ктвп конспект


Функциональные элементы измерительных устройств.
Измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.
ЦИП состоит из двух обязательных узлов:
1) аналого-цифрового преобразователя (АЦП)
2) цифрового отсчетного устройства (ОУ).
АЦП выдает код в соответствии со значением измеряемой величины. ОУ отражает это значение в цифровой форме.
Принцип работы ЦИП основан на дискретном представлении непрерывных величин.
ЦИП устроены сложно, их функциональные части выполняются на основе элементов электронной техники, в основном это интегральные микросхемы.
Наиболее часто применяемые узлы:
Триггеры состоят из устройства с двумя состояниями устойчивого равновесия, способными скачкообразно переходить из одного состояния в другое с помощью внешнего сигнала..Пересчетные устройства (ПУ) применяются для выполнения различных задач, например, для деления частоты импульсов, для преобразования число-импульсного кода в двоичный и т.д.
Знаковые индикаторы применяются для получения показаний в цифровой форме в виде сегментных знаковых индикаторов.
Ключи - это устройства, выполняющие функции выключателей и переключателей.
Логические элементы реализуют логические функции. Входными и выходными величинами этих элементов являются переменные, принимающие только два значения -1 и 0.
Дешифраторы - это устройства, для преобразования кодов одного вида в другие.
Сравнивающие устройства (СУ) - предназначены для сравнения известной (X1) и неизвестной (Х2) величин и формирования выходного сигнала (у, у1, у2) в зависимости от результатов сравнения.
Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) предназначены для преобразования кода в квантованную величину (напряжения, сопротивление и т.д.).
Для измерительных приборов характерен следующий ряд параметров:
Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, на который рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).
Порог чувствительности — некоторое минимальное или пороговое значение измеряемой величины, которое прибор может различить.
Чувствительность связывает значение измеряемого параметра с соответствующим ему изменением показаний прибора.
Точность  — способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя (предел допустимой погрешности или неопределённость измерения).
Стабильность — способность прибора поддерживать заданную точность измерения в течение определенного времени после калибровки.
Структура измерительного канала цифровых устройств.
На вход системы поступает в общем случае аналоговый сигнал S(t), сформированный информационным устройством (или датчиком), являющимся источником данных. Сигнал S(t) рассматривается как реализация случайного процесса.
Цепь преобразования данных одного устройства (или датчика) в многоканальной системе образует измерительный канал.
В блоке подготовки сигнал подвергается предварительной аналоговой обработке – согласование, усиление (приведение амплитуды к динамическому диапазону устройства выборки и хранения – УВХ), полосовая фильтрация (ограничение полосы частот сигналов для корректной оцифровки).
Поскольку подсистема обработки в ИИС является цифровой системой, то каждый сигнал подвергается процедуре аналого-цифрового преобразования в модуле АЦП.
Последовательность отсчетов от различных измерительных каналов объединяется в общий поток для последующего ввода в компьютер или передачи по каналу связи.
Подсистема передачи включает кодер и декодер канала связи, передающее и приемное устройства и собственно канал связи (среда с антенными устройствами).
Кодер и декодер осуществляют помехоустойчивое кодирование и декодирование сигналов с целью дополнительной защиты передаваемых сообщений от помех в канале связи.
Восстановление исходного аналогового сообщения по цифровым отсчетам с допустимой погрешностью производится на приемной стороне.

Формы представления измерительной информации.
Измеряемое значение - произведение числового значения на размер соответствующей единицы. В процессе измерения информация об этом числовом значении передается с помощью сигналов.
Различают две формы представления информации — непрерывную и дискретную. Поскольку носителями информации являются сигналы, то в качестве последних могут использоваться физические процессы различной природы. Например, процесс протекания электрического тока в цепи, процесс механического перемещения тела, процесс распространения света и т. д.
При аналоговом способе измерения устанавливается прямая связь между значением измеряемой величины и значением физической величины сигнала.
В противоположность этому цифровой метод измерения характеризуется тем, что результат измерения, точное числовое значение вырабатывается в измерительном устройстве. При этом обработка сигнала производится числовым методом, как в цифровых вычислительных машинах.
В отношении точности отсчета разница состоит в том, что при цифровом показании отсчет производится практически без ошибки.
При отсчете аналогового показания преобразование его в число производится оператором, причем точность отсчета заранее не определена и зависит от способности оператора к интерполяции. Поэтому отсчет аналоговых показаний принципиально содержит погрешности.
Аналоговые методы представления измеряемых величин по сравнению с цифровыми являются менее точными. Однако эти методы, основанные на непрерывных физических процессах, делают доступными для измерительной техники исключительно большое разнообразие физических эффектов; к тому же обычно их очень просто реализовать.
По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:
•Текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
•Числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
•Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.
•Звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.
Основные компоненты компьютерных измерительных приборов.
Основные элементы измерительного прибора:
• датчик (первичный преобразователь);
• нормирующий (входной) усилитель (нормализующее устройство);
• аналого-цифровой преобразователь (устройство ввода/вывода);
• управляющая программа на компьютере (программное обеспечение).

