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零基礎學習嵌入式,這么硬件知識你了解了嗎?

來源:廣州達內教育        時間:2023-05-30        熱度:29℃        返回列表

      零基礎想要學習好一門技術的時候都不是很容易的,都是要先一步一步的學習的,想要學習嵌入式技術的話肯定也是這樣的??偹苤度胧绞侨腴T門檻比較高的職業(yè)的,不僅是工資高,要求也是不低的。所以說想要進入這個行業(yè)的話肯定懂得的東西也是不能少的,如果說你想要零基礎學習嵌入式的話,那么這么硬件知識你了解嗎?

      一、電平(Level)


      在數(shù)字電路中,1表示高電平,0表示低電平,一個數(shù)字電路的管腳,總是存在一個電平的,要么高要么低,或者說要么1要到0。


      二、總線(Bus)


     將每個外設采用獨立的信號線連到處理器不可行,且處理器在單一時間內只會對一個外設進行訪問,那么久采用共享的信號線將所有的芯片連在一起呢?這就是總線概念的由來。


       三、片選(CS 或EN)


       片選信號對于外設芯片來講,就是一個(也是一根)通知信號,告訴芯片“嘿,請開門,我要放些東西進來,或是拿些東西走”,這里的東西只能是數(shù)據(jù),不可能是玉米棒什么的。那有個問題,這個信號源從哪里來呢?顯然,只能從處理器來。那是不是也是像總線那樣,每一個芯片都共用一根線連在一起呢?如果這樣,可能處理器“一叫開門”所有的芯片都將“門”打開了。如果是處理器寫數(shù)據(jù),那可能所有的芯片都被寫入同樣的數(shù)據(jù)。而取數(shù)據(jù)時,每個外設芯片都向外“扔”數(shù)據(jù),這一定會造成數(shù)據(jù)總線沖突,因為有的芯片向總線上“扔”1,有的則“扔”0,這種情況下處理器一定會“發(fā)瘋”的,因為它不知道應當?shù)玫?還是0。


       四、譯碼(器)


譯碼器將一個數(shù)據(jù)轉換成一根信號線上的信號,比如3/8譯碼器,可以將一個位寬是3位的數(shù)據(jù)轉換成8根(2的3次方)完全獨立的信號線,當向數(shù)據(jù)側寫入二進制的011時,對應的是8根線的第3根,當輸入二進制的111時,對應的是8根線中的一根。有了譯碼器,處理器的地址線就簡化了,只要32根地址線加上外面的譯碼器,就可以訪問大量的外設芯片了。外部設備的選擇問題,我們已經解決了,現(xiàn)在還得回頭看一看數(shù)據(jù)總線。


      五、高阻態(tài)


       很顯然,當處理器從目標外設讀數(shù)據(jù)時,我們希望其它沒有被選上的芯片的數(shù)據(jù)總線不會對目標外設所要傳送的數(shù)據(jù)有影響,那怎么辦呢?實際上,當芯片沒有被選中時,其數(shù)據(jù)總線都處于高阻態(tài)。所謂的高阻態(tài),我們可以理解成這一管腳在外設芯片內部是斷開的,如此一來,顯然不會對處理器從目標外設讀取數(shù)據(jù)造成任何的影響了。我們說當一個芯片沒有被選中或是沒有被使能時,其數(shù)據(jù)總線一定是處于高阻態(tài)的。前面用了“門”的開和關來打比方,那“門”是指什么呢?是指外設的數(shù)據(jù)總線,片選信號的作用就是控制將外設的數(shù)據(jù)總線與處理器的數(shù)據(jù)總線相連或是斷開。


      六、驅動


      總線上的數(shù)據(jù)是誰放上去的我們就說誰是那一時刻的驅動者。也就是說,當處理器向外設寫數(shù)據(jù)時,它是在驅動數(shù)據(jù)總線的,而當處理器從目標外設讀取數(shù)據(jù)時,目標外設是在驅動數(shù)據(jù)總線的。對于地址總線,因為只可能從處理器向目標外設寫,所以地址總線永遠是由處理器驅動的。當一個芯片沒有被選中時,我們說它并不驅動數(shù)據(jù)總線。


      七、三態(tài)門


      前面我們說到外設芯片的數(shù)據(jù)總線在沒有被選中時其處于高阻態(tài),當被選中時,其電平可能是高(1)或是低(0)。如此一來,我們說外設的數(shù)據(jù)總線其芯片管腳是屬于三態(tài)門的,即存在高電平、低電平和高阻態(tài),三個狀態(tài)。


      八、電平的有效性


      前面我們了解了什么是片選信號,也講到了三態(tài)門,需要指出的是片選信號通常不是三態(tài)門,其只存在兩個狀態(tài),即高電平或是低電平。前面我們也說了,片選信號是用來“開門”的,而片選信號又有高和低電平,那到底是高電平表示“開門”呢?還是低電平?對于這一問題,我們稱如果一個電平對于一個片選信號表示“開門”那么它就是這一信號的有效電平。比如,對于一個片選信號,如果低電平表示“開門”,那么我們說這個片選信號是低電平有效的。雖然,在這里我們用片選信號來解釋電平的有效性,但是很多信號都存在有效性的問題,比如,后面我們將要談的讀信號和寫信號都存在有效性問題。


      九、時序


      在前面我們說到當處理器要向外設芯片寫數(shù)據(jù)時,需要先將所需訪問的外設的地址放在地址總線上,然后,由譯碼器將地址總線上的數(shù)據(jù)轉換成片選信號,片選信號則使能目標外設芯片,接下來處理器寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)總線上,從而完成一個寫操作。顯然,在處理器將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)總線之前地址線上的數(shù)據(jù)必須一直保留一段時間,否則的話譯碼器不能長時間的使片選信號有效。當完成了數(shù)據(jù)的寫操作后,處理器就不需要保證地址總線上的地址有效了。我們可以看出,這一系列的操作都有一定嚴格的時間順序的,這稱之為時序。時序描述了處理器與外部設備的交互信號 “規(guī)程”,大家只有按照這一“規(guī)程”來操作,才能保證處理器與外部設備之間能正常的通訊。這好比,我們的道路上的紅綠燈,如果我們行人和車輛不按照其指示來通行的話,就會出現(xiàn)事故。通常,采用時序圖來描述芯片之間通訊的信號“規(guī)程”。


       想要零基礎學習嵌入式技術的話,那就要了解下嵌入式的這些硬件知識,嵌入式是一門硬件和軟件相結合的行業(yè),所以說不管是在軟件還是硬件方面大家都是要好好的學習的。如果說你想要學習嵌入式技術的話,那么可以來我們達內科技的嵌入式培訓班進行實地考察下,獲取是也可以點擊我們文章下面的獲取試聽資格按鈕來獲取我們的嵌入式培訓免費試聽資格,來和我們的講師進行面對面的交流和互動,并更加深入的了解我們達內科技。

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