关于单片机,plc翻译外文和外文资料

关于单片机,plc翻译外文和外文 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 微处理器 微处理器是在单芯片上制造的完整的运算引擎。首片微处理器是1971年出现的Intel4004。4004的功能不强，它仅可以完成加法和减法，而且一次只能处理4 比特数据。但是它的惊人之处在于所有的功能都位于一片芯片上。在4004 出现之前，工程师要用一组芯片或者分立元件构建计算机。4004 推动了便携式电子计算器的发展。 首片用于家用计算机的微处理器是Intel8080。8080是1974年出现的单片8位计算机上。首片在市场上引起轰动的微处理器是1979年出现并用于IBM PC机中的Intel8088。PC市场从8088，80286，80386，80486发展到奔腾I、奔腾II、奔腾III、和奔腾IV。这些微处理器全是由英特尔公司制造的，而且全都是在8088 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的基础上改进得来的。奔腾IV可以执行任何一段曾在8088上运行的代码，但运行速度要快约5000倍。下表展示了多年来英特尔公司生产的不同处理器之间的差别。 名称 日期 指令数 微米 时钟速度 位宽 MIPS 8080 1974 6,000 6 2MHZ 8 bits 0.64 8088 1979 29,000 3 5MHZ 16 bits 0.33 8-bit bus 80286 1982 134,000 1.5 6MHZ 16 bits 1 80386 1985 275,000 1.5 16MHZ 32 bits 5 80486 1989 1,200,000 1 25MHZ 32 bits 20 Pentium 1993 3,100,000 0.8 60MHZ 32 bits 100 64- bits bus Pentium II 1997 7,500,000 0.35 233MHZ 32 bits ~300 64- bits bus Pentium III 1999 9,500,000 0.25 450MHZ 32 bits ~510 64- bits bus Pentium 4 2000 42,000,000 0.18 1.5GHZ 32 bits ~1,700 64- bits bus 从上表可以看出:在时钟速度和MIPS之间一般都存在着某种联系。最高时钟速度是由生产工艺和片内延迟(两个因素)决定的。在(片内)晶体管数量和MIPS之间也存在着某种关系。例如:时钟频率为5MHZ的8088的运行速度只有0.033MIPS(大约每15个时钟周期执行一条指令)，现代处理器常见的运行速度为每个时钟周期运行2条指令。运行速度的提高和片内的晶体管数量有直接的关系。 微处理器内部结构 微处理器执行一组机器指令。这些指令告诉微处理器去做什么。根据这些指令，微处理器能够完成如下三项基本任务。 1. 微处理器使用其ALU(算术/逻辑单元)可以完成如加、减、乘、除等数学运 算。现代微处理包含完整的浮点处理器。(这些处理器)可以对大量的浮点数据 进行极其复杂的运算。 2. 微处理器可以将数据从存储器的一个位置搬移到另一个位置。 3. 微处理器可以做出判断，并根据这些判断跳转到一组新的指令。 一个微处理器可以做非常复杂的工作，但上述三项是最基本的。下图展示了一个能够完成上述三项工作的最简单的微处理器。 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 该微处理器有一套地址总线(向存储器发送地址)，一套数据总线(向存储器发送数据或者接收数据)，一条读信号线RD和一条写信号线WR(用于通知存储器是从寻址地址读取数据还是写入数据)，一条时钟信号线(为处理器安排时序的时钟脉冲)和一条复位信号线(将程序计数器置零和重新开始执行)。这里假定数据总线和地址总线的宽度都是8位。 构成这个简易处理器的组件如下。 1. 寄存器A，寄存器B和寄存器C:它们是由触发器构成的简易锁存器。 2. 地址锁存器:和寄存器A、B、C一样。 3. 程序计数器:一种具备“加一”功能和“置零”功能的锁存器。 4. 算术逻辑单元:可以简单到只是一个8位加法器，也可以是能够完成8位加、减、 乘、除的单元(此处我们假定为后者). 5. 测试寄存器:一种保存ALU比较结果的专用锁存器。通常，ALU能够将两个数据 进行比较，并判断出二者是否相等或者一个比另一个更大。测试寄存器也可以保存 加法运算最后一步的进位位。这些数值保存在触发器当中，指令译码器利用这些数 值做出判决。 6. 图中标有“3-State”的方框是三态缓冲器。它可以传送逻辑1、逻辑0，或者和输出 断开。三态缓冲器允许在一条信号线上连接多个输出信号，但只有一个信号输出。 7. 指令寄存器和指令译码器负责控制所有其他组件。 尽管图中没有显示出来，但需要从指令译码器引出完成如下功能的控制信号线: 1. 通知寄存器A锁定当下出现在数据总线上的数值 2. 