單片機相關名詞解釋總結

最近開始研究單片機相關的知識,好多名詞都容易混淆,所以做了個總結,可以直接用來查找索引,持續更新ing

 

CPU

Central Processing Unit,中央處理器,是一臺計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。中央處理器主要包括運算器(ALU,ArithmeticLogic Unit)和高速緩衝存儲器(Cache)及實現它們之間聯繫的數據(Data)、控制及狀態的總線(Bus)。它與內部存儲器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設備合稱爲電子計算機三大核心部件。

MCU

微控制器(Micro-Controller Unit),也稱單片機。單片機是一種集成電路芯片,採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調製電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。

程序計數器

程序計數器PC是一個不可尋址的16位專用寄存器(不屬於特殊功能的寄存器),用來存放下一條指令的地址,具有自動加1的功能。

數據指針

數據指針DPTR 是一個16 位的寄存器,可分爲兩個8 位的寄存器DPH、DPL,常用作訪問外部數據存儲器的地址寄存器,也可尋址64K 字節程序存儲器的固定數據、表格等單元。

累加器

運算時的暫存寄存器,用於提供操作數和存放運算結果。它是應用最頻繁的寄存器,由於在結構上與內部總線相連,所以一般信息的傳送和交換均需通過累加器A。

程序狀態字

程序狀態字PSW 是一個8 位寄存器,寄存當前指令執行後的狀態,爲下條或以後的指令執行提供狀態條件。它的重要特點是可以編程。

堆棧

堆棧是一組編有地址的特殊存儲單元,數據遵循先進後出的存取原則。棧頂地址用棧指針SP指示。

軟件堆棧

通過軟件唉內部RAM 中定義一個區域作爲堆棧(即由軟件對SP 設置初值),稱軟件堆棧。

振盪週期(晶振週期)

振盪電路產生的脈衝信號的週期,是最小的時序單位。

時鐘週期

把2 個振盪週期稱爲S 狀態,即時鐘週期。1 個時鐘週期=2 個振盪週期。

機器週期

完成一個基本操作所需的時間稱爲機器週期。1 個機器週期=12 個振盪週期。

指令週期

執行一條指令所需的全部時間稱爲指令週期。MCS-51 單片機的指令週期一

般需要1、2、4 個機器週期。

ISP

在線編程(In SystemProgrammable),不需要將芯片從PCB版上取下來,直接在板上下載程序,所以串行編程方式也是最方便和最常用的編程方式。

IAP

In Application Programmable,在運行編程方式,採用自引導加載(Boot Load)技術實現的,往往在一些需要進行遠程修改更新系統程序,或動態改變系統程序的應用中才應用。

JTAG

Joint Test Action Group,聯合測試行爲組織,是由幾家主要的電子製造商發起制訂的PCB和IC 測試標準。它也是一種國際標準測試協議,主要用於芯片內部測試。主要應用於電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在線系統編程。

Flash存儲器

Flash Memory,可供用戶多次擦除和寫入程序代碼,現在可實現大於一萬次的寫入操作。

RAM

Random Access Memory,隨機存儲器。存儲單元的內容可按需隨意取出或存入,且存取的速度與存儲單元的位置無關的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內容,故主要用於存儲短時間使用的程序。

SRAM

Static RAM,即靜態隨即存儲器,用觸發器作爲存儲單元存放1 和0,存取速度快,只要不掉電即可持續保持內容不變。一般靜態RAM 的集成度較低,成本較高。

DRAM

Dynamic RAM,即動態隨機存儲器,DRAM 只能將數據保持很短的時間,DRAM 使用電容存儲,爲了保存數據,所以必須隔一段時間刷新(refresh)一次,如果存儲單元沒有被刷新,存儲的信息就會丟失。

ROM

Read-Only Memory,只讀存儲器,是一種只能讀出實現所存儲數據的固態半導體存儲器。其特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除。通常用在不需經常變更資料的電子或電腦系統中,並且資料不會因爲電源關閉而消失。

