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【芯片与系统】主芯片MCU

宇桐自动化姚东东 2022-06-12
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什么是进制:

什么是二进制,逢2进1。

什么是十进制,逢10进1。

那么生活中有没有其他进制呢?其实非常多。

7进制:星期

12进制:生肖、钟表

16进制:颜色色值RGB #FFFFFF(白色)

24进制:时间、节气

60进制:分钟、时间


数字电路底层逻辑:

计算机机器数字电路采用了二进制为底层逻辑,因二进制表达有限,为了方便以4个二进制为单位,转化成16进制数据统计方便沟通处理。

一个二进制位为一个比特bite,可表示为:0,1         近似于逻辑语言中的 假(0),真(1)

8个二进制位为一个字节byte,可标识为(16进制) 0x00~0xFF10进制(0~255)

16个二进制位为一个单字Short。可以表示0x0000~0xFFFF

32个二进制位一个双子Word。可以表示0x00000000~0xFFFFFFFF


数字电路如何处理负数:

最高位为1标识负数,正整数和负整数互为补码。


数字电路对于小数是通过两种方式完成的:

浮点运算单元----硬件单元----硬件方式实现。

定点运算单元----浮点运算库--软件模拟方式实现。


数字电路底层逻辑门电路:

3种基本:与门,或门 ,非门。

3种拓展:与非,或非,异或。


数字电路内部架构:

电源管理模块:为其他单元提供不同电压的单元。

不同单元功率不一样,

用电量不一样,

电压有所差异,

内核电压:0.8V,1.2V,外设3.3V。

工作时给电时间不一样。上电启动时内核先启动,其他单元陆续启动。掉电时其他单元陆续停电,最后内核停电。


时钟发生单元:分为内部时钟(芯片内部)与外部时钟(芯片外部)两种,内部时钟工作需要晶体谐振器,帮助芯片正常产生时钟信号。如12MHZ,75MHZ,125MHZ。


PLL锁相环电路:用于总线和逻辑单元的时钟信号升频,降频,分频。频率升高,频率降低,2分频,4分频,8分频。

主控制运算单元:MCU单元,逻辑控制与运算单元。


内部总线:分为时钟线(CLK信号),控制线:(R读),(W写)地址线(8条,16条,32,64和数据线(8条,16条,32,64)。

使能的意思就是总线上有很多设备,但是具体是和哪个设备进行通讯时,MCU控制单元会通过使能信号来让对应的外设来进行工作。


存储单元:RAM,ROM,Flash,EEPROM。


总线上挂满了各种外设主要有:IO,Uart,SPI,IIC,SPI,CAN,时钟定时器(不是日历芯片),网口,Wifi, 蓝牙,USB,HDMI,声音模块,视频模块等。


写在最后:

        专业的课本,文字,文章越来越多,但是能够代表自己与行业的文章,态度,想法,内容越来越少。那就把这些记录下来,形成一些源于技术实践过程中的感悟和点点滴滴。

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