通知寄存器B锁定当下出现在数据总线上的数值 3. 通知寄存器C锁定当下出现在数据总线上的数值 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4. 通知程序计数器锁定当下出现在数据总线上的数值 5. 通知地址寄存器锁定当下出现在数据总线上的数值 6. 通知指令寄存器锁定当下出现在数据总线上的数值 7. 通知程序计数器增加 8. 通知程序计数器复位置零 9. 激活任何一个三态缓冲器 10. 通知ALU需要完成的操作 11. 通知测试寄存器锁定ALU的测试位 12. 激活RD信号线 13. 激活WR信号线 指令译码器的数据位不仅来自指令寄存器，而且来自测试寄存器和时钟信号线。 只读存储器和随机存取存储器 数据总线、地址总线、读写总线都连接到ROM上或者连接到RAM上(通常两者都有)。在这个微处理器例子中，有一套8位地址总线和一套8位数据总线。这意味着微处理器可寻址256字节的存储器，一次可以读/写8位数据。假定该微处理器有128字节(地址从0开始)的RAM和128字节(地址从128开始)的RAM。 ROM是只读存储器。ROM芯片是用一组永久的预设字节进行编程得到的。地址总线告知ROM芯片要将哪个字节取出并置于数据总线上。当RD信号线改变状态时，ROM芯片将选中的字节输出到数据总线上。 RAM是随机存取存储器。RAM中包含着以字节为单位的信息，微处理器能够依据RD/WR信号哪个有效来决定字节的读/写。当前RAM芯片的一个问题是:掉电后，所有保存在RAM上的内容全部丢失。这就是计算机需要ROM的原因。 顺便提一下，几乎所有计算机都有一定数量的ROM(可以建造一种简单的不含RAM的计算机——许多微控制器在片内集成了一定数量的RAM——但是一般不可能建造一种不含ROM的计算机)。在PC机中，ROM被称为BIOS(基本输入/输出系统)。当计算机启动时，它就执行在BIOS中找到的指令。这些BIOS指令完成对机内硬件的测试，然后从硬盘中读取引导扇区。引导扇区也是一个小程序，BIOS将其从硬盘中读出来之后，这个小程序就存储在RAM中。然后，微处理器开始从RAM执行引导扇区的指令。这个程序将告知微处理器从硬盘其他位置读取信息到RAM中，然后微处理器执行相应的指令等。这就是微处理器装载和执行整个操作的系统的过程。 微处理器指令 甚至这里给出的简单得难以置信的微处理器也拥有一套相当大的指令集。指令的集合是以比特组合的方式实现的;每一条指令在装载到指令寄存器可时候，都有不同的含义。人类不善于记忆比特组合，因此定义了一组短字来代表不同的比特组合。这些短字的集合就称为处理器汇编语言。汇编器可以很容易地将这些短字翻译成与其对应的比特组合，汇编器的输出被放置到存储器中以便微处理器执行。假如使用C语言进行编程，那么编译器会将C代码翻译为汇编语言。 微处理器性能 可用晶体管数量对于微处理器性能有很大的影响。正如先前看到的那样，像8088这样的处理器执行一条典型的指令需要15个时钟周期。由于要设计乘法器，在8088上完成一次16位乘法需要约80个周期。晶体管越多，具备单周期乘法能力的乘法器就会越多。 更多的晶体管允许使用流水线技术。在流水线结构中，指令的执行是重叠的。这样的话，尽管执行每条指令可能需要5个周期，却可以在不同阶段同时执行5条指令。这样看上去好象每个周期都能完成一条指令。 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 许多现代处理器有多个指令译码器，而每个指令译码器都有各自的流水线。这样，就可以实现多指令流——即在一个周期内可以完成多条指令。该技术实现起来相当复杂，所以使用大量的晶体管。 处理器设计的趋势已经是全32位ALU、内置快速浮点处理器和多指令流流水线。还有一个趋势是采用能使特定操作高效执行的特殊指令。此外，还有一种趋势是在处理器芯片附加上硬件虚拟存储器和L1高速缓存。所有这些趋势都需要增加晶体管，这导致了今天集成度高达几百万晶体管芯片的出现。这些处理器在1秒内可以执行约10亿条指令。 选择合适的微处理器内核 目前市场上使用特别广泛的32位微处理器内核大致有7种:摩托罗拉680x0，英特尔x86，PowerPC，MIPS，SuperH和ARM。当然，还存在着很多应用不太普遍的或专有特点不很强的微处理器结构;其中，许多结构是和激光打印机、数字视盘(DVD)播放机等特定应用联系在一起的。 680x0的使用量在下降，它也可能快走到头了。目前，其主要应用在PalmOS设备中。这些个人数字助理(PDA)正在转向使用ARM器件，甚至摩托罗拉也在其旗舰PDA产品中引入了ARM内核微处理器。 基于高端x86系列的微处理器结构有如下明显的优势。 . 可以使用几乎任何一种PC机兼容的操作系统和免费的软件开发工具。 . 操作系统的安装非常简单。在多数情况下，自动安装器将检测到的硬件构成，并自动安装合适的内核、驱动程序等。这一点就和嵌入式系统的规矩不一样:用户需要察看电路板，自己完成硬件配置的设置，(很可能使用交叉编译器)生成系统内核和外部硬件的驱动程序。 . 