单片机术语
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Absolute Section(绝对段)具备不可被链接器改变的固定(绝对)地址的段。
Access RAM (存取RAM,仅限PIC18CXXX系列器件)这是数据存储器RAM中的一个区间,无论目前所选的存储体为何均可对其进行访问。
有了它,即可通过指令访问特殊功能寄存器而无须改变所选存储体。
存取RAM还包括一些通用寄存器(GPR)。
它对于在上下文切换期间(如中断期间)保存所需变量很有用处。
当用于引用PIC18CXXX器件时,存取RAM指无论存储体选择位(BSR)设置值为何,均允许存取的特殊通用寄存器。
Acquisition Time (TACQ,采集时间)该时间与模拟数字(A/D)转换器有关。
它是PIC18CXXX A/D上的保持电容充电到模拟输入电压电平时的时间。
’当GO位置1时,模拟输入与保持电容断开,A/D转换开始。
A/D指的是模拟数字转换器。
见“Analog-to-Digital (A/D,模拟数字转换)”的说明。
ALU算术逻辑单元。
器件上负责数学(加、减…)、逻辑(与、或…)和移位运算的逻辑单元。
Analog(模拟)指通过将不同频率或幅值的信号叠加到给定频率的载波上进行电子传输的过程。
Analog-to-Digital (A/D,模拟数字转换)将一个模拟输入电压转换到与之成正比的数字值的过程。
汇编语言将二进制机器码描述成可读形式的符号语言。
AUSART可寻址通用同步异步收发器。
该模块可作为一个全双工异步通讯口运行,也可作为一个半双工同步通讯口运行。
当运行在异步模式下时,USART可与一台PC的串行端口连接。
Alphanumeric(字母数字符)字母数字符包括字母和0到9的数字。
Application(应用)用户开发的一整套软硬件结合体,通常是一个由PICmicro®单片机控制的产品。
Assemble(汇编)汇编器所做的事。
见assembler(汇编器)。
Assembler(汇编器)一种将用户的汇编源代码(.asm)译成机器码的语言工具。
单片机常用术语单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单个集成电路芯片。
它广泛应用于电子设备中,用于控制和执行各种任务。
在单片机领域,有一些常用术语被广泛使用,下面将对这些术语进行介绍和解释。
1. GPIO(General Purpose Input/Output)GPIO是单片机中的通用输入输出引脚。
它可以通过软件编程来控制,既可以作为输入口用来读取外部信号,也可以作为输出口用来控制外部设备。
通过控制GPIO,可以实现单片机与外部世界的交互。
2. ADC(Analog to Digital Converter)ADC是模数转换器的英文缩写,用于将模拟信号转换为数字信号。
单片机一般配备有ADC模块,可以将外部的模拟量信号转换成相应的数字量,以供后续的数字处理和分析。
3. UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)UART是一种通用的异步串行通信接口。
它用于实现单片机和外部设备之间的数据传输。
UART通过将数据位、停止位和校验位按照一定的规则进行组织,以实现数据的可靠传输。
4. PWM(Pulse Width Modulation)PWM是一种脉冲宽度调制技术。
它通过改变信号的脉冲宽度来控制某个输出端口的电平。
PWM常用于控制电机的速度、LED的亮度等应用场景,可以通过调整占空比来实现精细的控制效果。
5. I2C(Inter-Integrated Circuit)I2C是一种串行通信总线协议,由Philips公司在上世纪80年代推出。
它通过两根线路(串行数据线SDA和串行时钟线SCL)来实现多个设备之间的通信。
I2C常用于连接单片机和传感器、存储器等外设。
6. SPI(Serial Peripheral Interface)SPI是一种串行的外设接口协议,用于在单片机和外部设备之间传输数据。
它使用多线全双工模式,包括一个主设备和一个或多个从设备。
单片机相关常用名词解释(转)总线:指能为多个部件服务的信息传送线,在微机系统中各个部件通过总线相互通信。
地址总线(AB):地址总线是单向的,用于传送地址信息。
地址总线的宽度为16位,因此基外部存储器直接寻址64K,16位地址总线由P0口经地址锁存器提供低8位地址(A0~A7),P2口直接提供高8位地址(A8~A15)。
数据总线(DB):一般为双向,用于CPU与存储器,CPU与外设、或外设与外设之间传送数据信息(包括实际意义的数据和指令码)。
数据总线宽度为8位,由P0口提供。
控制总线(CB):是计算机系统中所有控制信号的总称,在控制总线中传送的是控制信息。
由P3口的第二功能状态和4根独立的控制总线,RESET、EA、ALE、PSEN组成。
存储器:用来存放计算机中的所有信息:包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。
只读存储器(ROM):只读存储器在使用时,只能读出而不能写入,断电后ROM中的信息不会丢失。
因此一般用来存放一些固定程序,如监控程序、子程序、字库及数据表等。
ROM按存储信息的方法又可分为以下几种1、掩膜ROM:掩膜ROM也称固定ROM,它是由厂家编好程序写入ROM(称固化)供用户使用,用户不能更改内部程序,其特点是价格便宜。