Структура компьютерного измерительного устройства (пунктиром обозначены устройства, которые могут отсутствовать).
А) КИС, использующая встроенное универсальное или специализированное устройство ввода/вывода;
Б) КИС, использующая внешнее универсальное или специализированное устройство ввода/вывода, подключаемое к COM, LPT, USB и т.п. порту
Уровни напряжений логических элементов разных технологий.
Основными параметрами логических элементов являются уровни напряжений логического 0 и логической 1.
Уровни лог. 0 и лог. 1 на входе и на выходе микросхем отличаются, как правило, до 30 % от напряжения источника питания.
Кроме того, логические уровни КМОП (микросхемы на комплементарных МОП (металл-оксид-полупроводник) транзисторах) микросхем существенно отличаются от логических уровней ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики) микросхем (см. рис. 3.8).
Так при отсутствии тока нагрузки напряжение на выходе КМОП микросхемы совпадает с напряжением питания (уровень лог. 1) или с потенциалом общего провода (уровень лог. 0). При увеличении тока нагрузки напряжение лог. 1 может уменьшаться до 90 %, а напряжения лог. 0 – увеличиваться до 10 % от напряжения питания.
На входе же КМОП микросхемы минимально допустимый уровень лог. 1 составляет 70 %, а лог. 0 – 30 % от напряжения питания.
left0У микросхем ТТЛ уровень лог. 1 находится в пределах от 40 % от напряжения питания (на входе) до 50 % на выходе. Уровень лог. 0 соответственно от 15 % (на входе) до 8 % на выходе.
Виды согласования измерительных сигналов.
Согласование сигналов – одна из наиболее важных технологий в системе измерений и автоматизации. Она обеспечивает интерфейс между сигналами/датчиками и измерительной системой. 

Рис.2.3. Общая структура прибора предварительной обработки сигнала
В состав устройства согласования (рис. 2.3) сигнала входят модули изоляции, усиления, фильтрации и возбуждения, необходимые тому типу датчиков, для которого он предназначен.
На рис. 2.7 показаны наиболее распространенные типы измерительных преобразователей и сигналов, а также типы согласования сигналов, которые каждый из них требует.

Рис. 2.7. Типы сигналов и их согласования
7.Комбинированные и последовательные логические элементы.
ЛЭ – это устройства, предназначенные для выполнения простейших логических операций над дискретными сигналами при двоичном способе их предоставления.
1)Элемент “НЕ”, реализующий функцию логического отрицания.

2) Элемент “И” (AND) реализует функцию логического умножения.


3) Элемент “ИЛИ” (OR) реализует функцию логического сложения.

4) Элемент “И-НЕ” (отрицательный “И”, NAND)

5) Элемент “ИЛИ-НЕ” (отрицательный “ИЛИ”,NOR)

