微控制器和微处理器的区别2

本书的3位作者是Freescale公司的培训专家和资深产品开发工程师，他们出版此书的目的是帮助读者很好地 理解ColdFire体系结构。
全书共计18章，另有1个附录。
第1章介绍ColdFire体系结构。
第2章介绍ColdFire内核，它包括执行单元、指令与操作执行流水线。
第3章介绍异常和中断控制器。
第4章介绍密码加速单元。
感谢观看
ColdFire是Freescale公司在M68000基础上开发的32位微处理器与微控制器系列芯片。目前已经推出的 ColdFire系列芯片内核有V2、V3、V4版，ColdFire内核是变长的RISC架构，内有数据和指令Cache、EMAC等； 片内集成了各种模块，如异常和中断控制器、密码加速单元( ACU)、快速以太网控制器、SDRAM控制器、DMA控制 器、FlexBus、UART、QSPI、12C、USB、FlexCAN、eTPU、ADC等。ColdFire既支持BDM调试，也支持JTAG调试。 到目前为止，ColdFire系列芯片已有近百种，不同型号的芯片具有不同的外围接口、不同大小的片内存储器，或 者不同的内核版本等。工程技术人员可以根据嵌入式系统的应用需求，选择适合的ColdFire产品。
图书目录
第1章 概述 1.1 ColdFire V2内核 1.2 异常和中断 1.3 中断控制器（INTC） 1.4 密码加速单元（CAU） 1.5 系统Cache 1.6 SRAM 1.7 FlexBUS 1.8 SDRAM控制器 1.9 DMA控制器 1.10 队列串行外围接口（QSPI）
前言
本书可作为电子、自动化、计算机、机械等专业研究生和高年级本科生用书，也可供相关工程技术人员参考。
作者简介
Munir Bannoura，于1974年毕业，并获得理学学士学位，之后就职于Burroughs公司，成为一名产品工程师， 在密歇根州和英国苏格兰两地工作。1978年，他在阿尔及利亚国家电子和电气学院任电子工程教授。1984年，他 在Motorola技术培训部工作，负责客户培训与课程开发。在Freescale半导体事业部工作时，他主要负责先进微 处理器和微控制器产品的全球培训。Munir出版的第1本书是与Amy Dyson合作的TPU Microcoding for Beginners，介绍时序处理单元微代码编程；之后与Richard Soja合作出版了第2本书MPC5554/MPC5553 Revealed；又与Margaret Frances合作出版了第3本书eTPU Programming Made Easy。现在，Munir和妻子 Sharlene生活在密歇根州Farmington Hills。

3．简答题 (1) 单片机与微处理器的联系与区别： 微型计算机技术形成了两大分支：微处理器(MPU)和微控制器(MCU，即单片机)。
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单片机原理及应用教程(第 2 版)
MPU是微型计算机的核心部件，它的性质决定了微型计算机的性能。通用型的计算机 已从早期的数值计算、数据处理发展到当今的人工智能阶段，它不仅可以处理文字、字符、 图形、图像等信息，而且还可以处理音频、视频等信息，并向多媒体、人工智能、虚拟现 实、网络通信等方向发展。它的存储容量和运算速度正在以惊人的速度发展，高性能的32 位、64位微型计算机系统正向大、中型计算机挑战。 MCU主要用于控制领域。由它构成的检测控制系统应该具有实时的、快速的外部响应 的功能，应该能迅速采集到大量数据，并在做出正确的逻辑推理和判断后实现对被控对象 参数的调整与控制。单片机直接利用了MPU 的发展成果，也发展了16 位、32 位、64 位 的机型，但它的发展方向是高性能、高可靠性、低功耗、低电压、低噪声和低成本。目前， 单片机仍然是以8 位机为主，16 位、32 位、64 位机并行发展的格局。单片机的发展主要 还是表现在其接口和性能不断满足多种多样检测对象的要求上，尤其突出表现在它的控制 功能上，用于构成各种专用的控制器和多机控制系统。 单片机与微型计算机的联系与区别： 从组成方面，微型计算机（通用机）通常将 CPU、RAM、 I/O 口、ROM 等部件以芯 片形式安装在主板上； 单片机则将上述部件被集成到单芯片中。 从功能方面，通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长 则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。 (2) 集成度高、体积小；面向控制、功能强；抗干扰能力强；功耗低；使用方便；性 能价格比高；容易产品化；等等。 (3) 单片机内部一般包括中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、输 入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等。 中央处理器 CPU 是单片机的核心部件，实现运算器、控制器的功能以及中断控制等； RAM 一般作为数据存储器，用来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、堆栈、位 标志和数据缓冲等；ROM 一般作为程序存储器，用于存放应用程序；并行 I/O 口，使用上 不仅可灵活地选择输入或输出，还可作为系统总线或控制信号线，从而为扩展外部存储器 和 I/O 接口提供了方便；串行 I/O 用于串行通信；定时器/计数器用于产生定时脉冲，以实 现单片机的定时控制。 (4) 由于单片机功能的飞速发展，它的应用范围日益广泛，已远远超出了计算机科学 的领域。小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控 制等智能系统到人类的日常生活，现已广泛应用于国民经济的各个领域，主要包括工业过 程控制、智能仪表、机电一体化产品、智能化接口、家用电器等领域。 (5) MCS-51系列；AT89系列；PIC系列；M68HC11系列；MCS-96系列；8XC196KX 系列；MSP430系列；SPCE系列；M68300系列；SH系列；TX99/TX49系列单片机等。