EEPROM

Electrically Erasable Programmable ROM帶電可擦除存儲器,一種掉電後數據不丟失存儲芯片。 EEPROM可以在電腦上或專用設備上擦除已有信息,重新編程。一般用在即插即用。

地址/數據分時複用總線

是指P0 口用作擴展時,先輸出低8位地址至地址鎖存器,而後再由P0 口輸入指令代碼,在時間上是分開的。

準雙向並行I/O 口

當用作通用I/O 口,且先執行輸出操作,而後要由輸出變爲輸入操作時,必須在輸入操作前再執行一次輸出“1”操作(即先將口置成1),然後執行輸入操作纔會正確,這就是準雙向的含義。

I/O

Input/Output,即輸入輸出端口。單片機用來採集外部輸入信號,控制外部設備的端口。 

凍結運行方式

它是節電運行方式的一種,在凍結運行方式時,振盪器繼續工作,中斷系統、串行口、定時器電路繼續由時鐘所驅動,但時鐘信號不送往CPU,即CPU 處於凍結狀態。

掉電保持運行方式

它是節電運行方式的一種,在掉電保持運行方式時,振盪器被停止工作,但片內RAM 和特殊功能寄存器內容被保存,由後備電源繼續供電。

時序

在統一的時鐘信號的控制下,指令執行的過程。

總線

連接各部件的公共信息線稱爲總線。總線分地址總線、數據總線和控制總線。

UART

Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,通用異步收發傳輸器。他是一種用於異步通信的通用串行總線,該總線雙向通信,可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中,UART用來與PC進行通信,包括與監控調試器和其他期間,如EEPROM通信。UART首先將接收到的並行數據轉換成串行數據來傳輸。消息幀從一個低位起始位開始,後面是7個或8個數據位,一個可用的奇偶位和一個或幾個高位停止位。接收器發現開始位時他就知道數據準備發送,並嘗試與發送器時鐘頻率同步。如果選擇了奇偶,UART就在數據位後面加上奇偶位。奇偶位可以用於幫助錯誤校驗。

SPI

Serial Peripheral Bus,SPI總線系統是一種同步串行外設接口,它可以使MCU與各種外圍設備以串行方式進行通信以交換信息。外圍設置FLASHRAM、網絡控制器、LCD顯示驅動器、A/D轉換器和MCU等。SPI總線系統可直接與各個廠家生產的多重標準外圍器件直接接口,該接口一般使用4條線:串行時鐘線(SCK)、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI和低電平有效的從機選擇線SS(有的SPI接口芯片帶有中斷信號線INT、有的SPI接口芯片沒有主機輸出/從機輸入數據線MOSI)

I2C

Inter-Integrated Circuit,I2C總線是一種由PHILIPS公司開發的兩線式串行總線,用於連接微控制器及其外圍設備。I2C總線是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線,可發送和接收數據。I2C總線在傳送數據過程中共有三種類型信號,它們分別是:開始信號、結束信號和應答信號。

PWM

Pulse WidthModulation,脈衝寬度調製,稱脈寬調製,是利用單片機的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,如控制電機。脈衝寬度就是高電平持續的時間。

D/A轉換

Digital to Analogous,即將二進制數量轉換成與其量值成正比的電流信號或電壓信號。

A/D轉換

Analogous to Digital,即將模擬量轉換成相應的數字量,然而送計算機處理。

編程器

PROGRAMMER,也叫燒寫器,將編譯好的程序代碼,下載到單片機中的程序存儲空間。

仿真器

Emulator,常被翻譯爲“模擬器(simulator)”,仿真器是用以實現硬件仿真的硬件。仿真器可以實現替代單片機對程序的運行進行控制,例如單步,全速,查看資源斷點等。是單片機軟件開放必備的調試工具,輔助分析軟件的錯誤。

