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嵌入式系统常用接口规范

时间:2020-10-06 18:21

  嵌入式系统的硬件除了核心的微处理器之外就是外围器件和接口。接口技术在嵌入式系统设计处于如此重要的位置,是嵌入式系统设计师硬件部分的重要考试范围。目前嵌入式系统中的接口五花百门,每个接口都可以写成一本厚厚的书。面对内容如此之多,范围如此之广的考试部分,应该怎么样去复习呢?我的指导思想是,把握好每种接口技术的最基本概念,理解透每个接口的最基本工作原理。

  (1)Flash存储器是一种非易失性存储器,根据结构的不同可以将其分为NOR Flash和NAND Flash两种。

  (3)NOR Flash的特点:应用程序可以直接在闪存内运行,不需要再把代码读到系统RAM中运行。NOR Flash的传输效率很高,在1MB~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

  (4)NAND Flash的特点:能够提高极高的密度单元,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快,这也是为何所有的U盘都使用NAND Flash作为存储介质的原因。应用NAND Flash的困难在于闪存需要特殊的系统接口。

  D、NOR Flash带有SRAM接口,有足够的地址引进来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。NAND Flash的地址、数据和命令共用8位总线位),每次读写都要使用复杂的I/O接口串行地存取数据。

  GPIO是I/O的最基本形式,它是一组输入引脚或输出引脚。有些GPIO引脚能够加以编程改变工作方向,通常有两个控制寄存器:数据寄存器和数据方向寄存器。数据方向寄存器设置端口的方向。如果将引脚设置为输出,那么数据寄存器将控制着该引脚状态。若将引脚设置为输入,则此输入引脚的状态由引脚上的逻辑电路层来实现对它的控制。

  (1)A/D转换器是把电模拟量转换为数字量的电路。实现A/D转换的方法有很多,常用的方法有计数法、双积分法和逐次逼进法。

  A、分辨率:反映A/D转换器对输入微小变化响应的能力,通常用数字输出最低位(LSB)所对应的模拟电压的电平值表示。n位A/D转换器能反映1/2n满量程的模拟输入电平。

  D、精度:精度与分辨率是两个不同的概念,即使分辨率很高,也可能由于温漂、线性度等原因使其精度不够高。精度有绝对精度和相对精度两种表示方法。通常用数字量的最低有效位LSB的分数值来表示绝对精度,用其模拟电压满量程的百分比来表示相对精度。

  (2)在集成电路中,通常采用T型网络实现将数字量转换为模拟电流,再由运算放大器将模拟电路转换为模拟电压。进行D/A转换实际上需要上面的两个环节。关于T型电阻解码网络和D/A转换具体原理参考《教程》的159页。

  (4)D/A转换器的主要指标:分辨率、建立时间、线性度、转换精度、温度系数。

  A、识别键盘哪一列的键被按下:让所有行线均为低电平,查询各列线电平是否为低,如果有列线为低,则说明该列有按键被按下,否则说明无按键按下。

  B、如果某列有按键按下,识别键盘是哪一行按下:逐行置低电平,并置其余各行为高电平,查询各列的变化,如果列电平变为低电平,则可确定此行此列交叉点处按键被按下。

  (1)LCD的基本原理是,通过给不同的液晶单元供电,控制其光线的通过与否,从而达到显示的目的。

  (2)LCD的光源提供方式有两种:投射式和反射式。笔记本电脑的LCD显示器为投射式,屏的背后有一个光源,因此外界环境可以不需要光源。一般微控制器上使用的LCD为反射式,需要外界提供电源,靠反射光来工作。电致发光(EL)是液晶屏提供光源的一种方式。

  (3)按照液晶驱动方式分类,常见的LCD可以分为三类:扭转向列类(TN)、超扭曲向列型(STN)和薄膜晶体管型(TFT)。

  (4)市面上出售的LCD有两种类型:带有驱动电路的LCD显示模块,只要总线方式驱动;没有驱动电路的LCD显示器,使用控制器扫描方式。

  (5)通常,LCD控制器工作的时候,通过DMA请求总线,直接通过SDRAM控制器读取SDRAM中指定地址(显示缓冲区)的数据,此数据经过LCD控制器转换成液晶屏扫描数据格式,直接驱动液晶显示器。

  (6)VGA接口本质上是一个模拟接口,一般都采用统一的15引脚接口,包括2个NC信号、3根显示器数据总线个场同步信号。其色彩分量采用的电平标准为EIA定义的RS343标准。

  (1)按工作原理分,触摸屏可以分为:表面声波屏、电容屏、电阻屏和红外屏几种。

  (1)基本原理:麦克风输入的数据经音频编解码器解码完成A/D转换,解码后的音频数据通过音频控制器送入DSP或CPU进行相应的处理,然后数据经音频控制器发送给音频编码器,经编码D/A转换后由扬声器输出。