6) Элемент “Исключающее ИЛИ”. Сумматор (XNOR): Y=X1+X2

ЛУ (логические устройства) подразделяются на два класса: комбинационные и последовательные.
Комбинационные ЛУ характеризуются отсутствием памяти. Сигналы на их выходах, однозначно определяются комбинацией входных сигналов в данный момент времени и не зависят от входных сигналов в предшествующий момент времени. К комбинационным ЛУ относятся все ЛЭ и ЛУ на их основе.
В последовательных устройствах выходной сигнал зависит от входных сигналов не только в данный момент времени, но и в предшествующие моменты времени. Базовым элементом последовательных устройств является триггер.
Триггер (от англ. trigger – спусковой крючок, защелка) – это устройство, обладающее двумя устойчивыми состояниями и способное скачком переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управления импульсного сигнала.
RS триггер можно строить как на элементах «2ИЛИ-НЕ», так и на элементах «2И-НЕ». В первом случае получается триггер с прямыми входами (т.е. с единичным активным уровнем). Во втором случае триггер будет управляться нулевым активным уровнем сигналов, и будет называться RS триггером с инверсными входами.
D-триггер— наиболее распространенный тип триггера. Помимо общих для всех триггеров входов установки и сброса S и R, он имеет один информационный вход D (вход данных) и один тактовый вход.
8.Дискретизация и квантование измеряемых сигналов.
Дискретизация - преобразование непрерывной функции в дискретную.
При передаче изображения используют для преобразования непрерывного аналогового сигнала в дискретный или дискретно-непрерывный сигнал. При дискретизации только по времени, непрерывный аналоговый сигнал заменяется последовательностью отсчётов, величина которых может быть равна значению сигнала в данный момент времени. Возможность точного воспроизведения такого представления зависит от интервала времени между отсчётами Δt. Согласно теореме Котельникова:
где F max - наибольшая частота спектра сигнала.

Квантование - разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов.
Квантование часто используется при обработке сигналов, в том числе при сжатии звука и изображений. Простейшим видом квантования является деление целочисленного значения на натуральное число, называемое коэффициентом квантования.

Сигнал, к которому применены дискретизация и квантование, называется цифровым:

9.Типы и структуры АЦП.
Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) являются устройствами, которые принимают входные аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые сигналы, пригодные для обработки микропроцессорами и другими цифровыми устройствами.

Параллельные АЦП прямого преобразования, содержат по одному компаратору на каждый дискретный уровень входного сигнала.Параллельно-последовательные АЦП прямого преобразования, частично последовательные АЦП, сохраняя высокое быстродействие позволяют значительно уменьшить количество компараторов, требующееся для преобразования аналогового сигнала в цифровой.
Конвейерная работа АЦП, применяется в параллельно-последовательных АЦП прямого преобразования.
Последовательные АЦП прямого преобразования, полностью последовательные АЦП, медленнее параллельных АЦП прямого преобразования и немного медленнее параллельно-последовательных АЦП прямого преобразования, но ещё больше уменьшают количество компараторов.
Сигма-дельта-АЦП производит аналого-цифровое преобразование с частотой дискретизации, во много раз превышающей требуемую, и путём фильтрации оставляет в сигнале только нужную спектральную полосу.
10. Сигма-дельта АЦП.
Сигма- Дельта АЦП производят аналого - цифровое преобразование с частотой дискретизации во много раз превышающей требуемую и путем фильтрации оставляет в сигнале только нужную спектральную полосу.

Схема обычного интегратора представлена на рис.17.

Рис.17
Интегратор увеличивает порог, после компаратора поток 0,1,.. направляется к ЦАПу.
Если ток постоянный- после К изменений не происходит: 0,1,0,1,.., поток с большой частотой (см kfд), на выходе – 24 бита. Проводится оцифровка только разностей, а не всего сигнала (см рис.18).

Рис.18
Достоинства данного АЦП:
высокая точность;
хорошее разрешение;
относительно малая стоимость
Недостатки:
узкая полоса пропускания (подходит для «медленных» сигналов)
Диссимция – понятие обратное понятию дискретизация.
11. Цифро-аналоговые преобразователи.
ЦАП предназначен для преобразования числа, определенного в виде двоичного кода, в напряжение или ток, пропорциональные значению цифрового кода.
Разрядность ЦАП – количество различных уровней выходного сигнала, которые ЦАП может воспроизвести, например, однобитный ЦАП способен воспроизвести 2 уровня (2^1=2), а восьмибитный – 256 (2^8) уровней.
Выделяют три основных типа ЦАП:
R-2R (медленный).
В данном ЦАП взвешенные значения создаются в специальной схеме, состоящей из резисторов с сопротивлениями R и 2R. Это позволяет существенно улучшить точность по сравнению с обычным взвешивающим ЦАП.