第1章绪论单片机又称微控制器，在工业控制中占据了很重要的地位。

那么到底什么是单片机，它与我们日常生活所接触的计算机又有什么联系和区别，单片机以后的发展趋势如何，这些都在本章进行讲解。

本章的最后就单片机的厂家和型号做了介绍，以便读者在以后的设计中有所参考。

1.1 单片机概论目前广泛应用的微型计算机属于第4代计算机，而我们本书所要讲述的单片机也属于微型计算机的范畴。

它们两者在原理和技术上是紧密联系的。

1.1.1 微处理器、微型计算机与单片机一般而言，微型计算机包括运算器、控制器、存储器、输入输出接口四个基本组成部分。

如果把运算器和控制器封装在一块芯片上，则称该芯片为微处理器(MPU，Mi cro Processing Unit)或者是中央处理器(CPU，Central Processing Unit)。

如果将它与大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路在印制电路板上用总线连接起来，就构成了微型计算机。

一个只集成了中央处理器的集成电路封装，只是微型计算机的一个组成部分。

如果在一块芯片上集成了一台微型计算机的四个组成部分，则称其为单片微型计算机，简称单片机。

换句话而言，单片机是一块芯片上的微型计算机。

以单片机为核心的硬件电路称为单片机系统，它属于嵌入式系统的应用范畴。

为了进一步突出单片机在嵌入式系统中的主导地位，许多半导体公司在单片机内部还集成了许多外围功能电路和外设接口，如定时/计数、串行通信、模拟/数字转换、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)等单元。

所有这些单元都突出了单片机的控制特性。

尽管单片机主要是为了控制目的而设计的，但它仍然具备微型计算机的全部特征，因此，单片机的功能部件和工作原理与微型计算机也基本相同，我们可以通过参照微型计算机的基本组成和工作原理逐步接近并了解单片机。

图1.1是一款双列直插封装的51单片机芯片AT89S52。

单片机原理与C51程序设计基础教程• 2 •图1.1 单片机外形单片机的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。

嵌入式硬件概述及简易系统设计习题集一、选择题1. 稳压二极管构成的稳压电路的接法是（）。

A. 稳压管与负载电阻串联B. 稳压管与限流电阻并联C. 限流电阻与稳压管串联后，再与负载电阻串联D. 限流电阻与稳压管串联后，再与负载电阻并联2.以下叙述中，不符合RISC 指令系统特点的是（）。

A. 指令长度固定，指令种类少B. 寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强C. 设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单D. 选取使用频率较高的一些简单指令3. 常所说的32位微处理器是指（）。

A. 地址总线的宽度为32位B. 处理的数据长度只能为32位C. CPU 字长为32位D. 通用寄存器数目为32个4.在 CPU 和物理内存之间进行地址转换时，（）将地址从虚拟（逻辑）地址空间映射到物理地址空间。

A. TCBB. MMUC. CACHED. DMA5.下列存取速度最快的是（）。

A. Flash存储器B. DRAM存储器C. 高速缓存（CACHE）D. 磁盘6.除了 I/O 设备本身的性能外，影响嵌入式系统 I/O 数据传输速度的主要因素是（）。

A. Cache存储器性能B. 总线的传输速率C. 主存储器的容量D. CPU 的字长7.RS-232标准在初期可以满足人们的要求，但当人们要求以更高的速率传送到更远的距离时，需要有新的标准。

RS449就是为此目的而设计的，它的标准规格中，RS422标准是平衡式的，传输一个信号用两条线，逻辑信号用（ 1 ）表示，双线传输的主要优点是（ 2 ）。

（1）A. 正负5V 以上电平 B. 正负3V 以上电平C. 两条线的电平差D. 两条线的电平（2 ）A. 冗余可靠 B. 抗干扰能力增强C. 传输线少D. 可并行传输信号8.电路板的设计主要分三个步骤，不包括（）这一步骤。

