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零基础学习嵌入式,这么硬件知识你了解了吗?

更新时间: 2020-02-05 16:07:31来源: 粤嵌教育浏览量:3567

      零基础想要学习好一门技术的时候都不是很容易的,都是要先一步一步的学习的,想要学习嵌入式技术的话肯定也是这样的。总所周知,嵌入式是入门门槛比较高的职业的,不仅是工资高,要求也是不低的。所以说想要进入这个行业的话肯定懂得的东西也是不能少的,如果说你想要零基础学习嵌入式的话,那么这么硬件知识你了解吗?

      一、电平(Level)


      在数字电路中,1表示高电平,0表示低电平,一个数字电路的管脚,总是存在一个电平的,要么高要么低,或者说要么1要到0。


      二、总线(Bus)


     将每个外设采用独立的信号线连到处理器不可行,且处理器在单一时间内只会对一个外设进行访问,那么久采用共享的信号线将所有的芯片连在一起呢?这就是总线概念的由来。


       三、片选(CS 或EN)


       片选信号对于外设芯片来讲,就是一个(也是一根)通知信号,告诉芯片“嘿,请开门,我要放些东西进来,或是拿些东西走”,这里的东西只能是数据,不可能是玉米棒什么的。那有个问题,这个信号源从哪里来呢?显然,只能从处理器来。那是不是也是像总线那样,每一个芯片都共用一根线连在一起呢?如果这样,可能处理器“一叫开门”所有的芯片都将“门”打开了。如果是处理器写数据,那可能所有的芯片都被写入同样的数据。而取数据时,每个外设芯片都向外“扔”数据,这一定会造成数据总线冲突,因为有的芯片向总线上“扔”1,有的则“扔”0,这种情况下处理器一定会“发疯”的,因为它不知道应当得到1还是0。


       四、译码(器)


译码器将一个数据转换成一根信号线上的信号,比如3/8译码器,可以将一个位宽是3位的数据转换成8根(2的3次方)完全独立的信号线,当向数据侧写入二进制的011时,对应的是8根线的第3根,当输入二进制的111时,对应的是8根线中的一根。有了译码器,处理器的地址线就简化了,只要32根地址线加上外面的译码器,就可以访问大量的外设芯片了。外部设备的选择问题,我们已经解决了,现在还得回头看一看数据总线。


      五、高阻态


       很显然,当处理器从目标外设读数据时,我们希望其它没有被选上的芯片的数据总线不会对目标外设所要传送的数据有影响,那怎么办呢?实际上,当芯片没有被选中时,其数据总线都处于高阻态。所谓的高阻态,我们可以理解成这一管脚在外设芯片内部是断开的,如此一来,显然不会对处理器从目标外设读取数据造成任何的影响了。我们说当一个芯片没有被选中或是没有被使能时,其数据总线一定是处于高阻态的。前面用了“门”的开和关来打比方,那“门”是指什么呢?是指外设的数据总线,片选信号的作用就是控制将外设的数据总线与处理器的数据总线相连或是断开。


      六、驱动


      总线上的数据是谁放上去的我们就说谁是那一时刻的驱动者。也就是说,当处理器向外设写数据时,它是在驱动数据总线的,而当处理器从目标外设读取数据时,目标外设是在驱动数据总线的。对于地址总线,因为只可能从处理器向目标外设写,所以地址总线永远是由处理器驱动的。当一个芯片没有被选中时,我们说它并不驱动数据总线。


      七、三态门


      前面我们说到外设芯片的数据总线在没有被选中时其处于高阻态,当被选中时,其电平可能是高(1)或是低(0)。如此一来,我们说外设的数据总线其芯片管脚是属于三态门的,即存在高电平、低电平和高阻态,三个状态。


      八、电平的有效性


      前面我们了解了什么是片选信号,也讲到了三态门,需要指出的是片选信号通常不是三态门,其只存在两个状态,即高电平或是低电平。前面我们也说了,片选信号是用来“开门”的,而片选信号又有高和低电平,那到底是高电平表示“开门”呢?还是低电平?对于这一问题,我们称如果一个电平对于一个片选信号表示“开门”那么它就是这一信号的有效电平。比如,对于一个片选信号,如果低电平表示“开门”,那么我们说这个片选信号是低电平有效的。虽然,在这里我们用片选信号来解释电平的有效性,但是很多信号都存在有效性的问题,比如,后面我们将要谈的读信号和写信号都存在有效性问题。


      九、时序


      在前面我们说到当处理器要向外设芯片写数据时,需要先将所需访问的外设的地址放在地址总线上,然后,由译码器将地址总线上的数据转换成片选信号,片选信号则使能目标外设芯片,接下来处理器写数据到数据总线上,从而完成一个写操作。显然,在处理器将数据写到数据总线之前地址线上的数据必须一直保留一段时间,否则的话译码器不能长时间的使片选信号有效。当完成了数据的写操作后,处理器就不需要保证地址总线上的地址有效了。我们可以看出,这一系列的操作都有一定严格的时间顺序的,这称之为时序。时序描述了处理器与外部设备的交互信号 “规程”,大家只有按照这一“规程”来操作,才能保证处理器与外部设备之间能正常的通讯。这好比,我们的道路上的红绿灯,如果我们行人和车辆不按照其指示来通行的话,就会出现事故。通常,采用时序图来描述芯片之间通讯的信号“规程”。


       想要零基础学习嵌入式技术的话,那就要了解下嵌入式的这些硬件知识,嵌入式是一门硬件和软件相结合的行业,所以说不管是在软件还是硬件方面大家都是要好好的学习的。如果说你想要学习嵌入式技术的话,那么可以来我们粤嵌科技的嵌入式培训班进行实地考察下,获取是也可以点击我们文章下面的获取试听资格按钮来获取我们的嵌入式培训免费试听资格,来和我们的讲师进行面对面的交流和互动,并更加深入的了解我们粤嵌科技。

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