Рис.26
Uвых=Uоп*Rвых/Uвх*{D0/2^n……Dn-1 /2^0}
Из рис.26 n=4
Недостатки данного АЦП:
- очень медленный
- необходимость подбора достаточного количества точных регистров
Достоинства:
- точность
2) ЦАП с взвешенными коэффициентами.
ЦАП, в котором каждому биту преобразуемого двоичного кода соответствует резистор или источник тока, подключенный на общую точку суммирования. Сила тока источника (проводимость резистора) пропорциональна весу бита, которому он соответствует. Таким образом, все ненулевые биты кода суммируются с весом.
ik
Рис.27
Uвых = +(I*R2)=(Uвх/R1)*R2, где I=∑ik

Рис.28
Uвых = -R2*{U1/R+U2/R+…+Un/R}
n=3: Uвых = -R2*{U1/2^3+U2/2^2+U3/2}
Достоинства:
- быстрота
Недостатки:
- низкая точность
3)…Сигма-дельта ЦАП.
ЦАП передискретизации, такие как дельта-cигма ЦАП, основаны на изменяемой плотности импульсов. Передискретизация позволяет использовать ЦАП с меньшей разрядностью для достижения большей разрядности итогового преобразования;

И.Ф.-интерполяционный фильтр, М-модулятор, ФНЧ- фильтр нижних частот
12. Типы и структуры линий ввода/вывода современных цифровых приборов.
Каждый МК имеет некоторое количество линий ввода/вывода, которые объединены в многоразрядные (чаще 8-разрядные) параллельные порты ввода/вывода. В памяти МК каждому порту ввода/вывода соответствует свой адрес регистра данных. Обращение к регистру данных порта ввода/вывода производится теми же командами, что и обращение к памяти данных.
В зависимости от реализуемых функций различают следующие типы параллельных портов:
-однонаправленные порты, предназначенные только для ввода или только для вывода информации;
-двунаправленные порты, направление передачи которых (ввод или вывод) определяется в процессе инициализации МК;
-порты с альтернативной функцией (мультиплексированные порты). Отдельные линии этих портов используются совместно со встроенными периферийными устройствами МК, такими как таймеры, АЦП, контроллеры последовательных интерфейсов;
-порты с программно-управляемой схемотехникой входного/выходного буфера.
Различают три типа алгоритмов обмена информацией между МК и внешним устройством через параллельные порты ввода/вывода:
-режим простого программного ввода/вывода;
-режим ввода/вывода со стробированием;
-режим ввода/вывода с полным набором сигналов подтверждения обмена.
- Типовая схема двунаправленного порта ввода/вывода МК
13.Микроконтроллеры, архитектура, критерий выбора.
Микроконтроллер (англ. Micro Controller Unit, MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.
ШИМ- широтно- импульсная модуляция
Микроконтроллер работает со следующими интерфейсами:
SPI, I2C, Microware, USB, RS-485, RS-232, 1.Wire, Bluеtooth
Архитектуры микроконтроллера:
-CISC (Complex Instruction Set Computer)
-RISC (Reduced Instruction Set Computer)
Требования к микроконтроллеру (критерий выбора):
· разрядность вычислительного ядра;
· набор встроенных периферийных устройств (таймеры, АЦП и т.п.);
· наличие битовых операций;
· аппаратная организация обработки данных (структура машинного цикла, соотношение тактов ГТИ и машинных циклов);
· количество управляемых портов ввода/вывода, характер передачи - байтовая или битовая, программная настройка направления передачи;
· тип устройств ввода/вывода, которыми должен управлять выбираемый МК в проектируемой системе (терминалы, выключатели, реле);
· количество и тип напряжений питаний;
· отказоустойчивость источника питания;
· условия окружающей среды, необходимые для эксплуатации.
14.Архитектура микроконтроллеров RISC , CISC .
CISC означает сложную систему команд и является аббревиатурой английского определения ComplexInstructionSetComputer. Благодаря этому процессоры выполняют самые разнообразные задачи обработки данных.
При разработке набора команд CISC заботились об удобстве программиста/компилятора, а не об эффективности исполнения команд процессором. В систему команд вводили много сложных команд (производящих по несколько простых действий). Часто эти команды представляли собой программы, написанные на микрокоде и записанные в ПЗУ процессора. Команды CISC имеют разную длину и время выполнения. Зато машинный код CISC-процессоров — язык довольно высокого уровня.
Наиболее известные микроконтроллеры с CISC-архитектурой фирм Zilog, Intel, Motololla, Siemens.
Основные черты RISC-концепции:
Со временем стало необходимо повысить скорость работы процессоров. Одним из путей к этому стал процессор RISC, который характеризуется сокращенным набором быстро выполняемых команд и происходит от английского ReducedInstructionSetComputer.
одинаковая длина команд; одинаковый формат команд — код команды регистр-приемник два регистра-источника; операндами команд могут быть только регистры; команды выполняют только простые действия; большое количество регистров общего назначения (могут быть использованы любой командой); конвейер(ы); выполнение команды не дольше, чем за один такт; простая адресация.
К RISC процессорам причисляют MIPS, SPARC, PowerPC, DEC Alpha,HPPA-RISC,Intel960,AMD29000.
Основная идея RISC-архитектуры — это тщательный подбор таких комбинаций кодов операций, которые можно было бы выполнить за один такт тактового генератора. Основной выигрыш от такого подхода — резкое упрощение аппаратной реализации ЦП и возможность значительно повысить его производительность.
Однако обычно выигрыш от повышения быстродействия в рамках RISC-архитектуры перекрывает потери от менее эффективной системы команд, что приводит к более высокой эффективности RISC-систем в целом по сравнению с CISC.
15.Что такое гарвардская или фон-неймановская архитектура микроконтроллеров.
Фон Неймановская (принстонская) архитектура(предложена Джо фон Нейманом в 1945 г.) предполагает, что программа и данные находятся в общей памяти, доступ к которой производится по одной шине данных и команд. Огромным преимуществом фон-неймановской архитектуры является ее простота, поэтому данная концепция легла в основу большинства компьютеров общего назначения. Огромным преимуществом фон-неймановской архитектуры является ее простота, поэтому данная концепция легла в основу большинства компьютеров общего назначения.