2、可编程的只读存储器(PROM):它的内容可由用户根据自已所编程序一次性写入,一旦写入,只能读出,而不能再进行更改,这类存储器现在也称为OTP(Only Time Programmable)。
3、可改写的只读存储器EPROM:前两种ROM只能进行一次性写入,因而用户较少使用,目前较为流行的ROM芯片为EPROM。
因为它的内容可以通过紫外线照射而彻底擦除,擦除后又可重新写入新的程序。
4、可电改写只读存储器(EEPROM):EEPROM可用电的方法写入和清除其内容,其编程电压和清除电压均与微机CPU的5V工作电压相同,不需另加电压。
它既有与RAM一样读写操作简便,又有数据不会因掉电而丢失的优点,因而使用极为方便。
c51单片机词汇一、“单片机”(dān piàn jī),名词。
- 解释:一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。
二、“寄存器”(jì cún qì),名词。
- 解释:是中央处理器内的组成部分。
寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。
在C51单片机中,有各种不同功能的寄存器,例如工作寄存器组、特殊功能寄存器(SFR)等。
三、“中断”(zhōng duàn),名词。
- 解释:指计算机运行过程中,出现某些意外情况需主机干预时,机器能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序,处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。
C51单片机有多个中断源,如外部中断、定时器中断等。
四、“定时器/计数器”(dìng shí qì / jì shù qì),名词。
- 解释:C51单片机内部集成的功能模块。
定时器可用于产生精确的定时,例如可以设置一定的时间间隔,在每个间隔到达时执行特定的操作;计数器则可以对外部事件(如脉冲信号)进行计数。
五、“引脚”(yǐn jiǎo),名词。
- 解释:从集成电路(芯片)内部电路引出与外围电路的接线,所有的引脚就构成了这块芯片的接口。
C51单片机有多个引脚,每个引脚都有特定的功能,如电源引脚、输入输出引脚、时钟引脚等。
六、“编程”(biān chéng),动词。
- 解释:为使计算机能够按照人的意图工作,需要编写程序,这个编写程序的过程就叫做编程。
在C51单片机开发中,使用C语言(C51语言,是标准C语言的一个扩展)对单片机进行编程,以实现各种功能,如控制外部设备、进行数据处理等。
Absolute Section(绝对段)具备不可被链接器改变的固定(绝对)地址的段。
Access RAM (存取RAM,仅限PIC18CXXX系列器件)这是数据存储器RAM中的一个区间,无论目前所选的存储体为何均可对其进行访问。
有了它,即可通过指令访问特殊功能寄存器而无须改变所选存储体。
存取RAM还包括一些通用寄存器(GPR)。
它对于在上下文切换期间(如中断期间)保存所需变量很有用处。
当用于引用PIC18CXXX器件时,存取RAM指无论存储体选择位(BSR)设置值为何,均允许存取的特殊通用寄存器。
Acquisition Time (TACQ,采集时间)该时间与模拟数字(A/D)转换器有关。
它是PIC18CXXX A/D上的保持电容充电到模拟输入电压电平时的时间。
’当GO位置1时,模拟输入与保持电容断开,A/D转换开始。
A/D指的是模拟数字转换器。
见“Analog-to-Digital (A/D,模拟数字转换)”的说明。
ALU算术逻辑单元。
器件上负责数学(加、减…)、逻辑(与、或…)和移位运算的逻辑单元。
Analog(模拟)指通过将不同频率或幅值的信号叠加到给定频率的载波上进行电子传输的过程。
Analog-to-Digital (A/D,模拟数字转换)将一个模拟输入电压转换到与之成正比的数字值的过程。
汇编语言将二进制机器码描述成可读形式的符号语言。
AUSART可寻址通用同步异步收发器。
该模块可作为一个全双工异步通讯口运行,也可作为一个半双工同步通讯口运行。
当运行在异步模式下时,USART可与一台PC的串行端口连接。
Alphanumeric(字母数字符)字母数字符包括字母和0到9的数字。
Application(应用)用户开发的一整套软硬件结合体,通常是一个由PICmicro®单片机控制的产品。
Assemble(汇编)汇编器所做的事。
见assembler(汇编器)。
Assembler(汇编器)一种将用户的汇编源代码(.asm)译成机器码的语言工具。
单片机名词解释单片机名词解释一、名词解释1.微处理器:即中央处理器CPU,它是把运算器和控制器集成在一块芯片上的器件总称。
2.单片机(单片微型计算机):把CPU、存储器、I/O接口、振荡器电路、定时器/计数器等构成计算机的主要部件集成在一块芯片上构成一台具有一定功能的计算机,就称为单片微型计算机,简称单片机。
3.程序计数器:程序计数器PC是一个不可寻址的16位专用寄存器(不属于特殊功能寄存器),用来存放下一条指令的地址,具有自动加1的功能。
4.数据指针:数据指针DPTR是一个16位的寄存器,可分为两个8位的寄存器DPH、DPL,常用作访问外部数据存储器的地址寄存器,也可寻址64K字节程序存储器的固定数据、表格等单元。