对于几乎任何一种能想到的功能，x86微处理器可以很容易地和数以千计的周边组件进行接口。这些组件是为消费市场产生的，巨大的生产量和激烈的价格竞争使其价格便宜、容易获得。 . 所有你想添加到系统中的硬件的驱动程序几乎都有(大多数现成的操作系统中都包含这些程序)。 . 可以得到多种不同形式的、包含多种可能的外设组合的高集成度主板。 . 因缺乏支撑部件或因用户需求的变化而进行的向大致相同硬件平台的移植相对要容易些。在许多情况下，这种移植仅仅需要对操作系统进行重新编译和安装，并为复制准备好一个新的主磁盘映像。 X86系列器件的优点已经叙述过了，而其某些不利的方面也必须指出: . 与同样性能的RISC处理器比较，x86器件是非常昂贵的。这就可能影响到设备的商业化能力。 . 因为能够称得上是真正“片上系统”的x86器件比较少，所以在处理器之外很可能还需要一些外部硬件，为了获得某种特殊功能，往往需要添加一个多功能部件——因为得不到所需的单功能分立器件。这就提高了系统的复杂性和 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 成本。 X86器件在功耗、散热、尺寸方面都存在明显的劣势。 . 现代x86器件及其支撑芯片都是高密度封装形式的高速器件。实际上，不可能以这种器件为基础手工设计样机，除非你想在设备上投入数万美元，但也不得不将其中某些装配工作承包出去。 . PC外设集成电路的产品周期往往很短，12~18个月是很平常的;因此，供货可能会成 精品文档 --------------------------精品文档，可以编辑修改，等待你的下载，管理，教育文档---------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 为一个问题。 . 用于裸机冷启动的代码往往很复杂，因为它必须对若干层(主板BIOS、扩展卡BIOS及操作系统的各层)进行替换。CPU结构也很复杂。 . 需要指出:在商用x86单板计算机上，基于JTAG的硬件调试系统或者其他硬件调试系统是不存在的。 当设备数量很少，或者当样机需要很多硬件功能而且不想花费时间进行硬件调试时，建议选用x86作为硬件平台。当你既向早期用户供货又在进行价格便宜的第二轮定制硬件设计的时候，x86也是一种不错的选择。虽然还有其他适合选用的x86的情况，但上述情况是主要的两种。 我们接下来谈RISC平台。对于许多应用而言，MIPS，SuperH，PowerPC都是很好的选择。其中，SuperH是一个庞大的、包含各种各样有用器件的微处理器系列，而MIPS则是在第三方专用集成电路和专用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 产品中获得广泛授权的微处理器内核。PowerPC主要在高性能应用中使用。对所有这些器件在不同的工程项目中的表现进行评价后，我发现用很少的资金去开发这些微处理器都是很困难的;它们的评估硬件通常很贵，而且那些表现不出将会大量订货的购买者也不会立即得到这些器件。然而，在可预计的未来，所有这些微处理器内核很可能都会存在下去。并且也会得到很好的技术支持。因此，只要你能够得到开发系统和器件，这些器件都是可行的选择。至少对于SuperH和MIPS，设计基于该类处理器样机最省钱的途径是对现有某种硬件(如个人数字助理)进行重新定位。对于PowerPC，我建议购买一块含有感兴趣芯片的单板工控计算机，但需要注意，这样做也许很昂贵。PowerPC 没有x86兼容板那样的大规模市场价格，一块PowerPC单板机的价格是可比x86板价格的2~3倍。 除非某些Intel芯片的特点适合你的应用，ARM是我主要推荐的32位嵌入式平台。该结构具有许多重要的优点(当然，这些优点中的一些也同样适用于上述其他RISC平台)。 . ARM是一个成熟的、为人熟知的结构。它有翔实可靠的工程应用历史，并且做过许多改进。目前大量的ARM授权和大批ARM器件的出货可以确保其未来的供货能力。 . ARM内核比较小，而且具有卓越的功耗-性能特性。 . 芯片设计者可以改变许多特性(协处理器、外部总线宽度、存储器管理单元和高速缓存大小等)。这意味着总能够找到一款满足几乎任何一种“性能/尺寸/功率”要求的ARM内核。 . 市场上有大量价格诱人的、集成外设丰富的标准器件，定制器件和半定制器件。 . ARM不仅提供了处理器内核的参考设计，而且提供了许多不同外设的参考设计;因此，在外设控制方面，不同的ARM实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (甚至来自不同厂商ARM实现方案)往往具有相似性，举个小例子，通常可以不怎么费力地就把一个用于串口数据发送的代码从一个ARM器件移植到另一个ARM器件。 . 部分由于上述因素，业界存在着大量用于ARM内核的免费IP。 人们常说的一句话“RAM就是32位的8051”，就是说ARM是一种“人人皆知，处处都用”的通用32位微处理器，这决不是夸张，ARM在嵌入式应用领域中的地位如同x86在台式PC领域中的地位一样。