Гарвардская архитектура (реализована в 1944 г. в ЭВМ Гарвардского университета) соответствует структуре с разделенными устройствами памяти команд и данных и отдельными шинами команд и данных.

Фон-неймановская архитектура более экономно расходует аппаратные ресурсы, а гарвардская позволяет реализовать большее быстродействие
16.Интегрированные среды разработки для программирования микроконтроллеров.
В последнее время возросла популярность ARM микроконтроллеров, среди профессионалов и любителей, что привело к появлению очень большого числа интегрированных сред разработки (IDE).
Все они различны между собой. Основные различия:
Язык программирования: C, C++, Assembler;
Количество поддерживаемых архитектур ARM микроконтроллеров;
Наличие готовой библиотеки функций для решения типовых задач;
Кроссплатформенность;
Платный или бесплатный продукт.
Самые популярные среды программирования:
Atmel Studio – интегрированная среда разработки от компании Atmel для разработки приложений под микроконтроллеры AVR и ARM. Программа позволяет работать с языками программирования, как на ассемблере, так и на C/C++. Она содержит в себе: мастер проектов, виртуальный симулятор, редактор исходного кода, модуль внутрисхемной отладки и интерфейс командной строки. Визуальные инструменты позволяют ускорить написание программы. Atmel Studio считается лучшей средой создания приложений для контроллеров AVR.
CodeVisionAVR – интегрированная среда разработки приложений для AVR микроконтроллеров. Из главных достоинств CodeVisionAVR можно отметить то, что он не слишком сложен для самостоятельного освоения.
Поддерживает все многочисленное семейство микроконтроллеров AVR. Программа позволяет работать на Си-языках и на ассемблере. Основными модулями CodeVisionAVR являются: трансляторы программ, элементы для инициализации периферийных устройств, компоненты взаимодействия с внешними программаторами, редактор первичного кода, терминальный модуль.
Keil MDK–ARM (Keil uVision) – среда разработки, представляющая собой набор утилит для выполнения полного комплекса мероприятий по написанию приложений для микроконтроллеров.
Keil MDK–ARM позволяет работать с проектами любой сложности, начиная с введения и правки исходных текстов и заканчивая внутрисхемной отладкой кода и программированием памяти микроконтроллера. Компиляторы Keil работают с текстами, написанными на Си или ассемблере. Встроенный редактор облегчает работу с исходным текстом за счет использования многооконного интерфейса, выделения синтаксических элементов шрифтом и цветом.
Atollic TrueSTUDIO – для ARM
IAR Embedded WorkbenchCooCox CoIDE17. Обобщенная процедура подключения АЦП к Микроконтроллеру.
Рассматривается код программного SPI микроконтроллера AVR и подключение через него внешнего 12-битного ADC (АЦП) MCP3202.
Аппаратно подключение довольно простое - тип интерфейса SPI, используется 4 сигнала CS, DI, DO и CLK (см. таблицу).