5.累加器:运算时的暂存寄存器,用于提供操作数和存放运算结果。
它是应用最频繁的寄存器,由于在结构上与内部总线相连,所以一般信息的传送和交换均需通过累加器A。
6.程序状态字:程序状态字PSW是一个8位寄存器,寄存当前指令执行后的状态,为下条或以后的指令执行提供状态条件。
它的重要特点是可以编程。
7.堆栈:堆栈是一组编有地址的特殊存储单元,数据遵循先进后出的存取原则。
栈顶地址用栈指针SP指示。
8.软件堆栈:通过软件唉内部RAM中定义一个区域作为堆栈(即由软件对SP设置初值),称软件堆栈。
9.振荡周期(晶振周期):振荡电路产生的脉冲信号的周期,是最小的时序单位。
10.时钟周期:把2个振荡周期称为S状态,即时钟周期。
1个时钟周期=2个振荡周期。
11.机器周期:完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。
1个机器周期=12个振荡周期。
12.指令周期:执行一条指令所需的全部时间称为指令周期。
MCS-51单片机的指令周期一般需要1、2、4个机器周期。
13.地址/数据分时复用总线:是指P0口用作扩展时,先输出低8位地址至地址锁存器,而后再由P0口输入指令代码,在时间上是分开的。
14.准双向并行I/O口:当用作通用I/O口,且先执行输出操作,而后要由输出变为输入操作时,必须在输入操作前再执行一次输出“1”操作(即先将口置成1),然后执行输入操作才会正确,这就是准双向的含义。
AA/D参见模数转换(Analog to Digital)。
ALU算数逻辑单元。
CPU内负责执行数学运算(例如加、减等运算)、逻辑运算(例如与、或等运算)和移位操作的逻辑单元。
BBCD参见二进制编码的十进制(Binary Coded Decimal)。
BOR参见欠压复位(Brown-out Reset)。
比较(Compare)这是CCP模块的一种工作方式。
在该方式下,当定时器寄存器的值与比较寄存器中的值匹配时,器件将执行操作。
比较寄存器(Compare Register)这是一个16位寄存器,它的值与16位TMR1寄存器进行比较。
当计数器的值与比较寄存器的内容匹配时触发比较功能。
并行从动端口(Parallel Slave Port,PSP)用来与单片机的8位数据总线接口的并行通信端口。
波特率(Baud)通常用来描述串行端口的通信速率。
即每秒传输的位数(BPS)。
捕捉(Capture )这是CCP模块的一种工作方式。
在该方式下,当预先定义的事件发生时,定时器/计数器的值即被“捕捉”到CCP寄存器中去。
捕捉寄存器(Capture Register)一个16位的寄存器。
当捕捉事件发生时,16位TMR1寄存器的值将装入该寄存器。
CCCP捕捉、比较、脉宽调制(PWM)。
这个模块可配置为工作在输入捕捉、定时器比较或PWM输出方式下。
CPU中央处理单元。
其主要功能是将指令译码、确定需要的操作数和要执行的操作。
算数运算、逻辑运算和移位操作将在ALU中执行。
采集时间(Acquisition Time,TACQ)这是与模数转换器有关的一个术语。
采集时间就是A/D转换器的采样保持电容充电到与之相连的模拟输入电压值所需要的时间。
当GO位被置1后,模拟输入通道就与采样保持电容断开,启动A/D转换。
采样保持电容(Holding Capacitor)这是模数转换(A/D)模块中用到的一个电容,它在模数转换开始后用来“保持”模拟输入电平。
单片机专业术语总线: 指能为多个部件服务的信息传送线,在微机系统中各个部件通过总线相互通信。
地址总线: 它是传送由CPU发出的用于选择要访问的器件或部件的地址。
数据总线: 它是用来传送微型机系统内的各种类型的数据。
汇编:是能完成一定任务的机器指令的集合。
二进制数: 只有0和1两个数码,基数为二。
16进制数: 采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个数码,其中A-F相应的十进数为10-15,基数是16。
指令: 是计算机所能执行的一种基本操作的描述,是计算机软件的基本单元。
什么是最小系统?单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。
下面给出一个51单片机的最小系统电路图。
如下图所示:存储器: 用来存放计算机中的所有信息:包括程序、原始数据、运算的中间结果及最终结果等。
暂存器: 用来暂存由数据总线或通用寄存器送来的操作数,并把它作为另一个操作数。
中断: 中断是单片机实时地处理内部或外部事件的一种内部机制。
当某种内部或外部事件发生时,单片机的中断系统将迫使CPU暂停正在执行的程序,转而去进行中断事件的处理,中断处理完毕后,又返回被中断的程序处,继续执行下去。
掉电保护: 指在正常供电电源掉电时,迅速用备用直流电源供电,以保证在一段时间内信息不会丢失,当主电源恢复供电时,又自动切换为主电源供电。
RAM 随机存取存储器: 主要用来存放各种输入数据、输出数据、中间结果、最终结果以及与外存交换的信息等,当掉电后,RAM中所存储的信息都将消失。
ROM 只读存储器: ROM 通过特别手段可将信息存入其中,并能长期的保存被存储的信息,一般的情况,CPU只能对它进行写入操作,当断电后,ROM中所存储的信息不会消失。
寄存器寻址: 操作数在寄存器中,由指令操作码中的rrr三位的值和PSW中RS1及RS0的状态,选中某个工作寄存器区的某个寄存器,然后进行相应的指令操作。