地址碼

代表每個存儲單元的號碼稱爲地址碼。

指令地址

存放指令代碼的地址稱爲指令地址。

操作數地址

存放數據的地址稱爲操作數地址。

尋址

尋找操作數的地址稱爲尋址。

尋址方式

尋找操作數地址的方法稱爲尋址方式。

立即尋址

指令中直接給出操作數的尋址方式。

直接尋址

指令中直接給出操作數地址的尋址方式。

寄存器尋址

被尋址的寄存器中的內容就是操作數的尋址方式。

寄存器間接尋址

寄存器內容爲操作數地址的尋址方式。

變址間接尋址

將指令中指定的變址寄存器和基址寄存器的內容相加形成操作數地址

的尋址方式。

相對尋址

以PC 的當前值爲基準,加上指令中給出的相對偏移量(rel)形成的有效

轉移地址,這種尋址方式稱爲相對尋址。

位尋址

以位爲單元進行尋址的方式。

中斷

由計算機內部或外部某種緊急事件引起並向主機發出請求處理的信號,主機在允許情況下響應請求,暫停正在執行的程序,保存好“斷點”處的現場,轉去執行中斷處理程序,處理完後自動返回到原斷點處,繼續執行原程序,這一處理過程就稱爲“中斷”。

中斷現場

指轉入中斷程序前,原主程序中某些存儲單元的信息,如Acc、B、PSW 等的信息,由PUSH 和POP 完成保護及恢復的工作。

中斷現場保護和恢復

爲了能使中斷處理完後正確返回到被中斷的原程序的斷點處繼續往下執行,必須將斷點處的現場壓進堆棧保護。待執行完中斷處理程序,恢復現場,返回原斷點繼續執行原程序。這一過程就稱爲中斷現場保護和恢復。

中斷源

引起併發出中斷請求的源頭(如某設備或事件)稱爲中斷源。

查詢中斷

是中斷通過軟件逐個查詢各中斷源的中斷請求標誌的方式,其查詢順序反映出各中斷源的優先順序。

向量中斷

以硬件爲基礎,爲每個中斷源直接提供對應中斷服務程序入口地址。

中斷入口地址

由系統統一分配給五個中斷源對應的中斷服務程序的入口地址,該地址不可由用戶自己設定。

可編程的

是指通過軟件可實現對相關係統功能的設置與控制。(或者:可由用戶通過

指令對SFR 的各位進行編程來實現相關的功能。)

可屏蔽中斷

即通過軟件對片內特殊功能寄存器IE 的設置,實現對各中斷源中斷請求的開放(允許)或屏蔽(禁止)的控制。

波特率

單位時間內傳輸的位信息量。(或者:每秒鐘接收或發送數據的位數。)1 波特=1 位/秒(1bps)。

溢出率

單位時間(秒)內定時器/計數器1回0 溢出的次數。

仿真

將開發器的單片機的40 線引腳信號通過扁平線和接插件與應用系統的單片機的引腳相連,使單片機應用系統與開發器合用同一臺單片機,在開發器上通過仿真頭調試應用系統時,就像使用應用系統中真的單片機一樣,並不感覺到這種“替代”,這就是所謂的“仿真”。

RS-232C

這是美國電子工業協會正式公佈的串行總線標準,也是目前最常用的串行接口標準,用來實現與計算機之間、計算機與外設之間的數據傳輸。

EPROM

紫外線可擦除、電可編程的只讀存儲器。

EEPROM

電可擦除、電可編程的只讀存儲器。

串行通信

數據的各位一位一位順序傳輸的通行方式。

並行通信

數據的所有位同時傳輸的通信方式。

同步串行通信

發送和接收數據時時鐘需始終保持嚴格同步的串行通信方式。

異步串行通信

不需要同步字符,也不要求保持數據流的連續性,只需要按照規定的幀格式傳送的串行通行方式。

(信息)幀

幀是異步通信中數據傳送的一個表示單位。一幀信息由起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位組成。

單工

只有一根通信線,只允許按照一個固定的方向傳送的通信方式。

半雙工

只用一根通信線,可以用於接收或發送,但不能同時在兩個方向上傳送的通信方式。

全雙工

用兩根單向的通信線組成的雙向傳送的通信方式。

採樣

所謂採樣就是採集模擬信號的樣本。

SFR

即特殊功能寄存器,是MCS-51 單片機中各功能部件對應的寄存器,用於存放相應功能部件的控制命令、狀態或數據。

 

 

 

 

 

 

 

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