A. 生成网络表B. 设计印制电路板C. 设计电路原理图D. 自动布线9. 现代电子设计方法包含了可测试设计，其中（）接口是IC芯片测试的标准接口。

【详解】单片机、ARM、DSP、模块、CPU之间的区别对比单片机01什么是单片机单片机已广泛称作微控制器（MCU），单片机是一块类似PC的芯片，它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上；只是没PC强大，但它可以嵌入到其它设备中从而对其进行操控。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。

体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

03应用单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等；ARM01什么是ARMARM是微处理器行业中一家知名企业，研发了RISC处理器、有关技能及软件。

ARM既能够认为是一个公司的名称，也能够认为是对一类微处理器的通称，本文主要指ARM架构面向低核算商场规划的第一款RISC微处理器。

ARM内核是一个嵌入式系统。

RISC架构的指令，寄存器和流水线特征使它非常适合于并02优点耗电少节能、高功能、16位/32位双指令集、价格低、协作伙伴多；嵌入式片上资源丰富；03应用应用领域大多为小家电，终端设备；DSP01什么是DSPDSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件,它不仅具有可编程性，而且运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

02优点强大数据处理能力和高运行速度03应用目前DSP应用主要应用图形与图像仪器仪表自动控制医疗家用电器信号处理通信语音等无线模块01什么是无线模块物联网中涉及到的模块大多数是无线通信模块，简称无线模块。

无线通信模块的原理是将电磁波信号发送或者接收且转换成我们能理解的信息。

无线通信模块的作用是将物于物之间联系起来，让各类物联网终端设备实现信息传输能力，也让各种智能设备有一个物联网的信息接口。

微型计算机控制技术课后答案微型计算机控制技术课后答案习题⼀1，微型计算机控制系统的硬件由哪⼏部分组成各部分的作⽤是什么答：CPU，接⼝电路及外部设备组成。

CPU，这是微型计算机控制系统的核⼼，通过接⼝它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进⾏实时检测及处理。

接⼝电路，微机和⽣产对象之间进⾏信息交换的桥梁和纽带。

外部设备：这是实现微机和外界进⾏信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作⽤说出各部分软件的作⽤。

答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。

整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进⾏的，因此说软件是微机系统的中枢神经。

就功能来分，软件可分为系统软件、应⽤软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门⽤来使⽤和管理计算机的程序。

对⽤户来说，系统软件只是作为开发应⽤软件的⼯具，是不需要⾃⼰设计的。

2)应⽤软件:它是⾯向⽤户本⾝的程序，即指由⽤户根据要解决的实际问题⽽编写的各种程序。

3，常⽤⼯业控制机有⼏种它们各有什么⽤途4，操作指导、DDC和SCC系统⼯作原理如何它们之间有何区别和联系答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作⽤于⽣产对象，属于开环控制结构。

计算机根据数学模型、控制算法对检测到的⽣产过程参数进⾏处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作⽤。

(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct DigitalControl)系统就是通过检测元件对⼀个或多个被控参数进⾏巡回检测，经输⼊通道 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT送给微机，微机将检测结果与设定值进⾏⽐较，再进⾏控制运算，然后通过输出通道控制执⾏机构，使系统的被控参数达到预定的要求。

DDC系统是闭环系统，是微机在⼯业⽣产过程中最普遍的⼀种应⽤形式。

CPU ⇒MPU ⇒MCU1 CPU（Central Processing Unit,中央处理器） (1)1.1 CPU的组成 (1)1.2 CPU的工作原理 (1)2 MPU（Microprocessor Unit,微处理器） (3)2.1 MPU的组成 (3)2.2 MPU的分类 (3)2.3 MPU的体系结构：冯.诺伊曼结构和哈佛结构 (3)2.4 MPU的典型代表:DSP（Digital Signal Processor,数字信号处理器） (4)3 MCU（Microcontroller Unit,微控制器/单片机） (5)3.1 MCU的概念 (5)3.2 MCU的概述 (5)3.3 MCU的分类 (6)3.4 MCU的架构:CISC架构和RISC架构 (6)3.5 常见的MCU (6)3.6 MCU的典型代表:ARM (9)4 CPLD（Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件) (10)5 FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列） (10)6 DSP,ARM,FPGA的区别 (10)1 CPU（Central Processing Unit,中央处理器）中央处理器（CPU）是电子计算机的主要器件之一，其功能主要是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。