 Цоколевка АЦП MCP3202 (аналог ADC0832)
Сигнал MCP3202 Порт AVR Описание
CS, вход PB5, выход Выборка для чипа MCP3202, активный уровень - лог. 0
DI, вход PB7, выход Последовательные данные команды для MCP3202
DO, выход PC7, вход Последовательные данные результата АЦП MCP3202
CLK, вход PB6, выход Такты для бит сигналов DI и DO MCP3202
У АЦП два мультиплексируемых входа CH0 и CH1, которые могут быть выбраны программно. В качестве эталонного напряжения (reference voltage) для АЦП MCP3202 служит напряжение питания VDD/VREF.
Используемый протокол обмена данными максимально прост. Сначала по шине DI идут 4 бита команды, потом по шине DO выдвигаются из АЦП 12 бит данных (каждый бит команды DI и каждый бит данных DO тактируется фронтом сигнала CLK). Данные передаются в порядке, когда самый старший бит идет первым (MSBF, Most Significant Bit First).
18.Методы обмена данными между АЦП и Микроконтроллером
Существует 3 метода:
-простой опрос (Если АЦП быстрый, то без таймера)
-метод прерывания: простое и векторное
-прямой доступ к памяти
Способ 1: опрос

Таймер запускает АЦП, который сообщает процессору о готовности.
Способ 2: прерывание

Процессор работает (выполняет какую-либо программу), но в определенный момент времени он получает сигнал от АЦП и принимает от него данные.
Способ 3: прямой доступ к памяти (DMA)