单片机术语AA/D参见模数转换(Analog to Digital)。
ALU算数逻辑单元。
CPU内负责执行数学运算(例如加、减等运算)、逻辑运算(例如与、或等运算)和移位操作的逻辑单元。
BBCD参见二进制编码的十进制(Binary Coded Decimal)。
BOR参见欠压复位(Brown-out Reset)。
比较(Compare)这是CCP模块的一种工作方式。
在该方式下,当定时器寄存器的值与比较寄存器中的值匹配时,器件将执行操作。
比较寄存器(Compare Register)这是一个16位寄存器,它的值与16位TMR1寄存器进行比较。
当计数器的值与比较寄存器的内容匹配时触发比较功能。
并行从动端口(Parallel Slave Port,PSP)用来与单片机的8位数据总线接口的并行通信端口。
波特率(Baud)通常用来描述串行端口的通信速率。
即每秒传输的位数(BPS)。
捕捉(Capture )这是CCP模块的一种工作方式。
在该方式下,当预先定义的事件发生时,定时器/计数器的值即被“捕捉”到CCP寄存器中去。
捕捉寄存器(Capture Register)一个16位的寄存器。
当捕捉事件发生时,16位TMR1寄存器的值将装入该寄存器。
CCCP捕捉、比较、脉宽调制(PWM)。
这个模块可配置为工作在输入捕捉、定时器比较或PWM输出方式下。
CPU中央处理单元。
其主要功能是将指令译码、确定需要的操作数和要执行的操作。
算数运算、逻辑运算和移位操作将在ALU中执行。
采集时间(Acquisition Time,TACQ)这是与模数转换器有关的一个术语。
采集时间就是A/D转换器的采样保持电容充电到与之相连的模拟输入电压值所需要的时间。
当GO 位被置1后,模拟输入通道就与采样保持电容断开,启动A/D转换。
采样保持电容(Holding Capacitor)这是模数转换(A/D)模块中用到的一个电容,它在模数转换开始后用来“保持”模拟输入电平。
单片机名词解释单片机(Microcontroller),是一种集成电路芯片,主要用于嵌入式系统中的控制和运算。
它集成了处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等外围设备,具备一定的运算能力和控制能力。
单片机由于其体积小、功耗低、性能高、接口丰富等特点,被广泛应用于家电、汽车电子、工控自动化、通信设备等领域。
以下是一些单片机常见的名词解释:1. 处理器核心(Processor Core):单片机的处理器核心是其计算和控制的主要部分,包括中央处理器(CPU)、运算器(ALU)和控制器等。
它负责执行指令、处理数据和控制系统的运行。
2. 存储器(Memory):单片机的存储器分为内部存储器和外部存储器。
内部存储器包括RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器),用于存储程序指令和数据。
外部存储器可以是闪存、EPROM、EEPROM等,用于扩展单片机的存储容量。
3. 输入输出接口(I/O Interface):单片机的输入输出接口用于与外部设备进行数据交互。
例如,GPIO(通用输入输出口)可以连接开关、LED等外部设备;串口、并口可以连接显示器、打印机等外部设备。
4. 定时器(Timer):定时器是单片机的一个重要外设,用于生成精确的时间延迟和定时事件。
它可以产生定时中断,使程序能够按照一定的时间间隔执行特定的操作。
5. 中断(Interrupt):中断是单片机的一种机制,可以在特定事件发生时打断程序的正常执行,优先执行相应的中断服务程序。
中断可以是外部中断,例如按钮按下;也可以是定时器中断,例如定时器溢出。
6. 片内外设(Peripheral):片内外设是指单片机集成在芯片内部的各种功能模块,例如ADC(模数转换器)、PWM(脉冲宽度调制器)、I2C(串行通信接口)等。
这些外设可以直接与单片机核心进行数据交互,实现更多的应用功能。
7. 编程(Programming):单片机的编程是指将用户的程序代码加载到单片机内存中,使单片机能够执行这些代码。
1.使能:使能通俗点说就是一个“允许”信号,进给使能也就是允许进给的信号,也就是说当进给使能信号有效的时候电机才能转动。
一般的数控系统会将电机的进给使能信号跟急停开关和行程限位开关串联起来,当按下急停开关或者电机运转超出行程后,进给使能信号被断开,电机不能继续转动,从而保护机床在安全的行程内运行。
是芯片的一个输入引脚,或者电路的一个输入端口,只有该引脚激活,例如置于高电平时,整个模块才能正常工作。
你可以想象成手枪或者灭火器的保险拴之类的东西。
编辑本段使能就是控制如TTL三态输出门电路中使能端也就是控制端.使能端当为低电平有效时,电路实现与非门功能,当为高电平时,电路呈高阻态.英文Enable,前缀en-就是使的意思,able就是能够..合起来就是使能使能应用范围也很广,不仅限于机电行业,例如在wap也用到了信号的使能。
在单片机,数字电路方面应用很广泛。
比如,数电的触发器,计数器,都会有一个使能端,控制其工作。
2.锁存器锁存器锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路,它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。