1.1 CPU的组成CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。

运算器：进行算术运算和逻辑运算(部件:算数逻辑单元、累加器、寄存器组、路径转换器、数据总线)。

控制器：控制程序的执行,包括对指令进行译码、寄存，并按指令要求完成所规定的操作，即指令控制、时序控制和操作控制。

复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)。

寄存器：用来存放操作数、中间数据及结果数据。

1.2 CPU的工作原理CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，将指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作，从而完成一条指令的执行。

MCU与MPU的基本区别MCU与MPU的基本区别题记：⼀般来说，mpu的价格是mcu的数倍。

参考资料：1.前⾔曾经 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）是截然不同的两种器件，微控制器完成“控制”相关的任务，根据外界信号刺激产⽣反应，微处理器主要执⾏处理功能，对数据处理和计算能⼒的要求较⾼。

但如今由于内存架构的变化，两者之间的界限正在变得模糊。

像⼤家熟悉的ST、NXP都推出了MPU，通过对⽐⼤家也能发现MCU和MPU之间有很多共性。

事实上，可以通过多种⽅式区分微处理器和微控制器，只是业界尚未对他们的区分标准达成共识。

不过⽬前两者之间的准确区分都已经不再重要了。

近年来，MCU和MPU之间的区别变得越来越模糊。

最初，MCU在⼀个芯⽚上集成了CPU、内存和外围设备，如今⼤多数MCU依然如此，但因为MCU具有⾜够强⼤的功能来⽀持更复杂的应⽤程序，附加外部存储器的MCU也变得常见。

2.各种观点西门⼦业务部门Mentor的⾼级产品经理Jeff Hancock认为：“从系统软件的⾓度来看，MCU有望适⽤于直接解释和控制硬件传感器和执⾏器的应⽤。

这种访问通常涉及⼀致且可靠的指令时序，这与通⽤MPU的需求相⽭盾。

通⽤MPU旨在优化吞吐量，⽽MCU通常会优化延迟。

因此，如果是需要处理⼤型数据库，MPU更合适，如果是要精细的机电控制，那么MCU更合适。

Jeff Hancock还说：“外部存储器和缓存肯定让MCU的标准有所变化，但这距离将MCU等同于MPU还有很长的路要⾛。

特别是并不是所有MCU中的所有处理单元都专门使⽤外部存储器，也可以使⽤隔离的⼦系统构建系统，这些⼦系统允许关键的⼯作负载和不太关键的应⽤程序级系统并⾏继续。

”“从软件⼯程师的⾓度看，这是⼀个有趣的挑战，在不连续的地⽅可能有两个内存区域，集成式内存虽⼩，但速度更快，因此最好留给对速度有⾼要求的代码，例如实时操作系统。

这意味着开发⼯具必须⾜够灵活以将代码正确地映射到存储器上，⽽RTOS必须⾜够⼩适合⽚上存储器。

1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为微控制器和嵌入式控制器。

2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将CPU、存储器、I/O口三部分集成于一块芯片上。

3．在AT89C51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为2µs。

4．A T89C51单片机的机器周期等于12个时钟振荡周期。

5．内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为28H和88H。

6．片内字节地址为2AH单元的最低位的位地址是50H；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址是88H。

7．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为0。

8．A T89C51单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为04H，因上电时PSW = 00H。

这时当前的工作寄存器区是0组工作寄存器区。

9．内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为00H～1F H。

10．通过堆栈操作实现子程序调用，首先要把PC的内容入栈，以进行断点保护。

调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到PC。

11．AT89C51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为A T89C51单片机的PC是16位的，因此其寻址的范围为64KB。