1- контроллеры, производят прямую запись в память минуя микроконтроллеры. DMA применяют для передачи больших объемов данных
19.Чем отличается счетчики и таймеры в микроконтроллерах.
Таймеры общего назначения используются для формирования различных интервалов времени и прямоугольных импульсов заданной частоты.
Кроме того, они могут работать в режиме счетчика и подсчитывать тактовые импульсы заданной частоты, измеряя, таким образом, длительность внешних сигналов, а также при необходимости подсчитывать количество любых внешних импульсов.
Таймеры и счётчики являются одними из самых частоиспользуемых функций микроконтроллеров.  Они служат для замера интервалов времени, частоты, определений широт импульсов и так далее. Используются 8 и 16-ти битные счётчики. Переполнение 8 битного счётчика наступает при достижении 255 итераций, 16 битного - при достижении 65535 итераций.
Если таймер работает в режиме счётчика, то он считает количество импульсов, поступивших на выбранный вход микроконтроллера. В этом случае регистр направления DDR порта должен быть настроен на вход.
Если таймер работает в качестве таймера, то частота его тактирования зависит от частоты генератора такта микроконтроллера.
20.Типы данных используемых при программировании микроконтроллеров.
charЦелочисленный, самый маленький из возможных адресуемых типов. Может содержать базовый набор символов. Может быть как знаковым, так и беззнаковым, зависит от реализации.
signed charТого же размера что и char, но гарантированно будет со знаком. Может принимать значения как минимум из диапазона [−127, +127];[3][4]unsigned charТого же размера что и char, но гарантированно будет без знака. Как правило, [0, 255]
intsignedsigned intОсновной тип целого числа со знаком. Может содержать числа в диапазоне [−32767, +32767].
unsignedunsigned intТакой же как int, но беззнаковый. Диапазон: [0, +4 294 967 295]
loatТип вещественного числа с плавающей запятой, обычно называемый типом числа одинарной точности с плавающей запятой
21.Типы и назначения памяти микроконтроллеров.
Можно выделить три основных вида памяти, используемой в микроконтроллерах:
Память программ представляет собой постоянную память, предназначенную для хранения программного кода и констант. Эта память не изменяет своего содержимого в процессе выполнения программы.
Память данных предназначена для хранения переменных в ходе выполнения программы.
Регистры микроконтроллера - этот вид памяти включает внутренние регистры процессора и регистры, которые служат для управления периферийными устройствами.
Для хранения программ обычно служит один из видов постоянной памяти:
PROM (однократно-программируемое ПЗУ),
EPROM (электрически программируемое ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием),
EEPROM (ПЗУ с электрической записью и стиранием, к этому виду относятся также современные микросхемы Flash-памяти)
ROM (масочно-программируемое ПЗУ).
Все эти виды памяти являются энергонезависимыми - это означает, что содержимое памяти сохраняется после выключения питания микроконтроллера. Такая память необходима, так как микроконтроллер не содержит каких-либо устройств массовой памяти (магнитных дисков), с которых загружается программа в компьютерах. Программа постоянно хранится в микроконтроллере.
22.Почему нужны порты у микроконтроллеров.
Порты ввода/вывода (ПВВ) – предназначены для общения микроконтроллера с внешними устройствами.
С их помощью мы передаем информацию другим устройствам и принимаем информацию от них.
В зависимости от типа, микроконтроллер может иметь на своем борту от одного до семи ПВВ. Каждому порту ввода/вывода присвоено буквенное обозначение – A, B, C, D, E, F, G. Все порты в микроконтроллере равнозначные, восьмиразрядные (содержат восемь линий, они же выводы, они же разряды, они же биты) и двунаправленные – могут как передавать, так и принимать информацию. ПВВ в микроконтроллере обслуживают все его устройства, в том числе и периферийные. Поэтому, в зависимости от того какое устройство будет работать с портом он может принимать и передавать или цифровую информацию, или аналоговую.
Вообще, порты классифицируются по типу сигнала:
– цифровые порты – которые работают с цифровыми сигналами – логическими “нулями” и логическими “единицами”
- аналоговые порты – которые работают с аналоговыми сигналами – использующими плавно весь диапазон входных напряжений от нуля вольт до напряжения питания МК
- смешанные порты – они и используются в наших МК, могут оперативно переключаться с режима “цифровой порт” в режим “аналоговый порт”, и обратно.
В технической литературе и схемам ПВВ обозначаются следующим образом:
– “Р” – первая буква, означающая слово “порт”
– “А” (В, С, D, E, F, G) – вторая буква, обозначающая конкретный порт
– “0” (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) – третий символ – цифра, обозначающая конкретный вывод (регистр, бит) порта.
23.Способы генерации тактовых сигналов.
Генератор тактовой частоты (генератор тактовых импульсов) генерирует электрические импульсы заданной частоты (обычно прямоугольной формы) для синхронизации различных процессов в цифровых устройствах — ЭВМ, электронных часах и таймерах, микропроцессорной и другой цифровой технике. В микропроцессорной технике один тактовый импульс, как правило, соответствует одной атомарной операции. Обработка одной инструкции может производиться за один или несколько тактов работы микропроцессора, в зависимости от архитектуры и типа инструкции. Частота тактовых импульсов определяет скорость вычислений.
В зависимости от сложности устройства, используют разные типы генераторов.
Классический.
В несложных конструкциях, не критичных к стабильности тактового генератора, часто используется последовательное включение нескольких инверторов через RC-цепь. Частота колебаний зависит от номиналов резистора и конденсатора. Основной минус данной конструкции — низкая стабильность. Плюс — предельная простота.
Кварцевый.
Генератор Пирса  назван в честь его изобретателя Джорджа Пирса (1872-1956). В схеме используется минимум компонентов: один цифровой инвертор, один резистор, два конденсатора и кристалл кварца, который действует как высокоизбирательный элемент фильтра.
Кварц + микросхема генерации
Микросхема генерации представляет собой специальную микросхему, которая при подключении к её входам кварцевого резонатора будет выдавать на остальных выводах частоту, делённую или умноженную на исходную.
Программируемая микросхема генерации.
В современных материнских платах необходимо большое количество разных частот, помимо опорной частоты системной шины, которые, по возможности, не должны быть зависимы друг от друга.
Тактовый генератор
Тактовый генератор — автогенератор, формирующий рабочие такты процессора («частоту»).
24.Последовательная и параллельная передача данных.
Коммуникационные соединения, при помощи которых компьютеры—или части компьютеров—взаимодействуют друг с другом, могут быть или последовательными или параллельными. Параллельное соединение передает несколько потоков данных по нескольким каналам (кабели, дорожки печатных плат, оптоволокно и т. д.); последовательное соединение передает лишь один поток данных.
На первый взгляд кажется, что последовательное соединение должно проигрывать параллельному, так как оно может передавать меньше данных за такт. Однако, зачастую последовательные соединения могут функционировать значительно быстрее по сравнению с параллельными соединениями, и за счёт этого достигать более высокой скорости передачи данных. Среди факторов, позволяющих последовательному соединению работать быстрее параллельного, выделяют:
Нет расфазировки синхронизирующих импульсов между различными каналами (для нескоростных асинхронных последовательных соединений соединений)
Последовательное соединение требует меньше соединительных кабелей (то есть проводов/волокон) и поэтому занимает меньше пространства. Дополнительное пространство позволяет использовать более хорошую изоляцию канала от влияния окружающей среды
Перекрестные помехи существенно ниже, так как там меньше расположенных рядом проводников.
Во многих случаях, последовательное соединение является лучшим выбором, так как оно дешевле в реализации. Множество ИС имеют последовательный интерфейс, которые, в отличие от параллельных интерфейсов, имеют меньше штырьков и за счет этого дешевле.
25.Синхронная и асинхронная передача данных.
Асинхронная передача данных
Здесь передатчик и приемник действуют независимо и обмениваются синхронизирующей комбинацией битов в начале каждого кодового элемента (кадра) сообщения. Между одним кадром сообщения и следующим нет фиксированной зависимости. Это аналогично таким устройствам обмена информацией, как клавиатура компьютера, ввод с которой может происходить с длинными случайными паузами между нажатиями на клавиши.
622935220980
Синхронная передача данных
Здесь передатчик и приемник устанавливают начальную синхронизацию, затем непрерывно передают данные, поддерживая ее на протяжении всего сеанса передачи. Достигается это посредством специальных схем кодирования данных, которые обеспечивают непрерывную запись в передаваемый поток данных тактовых сигналов передатчика. Таким способом можно поддерживать синхронизацию приемника вплоть до последнего бита сообщения, которое может достигать длины 4500 байтов (36000 битов). Это позволяет эффективно передавать большие кадры данных на больших скоростях. Синхронная система упаковывает вместе множество символов и посылает их непрерывным потоком, который называется блоком. У каждого блока есть заголовок, и завершающая часть.

