计算机概论与硬件知识,计算机概述与相关基础知识概要.ppt

第1章 概论;计算机概述和相关基础知识概要;1.0 计算机概述1.1 微控制器概述1.2 MCU和MPU 1.3 微控制器和嵌入式系统1.4 微控制器的应用开发 1.4.1 硬件和软件的协同设计 1.4.2 微控制器系统的设计方法1.5 微控制器的历史与发展1.6 相关基础知识概要;1.0 计算机概述;第二代 晶体管 20世纪50年代末-- 20世纪60年代末 1957年 --1000第三代 IC、MSI 20世纪60年代中-- 20世纪70年代初 1964年 系列第四代 LSI、VLSI 20世纪70年代初开始 1971年 系列第五代 计算机发展的未来趋势 光计算机 量子计算机(IBM，2001年) 生物计算机(基因、神经)? 冯.诺依曼式-----“程序存储方式” 冯.诺体曼瓶颈----存储器和中央处理器(CPU)间狭窄通路对扩大存储容量和提高CPU速度的影响;三、计算机的发展趋势 微型化 巨型化 网???化 智能化 多媒体化

四、计算机的分类模拟数字 按设计目标 通用、专用 按用途 科学计算、数据处理、工业控制 按规模和功能 巨型、大型、中型、 小型、超小型、 微型: 通用(多板) 单板( Board) 单片( Chip); 五、 计算机的特点

优点 通用性 高速性 大的存储能力 正确性

缺点 缺乏创造和联想能力 AI？ 缺乏感情色彩 缺乏举一反三的能力;1.1 微控制器概述;微控制器定义： 在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM等)及输入输出(I/O)接口的比较完整的计算机系统。优点： 体积小，价格低，稳定可靠，较高性价比和灵活性。代替模拟、数字电路实现大部分计算、控制功能。;1.2 MCU和MPU; 面向测控对象，嵌入到实际应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统( )。 微控制器是典型的嵌入式系统。它应嵌入式计算机系统应用的要求而生，并以嵌入式应用为唯一目的。 ;1.4 微控制器的应用开发;1.4.2 微控制器系统的设计方法 通常，设计微控??器系统的设计方法有以下三种：1．以印制板计算机辅助设计、软件和在线仿真器为主要工具 硬件设计主要是根据性能参数要求对各功能模块所需要使用的元器件进行选择和组合，选择的基本原则就是选购性价比最高的通用元器件。从模块到系统找到相对优化的方案，画出电路原理图。硬件设计的关键是利用印制板(PCB)计算机辅助设计(CAD)软件对系统的元器件进行布局和布线，然后加工印制板、装配和硬件调试。

软件设计贯穿整个系统的设计过程，主要包括任务分析、资源分配、模块划分、流程设计和细化、编码调试等。软件设计的工作量主要集中在程序调试，在线仿真器(In- ，ICE)对软件调试的作用非常重要。 ;2．以嵌入式操作系统和电子设计自动化综合开发平台为主要工具 嵌入式操作系统 ( ，EOS)和高性能的电子设计自动化(EDA)综合开发平台的推出，为开发复杂的微控制器系统应用软件提供了底层支持和高效率开发平台。EOS是一种功能强大、应用广泛的实时多任务系统软件，与通用系统机中的OS相比，内核短小精悍、开销小、实时性强和可靠性高，还提供各种设备的驱动程序和TCP/IP协议支持。用户可以通过应用程序接口(API)调用函数形式来实现各种资源管理，用户程序可以在EOS的基础上开发并运行。 设计人员从过去选择和使用标准通用集成电路器件，逐步转向利用各种 EDA工具和标准的半定制逻辑器件，如复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)等，自己设计和制作部分专用的集成电路器件，然后把用户定义的集成电路CSIC( Cir