12．在基址加变址寻址方式中，以A作为变址寄存器，以PC或DPTR作为基址寄存器。

13．指令格式是由操作码和操作数组成，也可仅由操作码组成。

14．假定累加器A中的内容为30H，执行指令1000H：MOVC A,@A+PC后，把程序存储器1031H单元的内容送入累加器A中。

15．在AT89C51单片机中，PC和DPTR都用于提供地址，但PC是为访问程序存储器提供地址，而DPTR是为访问数据存储器提供地址。

16．在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的内容不是操作数，而是操作数的地址。

17．外部中断1的中断入口地址为0013H 。

定时器1的中断入口地址为001BH。

18．若（IP）= 00010100B，则优先级最高者为外部中断1，最低者为定时器T1。

微型计算机原理及应用第四版答案微型计算机原理及应用第四版答案1. 简答题一：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 定义微型计算机：微型计算机是一种基于微处理器技术的计算机系统，包括中央处理器、内存、输入输出设备等部件，通常体积小、功耗低、成本较低，可广泛应用于个人电脑、嵌入式系统等领域。

- 描述微型计算机核心部件：微型计算机的核心部件包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等。

CPU是微型计算机的处理器，负责执行指令、进行运算逻辑等核心任务。

内存用于存储程序和数据，常见的有随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

输入输出设备用于与外部环境进行数据交互，如鼠标、键盘、显示器等。

- 解释微指令：微指令是微型计算机中的一种低级指令，用于控制CPU的工作流程。

它通过微程序控制器中的存储器来存储和提取指令，包括控制信号和操作码等信息。

微指令的执行过程是顺序逐条执行，可以实现CPU的控制逻辑。

- 论述微型计算机系统结构：微型计算机系统的结构通常分为五个部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入设备、输出设备、总线。

其中CPU负责执行指令，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于接收外部信息，输出设备用于将结果显示给用户，总线用于连接各个部件之间的数据传输。

2. 简答题二：根据微型计算机原理及应用第四版，答案如下：- 描述微控制器的组成结构：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和各种外设接口的单芯片计算机系统。

它通常包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出接口(I/O)、定时器/计数器(Timer/Counter)、串口、模拟/数字转换器等。

- 解释微控制器与微处理器的区别：微控制器是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单芯片系统，而微处理器则只包含中央处理器(CPU)。

微控制器因为集成了其他功能，所以可以独立运行，不需要外部的主板支持。

相比之下，微处理器需要通过外部的主板连接其他芯片来实现完整的计算机系统。

创 始 人 摩 尔 博 士 著 名 的 “ 尔 定 仪器公司诞生。这仪仪是一个功能还 器 ，提 高它 的集成度 、运 算速度 ， 摩 很简单 的４ 位单片机 ，但 从此 ，一些 扩大其 功能 ，以满足小 型机 、超小 律 ” ，到２ １ ，微 处理 器将 从 ｌ 年 ０
Ｐｎｉ 的７０ ｅｔ ｍ１ ０ 万个晶体管 、３０Ｍ ｚ 大型微电子公司竞相研制开发各种单 型机 乃至 中 、大型机 的需 求 ；二是 ｕ １ ０ Ｈ 主频 和 ｌ ３ ＩＳ ３ Ｐ 的运算 速度上 升到 １ 片机系列产品 ，单片机 的发展从此一 研制 和发展 价格低廉 、功能完善 、 ７ Ｍ ０
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硬件工程师基础知识集锦硬件工程师基础知识集锦（1）硬件工程师是负责设计、开发和维护计算机硬件系统的专业人员。

