430 TX晶元組和ALi公司Aladdin V晶元組為代表簡單介紹一下:

一、Intel公司430TX晶元組
430TX是Intel公司為配合Pentium MMX CPU而推出的控制晶元組,也是Intel公司面向Socket 7架構的最高性能的控制晶元組,專門針對MMX技術進行了優化。它採用了一系列的新技術,使PC機的性能和智能化程度得到進一步提高。它由82439TX系統控制器與82371AB加速控制器組成。430TX在前幾種Intel晶元組的基礎上進行了較大的改進,除了保留系統控制和I/O管理基本功能外,還具有以下一些主要性能特點:
1.採用了動態電源管理結構(DPMA,Dynamic Power Management Architecture)。
2.支持Ultra DMA,採用了高性能硬碟驅動協議,允許33MB/S的快速I/O數據傳輸率。
3.支持高性能同步DRAM(SDRAM),並支持SDRAM與EDO的混合使用(應該保證電壓相同)。
4.首次把PCI並行處理技術應用於攜帶型計算機系統(如筆記本電腦)。
5.支持通用串列匯流排(USB)。
6.提供了全系統管理匯流排(SMB,System Management Bus)主控制器。

二、ALi公司Aladdin V晶元組
Aladdin V晶元組是支持Super 7架構的控制晶元組。它是ALi公司於97年11月10日正式公布的支持AGP功能的晶元組,其設計可以滿足使用Socket 7處理器的商用機、多媒體機和高性能伺服器的需要。Aladdin-V晶元組由M1541和M1543兩片晶元組成。
M1541的主要性能特點表現在以下幾個方面:
1.支持的匯流排頻率可以為66MHz、75MHz、83MHz和100MHz。
2.採用了專用PCI-66AGP介面,因此AGP可以與CPU和PCI介面並發工作。支持AGP介面標准V1.0。
3.支持增強的電源管理功能,如ACPI、DRAM刷新、晶元級電源管理,並且能夠支持微軟具有On Now技術的操作系統。
M1543的主要性能特點主要表現在以下幾個方面:
1.支持ACPI功能,集成了2通道專用Ultra-33 IDE控制器、2埠USB控制器、SM匯流排控制器、PS/2鍵盤滑鼠控制器、軟盤控制器、2個串列介面和一個並行介面。
2.內建了一個高性能的I/O控制器。
3.支持SPP、PS/2、EPP、ECP並口和可編程波特率發生器,並對於FDC、UART和並行介面有高性能的電源管理功能。

用於Slot 1架構的控制晶元組
用於Slot 1架構的控制晶元組是各個晶元組廠商推出的新型控制晶元組。Intel公司的440LX、440BX、440EX、440GX、VIA公司的Apollo Pro、Apollo Pro Plus,ALi公司的Aladdin Pro Ⅱ,SiS公司的5600、620都是支持Slot 1架構的控制晶元組。下面以440BX為例介紹它的主要功能:
440BX晶元組由82443BX主橋(Host Bridge)晶元和82371EB(PⅡX4E)I/O晶元組成。
82443BX晶元的主要性能如下:
1.採用了四埠加速技術(QPA,Quad Port Accelaration),它把CPU(支持單/雙Pentium Ⅱ處理器;)、AGP埠、內存和PCI匯流排相互連接起來,並控制這四者的數據傳送。QPA與增強匯流排仲裁、深度緩沖、開放頁面內存結構和ECC內存控制等相結合,從而提高了系統性能。
2.採用64位匯流排介面,最大匯流排工作頻率為100MHz。
3.64位主內存介面,支持SDRAM或EDO RAM, 內存容量最大1GB並支持ECC。
4.32位主PCI匯流排介面,集成PCI仲裁器(Arbiter)。
5.支持同步AGP介面。
6.在所有介面之間都具有數據緩沖器,以適應高數據流量和並發操作的需要。
82371EB(PⅡX4E)是一個高度集成的多功能I/O晶元,其主要功能是:
1.PCI-ISA橋接器,PCI2.1版本,支持3.3V和5V 33MHz PCI設備。
2.支持Ultra DMA/33介面標准。
3.具有USB控制器,支持兩個USB埠。
4.具有系統管理匯流排,支持DIMM技術。
5.支持外部I/O高級可編程中斷控制器(APIC,Advanced Programmable Interrupt Controller)。

控制晶元組的新動向

Intel公司的810和820是Intel新一代晶元組,是在440BX的技術基礎上重新設計的第二代晶元組。由於市場的原因,820將推遲到99年下半年才能發表,在此之前先推出了82810晶元組。
VIA推出的Apollo Pro Plus晶元組是與Intel 820相同檔次的晶元組,支持133MHz外頻。
另外,集成晶元組是當前一種流行的新技術。SiS公司於98年7月和8月分別發表了100MHz的Socket 7集成晶元組SiS 530和100MHz的Slot 1集成晶元組SiS 620。這兩組控制晶元組都集成了SiS 6326 AGP 3D顯示晶元。其實Intel的810、820以及VIA公司的Apollo MVP4、 Apollo Pro、Apollo Pro Plus中也採用了集成技術。

Ⅸ 工業級單片機做核心的控制器有什麼好處

1、主要區別是使用溫度上面的區別,民用級的一般在0~70攝氏度,也就是常溫,而工業級的使用溫度則在-40~85攝氏度左右,除此之外還有比工業級要求更高的軍品級,大概使用溫度為-60~125甚至150攝氏度。
2、其他方面來說,各種級別的IC性能上差別不大,民用級和工業級的差別也不是很大,而軍品級則需要考慮各種惡劣環境和高可靠性,所以在IC的要求上要高很多,比如在超強震動,超強電磁場,真空,強重力G系數等特殊環境下的功能不缺失。
3、價格上來說民用和工業差別不大,軍品同其他兩類的差別就很大了,具體器件復攔神雜程度不同,差異也不同,但是總的來說,越復雜的IC,軍品價格就越高,個別比如CPU等可能是民用或者商業的5,6倍甚至10倍以上。
4、單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點,用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。
單片機(Microcontrollers)是一種逗衡亂集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機山檔,發展到現在的300M的高速單片機。

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