锁存器的最主要作用是缓存,其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题,再其次是解决驱动的问题,最后是解决一个 I/O 口既能输出也能输入的问题。
目录注意事项编辑本段简单锁存器描述:只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出,直到下一个锁存信号。
通常只有0和1两个值。
典型的逻辑电路是D触发器。
由若干个钟控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,叫锁存器件。
逻辑结构与功能表8位锁存器74LS373的逻辑图见图所示。
其中使能端G加入CP信号,D 为数据信号。
输出控制信号为0时,锁存器的数据通过三态门进行输出。
编辑本段累加锁存器微处理器中运算器部分主要电路结构。
作用是防止算术逻辑单元 (Arithmetic Logic Unit, ALU) 的输出通过累加器(A)直接反馈到ALU的输入端。
编辑本段应用场合数据有效延迟后于时钟信号有效。
这意味着时钟信号先到,数据信号后到。
在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。
所谓锁存器,就是输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化,仅在有锁存信号时输入的状态被保存到输出,直到下一个锁存信号到来时才改变。
典型的锁存器逻辑电路是 D 触发器电路。
在某些应用中,单片机的 I/O 口上需要外接锁存器。
例如,当单片机连接片外存储器时,要接上锁存器,这是为了实现地址的复用。
假设,MCU 端口其中的 8 路的 I/O 管脚既要用于地址信号又要用于数据信号,这时就可以用锁存器先将地址锁存起来。
8051访问外部存储器时P0口和P2口共做地址总线,P0口常接锁存器再接存储器。
以防止总线间的冲突。
而P2口直接接存储器。
因为单片机内部时序只能锁住P2口的地址,如果用P0口传输数据时不用锁存器的话,地址就改变了。
看看8051单片机总线操作的时序图对我们很有帮助。
由于数据总线、地址总线共用P0口,所以要分时复用。
先送地址信息,由ALE使能锁存器将地址信息锁存在外设的地址端,然后送数据信息和读写使能信号,在指定的地址进行读写操作。
使用锁存器来区分开单片机的地址和数据,8051系列的单片机用的比较多,也有一些单片机内部有地址锁存功能,如8279就不用锁存wewr器了。
编辑本段注意事项并不是一定要接锁存器,要看其地址线和数据线的安排,只有数据和地址线合用的情况下才会需要锁存器,其目的是防止在传数据时,地址线被数据所影响!这是由单片机数据与地址总线复用造成的,接 RAM 时加锁存器是为了锁存地址信号。
如果单片机的总线接口只作一种用途,不需要接锁存器;如果单片机的总线接口要作两种用途,就要用两个锁存器。
例如:一个口要控制两个LED,对第一个 LED 送数据时,“打开”第一个锁存器而“锁住”第二个锁存器,使第二个 LED 上的数据不变。
对第二个 LED 送数据时,“打开”第二个锁存器而“锁住”第一个锁存器,使第一个 LED 上的数据不变。
如果单片机的一个口要做三种用途,则可用三个锁存器,操作过程相似。
然而在实际应用中,我们并不这样做,只用一个锁存器就可以了,并用一根I/O 口线作为对锁存器的控制之用(接 74373 的LE,而OE可恒接地)。
所以,就这一种用法而言,可以把锁存器视为单片机的 I/O 口的扩展器。
3 累加器标准的例子就是把一列的数字加起来。
一开始累加器设定为零,每个数字依序地被加到累加器中,当所有的数字都被加入后,结果才写回到主内存中。
现今的 CPU 通常有很多暂存器,所有或多数都可以被用来当作累加器。
因为这个原因,“累加器”这名词就显得有些老旧。
这个名词已经几乎不在微处理器暂存器中使用,例如,运算暂存器的名称中的符号以 "A" 开头的表示从“accumulator”这个历史因素得来的(有时候认为并非“arithmetic”)。
也可能混淆的是暂存器的名字前置 "A" 也表示“address”,比如说像是Motorola 68000 家族。
4 晶振晶振全称为晶体振荡器,其作用在于产生原始的时钟频率,这个频率晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有计算机都有个计时电路,尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点。
计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。
有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。
石英晶体的每次振荡使计数器减1。
当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持计数器中重新装入初始值。
这种方法使得对一个计时器进行编程,令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。
每次中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。
晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振,较高的频率为并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等晶振效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
编辑本段功能作用晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。
一种是皮尔斯振荡器配置晶振,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。
另一种为简单的分立RC振荡器。
基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。
RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。
但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。
需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。
在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。
具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。
影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。
这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。
上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。
这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。
最常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器(硅振荡器)。
晶振模块提供与分立晶振相同的精度。
硅振荡晶振器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
选择振荡器时还需要考虑功耗。
分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。
CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值。
比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。
在4MHz、5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流。
再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。
陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。
相比之下,晶振模块一般需要电源电流为10mA ~60mA。
硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。
一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA的电流。
在特定的应用场合优化时钟源需要综合考虑以下一些因素:精度、成本、功耗以及环境需求。
编辑本段发展趋势1.小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产晶振品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。
例如TCXO这类器件的体积缩小了30~100倍。
采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2.高精度与高稳定度,无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10~7℃范围内一般可达±20~100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
3.低噪声,高频化,在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的,相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。
OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。
除VCXO外,其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。
例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器,其频率为650~1700MHz,电源电压2.2~3.3V,工作电流8~10mA。
4.低功能,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。
电源电压一般为3.3V。
许多TCXO和VCXO产品,电流损耗不超过2mA。