他们需要具备扎实的电子技术知识，熟悉硬件原理和电路设计，并能运用相关的工具和软件进行设计和测试。

在这篇文章中，我们将介绍一些硬件工程师的基础知识，希望能够帮助读者更好地了解这个领域。

1. 电子电路基础电子电路是硬件工程师最基本的工具之一。

他们需要熟悉电路元件的特性和使用方法，掌握基本的电路拓扑结构，如电源电路、放大电路和计数器电路等。

此外，硬件工程师还需要了解数字电路和模拟电路的区别，以及它们分别适用的应用场景。

2. 微处理器和微控制器微处理器和微控制器是现代计算机系统中重要的组成部分。

硬件工程师需要熟悉不同型号的微处理器和微控制器，了解它们的架构和功能特性，并能够根据实际需求选择和配置合适的芯片。

此外，他们还需要了解汇编语言和C语言等编程语言，以便进行嵌入式软件开发和调试。

3. PCB设计与布局PCB（印刷电路板）是电子产品中最常见的硬件组件之一。

硬件工程师需要掌握PCB设计软件的使用方法，能够进行电路图设计、布局和线路追踪等工作。

他们还需要了解不同类型的PCB材料和制造工艺，以确保设计的稳定性和可靠性。

4. 数字信号处理数字信号处理是硬件工程师重要的技能之一。

他们需要了解数字信号处理的基本原理和算法，掌握常用的数字滤波器设计方法和频谱分析技术。

此外，硬件工程师还需要熟悉FPGA（现场可编程门阵列）和DSP（数字信号处理器）等数字电路设计工具，能够实现复杂的数字信号处理系统。

5. 射频和通信技术射频和通信技术是硬件工程师不可或缺的知识领域。

他们需要了解射频电路设计的基本原理和方法，掌握常用的射频器件和射频电路调试技巧。

此外，硬件工程师还需要熟悉无线通信标准和协议，如WiFi、蓝牙和LTE等，能够设计和优化无线通信系统。

6. 性能测试与验证硬件工程师负责测试和验证硬件系统的性能和稳定性。

他们需要熟悉各种测试工具和设备，并能够进行性能测试和故障分析。

第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。

答：微控制器，嵌入式控制器.其将、、和三局部，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。

答：CPU、存储器、I/O 口、总线3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。

答：33 MHz。

4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。

答：本钱，可靠性。

二、单项选择1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。

A．辅助设计应用B．测量、控制应用C．数值计算应用D．数据处理应用答： B3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。

A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备答：C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。

对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器〔且具有捕捉功能〕。

对3. 单片机是一种CPU。

错4. AT89S52单片机是微处理器。

错5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52那么不能。

错6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。

对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。

对8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能那么是DSP的长处。

对四、简答1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。

而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

嵌入式面试题一、简介嵌入式系统是指在特定用途的计算机硬件平台上，集成了微处理器、存储器、外围设备以及实时操作系统等关键元素的一种特殊计算机系统。

嵌入式系统广泛应用于汽车、家电、医疗设备、通信设备等各个领域。

随着嵌入式技术的发展，需求不断增长，嵌入式岗位的面试也变得越来越重要。

二、C语言基础1. 请简要介绍C语言的特点及其在嵌入式系统中的应用。

答：C语言是一种高级编程语言，具有语法简洁、执行效率高、适合系统级编程等特点。

在嵌入式系统中，C语言被广泛应用于底层驱动的编写、中断处理、外设控制等方面。

2. 请解释以下C语言的关键字：const、volatile 和 static。

答：const关键字用于声明常量，被声明为const的变量的数值在程序运行过程中不可修改。

volatile关键字用于声明易变的变量，防止编译器对其进行优化，保证每次访问都会从内存中读取最新值。

static关键字可以用于函数内部和函数外部，函数内部的static变量生命周期会延长到程序结束，函数外部的static变量作用域只限于当前文件。

三、微处理器和微控制器1. 什么是微处理器和微控制器？它们之间有什么区别？答：微处理器是一种集成了CPU、ALU、寄存器和控制单元的芯片，它用于处理和执行算术、逻辑运算以及控制指令。

微控制器是一种集成了CPU、内存、IO接口以及定时器、ADC等外设的芯片，它是一整套可以独立运行的嵌入式系统。

两者的区别在于微处理器需要外部芯片才能构成完整的系统，而微控制器则包含了所需的外设接口，能够直接运行。

2. 请列举几种常见的微控制器类型及其应用领域。

答：常见的微控制器类型包括：8051系列、AVR系列、PIC系列等。

8051系列广泛应用于家电、汽车电子、电力电子等领域；AVR系列常用于工业自动化、单片机控制等；PIC系列适用于安防监控、智能仪表等。

四、实时操作系统（RTOS）1. 请解释实时操作系统的概念及其特点。

CPU、MCU、MPU、DSP的区别CPU（Central Processing Unit，中央处理器）发展出来三个分枝，一个是DSP （Digital Signal Processing/Processor，数字信号处理），另外两个是MCU （Micro Control Unit，微控制器单元）和MPU（Micro Processor Unit，微处理器单元）。

MCU集成了片上外围器件；MPU不带外围器件（例如存储器阵列），是高度集成的通用结构的处理器，是去除了集成外设的MCU；DSP运算能力强，擅长很多的重复数据运算，而MCU则适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算，侧重于控制，速度并不如DSP。

MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性，反应在指令集和寻址模式中。

DSP与MCU的结合是DSC，它终将取代这两种芯片。

在20世纪最值得人们称道的成就中，就有集成电路和电子计算机的发展。

20世纪70年代出现的微型计算机，在科学技术界引起了影响深远的变革。

在70年代中期，微型计算机家族中又分裂出一个小小的派系--单片机。

随着4位单片机出现之后，又推出了8位的单片机。

MCS48系列，特别是MCS51系列单片机的出现，确立了单片机作为微控制器（MCU）的地位，引起了微型计算机领域新的变革。

在当今世界上，微处理器（MPU）和微控制器（MCU）形成了各具特色的两个分支。

它们互相区别，但又互相融合、互相促进。

与微处理器（MPU）以运算性能和速度为特征的飞速发展不同，微控制器（MCU）则是以其控制功能的不断完善为发展标志的。

CPU、MPU、MCU、DSP介绍DSP有两个意思，既可以指数字信号处理这门理论，此时它是Digital Signal Processing的缩写；也可以是Digital Signal Processor的缩写，表示“数字信号处理器”，有时也缩写为DSPs，以示与理论的区别。

MPU 是Micro Processor Unit的缩写,指“微处理器”。

1、CPU(Central Processing Unit)是一台计算机的运算核心和控制核心。

CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。

差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。

所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

2、MPU (Micro Processor Unit)叫微处理器(不是微控制器)，通常代表一个功能强大的CPU(暂且理解为增强版的CPU吧)，但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。

这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。

Intel X86，ARM的一些Cortex-A芯片如飞思卡尔i.MX6、全志A20、TI AM335X等都属于MPU。

3、MCU(Micro Control Unit)叫微控制器，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的芯片，比如51，AVR、Cortex-M这些芯片，内部除了CPU外还有RAM、ROM，可以直接加简单的外围器件(电阻，电容)就可以运行代码了。

而如x86、ARM这些MPU就不能直接放代码了，它只不过是增强版的CPU，所以得添加RAM，ROM。

4、SoC(System on Chip)指的是片上系统，MCU只是芯片级的芯片，而SOC是系统级的芯片，它既MCU(51，avr)那样有内置RAM、ROM同时又像MPU那样强大，不单单是放简单的代码，可以放系统级的代码，也就是说可以运行操作系统(将就认为是MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一)。

5. 结语希望本文对你能够有所帮助。

什幺是DSP？DSP微控制器MCU嵌入式微处理器的区别dsp有两个意思，既可以指数字讯号处理这门理论，此时它是digital signal processing的缩写；也可以是digital signal processor的缩写，表示数字讯号处理器，有时也缩写为dsps，以示与理论的区别。

本书中dsp仅用来代表数字讯号处理器。

dsp属于嵌入式处理器。

在介绍dsp之前，先扼要地介绍一下嵌入式处理器。

简单的说，嵌入式处理器就是嵌入到应用物件系统中的专用处理器，相对于通用cpu（如x86系列）而言，一般对**尺寸、功耗等方面限制比较多嵌入式处理器大体可分为以下几类：1 嵌入式微处理器嵌入式微处理器可谓是通用计算机中cpu的微缩版。

相对于通用cpu，嵌入式微处理器具有体积小、功耗少、成本低的优点，当然在速度上也慢一些嵌入式微处理器在软体配置上常常可以执行嵌入式作业系统，应用于比较高档的领域。

典型的如32位的arm、64位的mips。

2 嵌入式微控制器嵌入式微控制器的最大特点是单片化，常称为微控制器。

顾名思义，微控制器就是将众多的外围装置（简称外设，如a，io等）整合到一块晶片中，从而大幅度降低了成本。

微控制器非常适合控制领域，典型的如大名鼎鼎的51系列。

3 专用微处理器相对于上述比较通用的型别，专用微处理器是专门针对某一特定领域的微处理器。

如昂贵的**游戏机微处理器等。

dsp本质上也属于专用微处理器dsp对系统结构和指令进行了优化设计，使其更适合于执行数字讯号处理演算法（如fft，fir等）。

dsp执行速度非常快，在数字讯号处理的方方面面大显身手。

由于越来越广泛的领域需要高速数字讯号处理，dsp也有越来越通用化的倾向，常常可以把dsp单独列成一类。

ti的dsp包括哪些系列？自1982年推出第一款dsp后，德州仪器公司（texas instrument简称ti）不断推陈出新、完善开发环境，以其雄厚的实力在业界得到50%左右的市场份额。