26.Беспроводная передача данных
Беспроводные технологии служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.
В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.
Существуют различные подходы к классификации беспроводных технологий.
Классификация по дальности действия:
Беспроводные персональные сети WPAN (Wireless Personal Area Networks). К этим сетям относятся Bluetooth.
Беспроводные локальные сети WLAN (Wireless Local Area Networks). К этим сетям относятся сети стандарта Wi-Fi.
Беспроводные сети масштаба города WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий - WiMAX.
Классификация по применению:
Корпоративные (ведомственные) беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.
Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг.
Кратким, но ёмким способом классификации может служить одновременное отображение двух наиболее существенных характеристик беспроводных технологий на двух осях: максимальная скорость передачи информации и максимальное расстояние.
27.Прием и передача сигналов через порты микроконтроллеров. ???Через универсальный последовательный порт осуществляются прием и передача информации, представленной в последовательном коде (младшими битами вперед). Наличие буферного регистра приемника позволяет совмещать операцию чтения ранее принятого байта с приемом очередного. Но если к моменту окончания приема байта предыдущий не был считан из SBUF, то он будет потерян. Работой последовательного порта управляют три регистра:
•Регистр управления/статуса приемопередатчика SCON
•Бит SMOD регистра управления мощностью PCON
•Буферный регистр приемопередатчика SBUF
Последовательный порт может работать в четырех различных режимах:
•Режим 0. Синхронный режим . Информация передается, и принимается через вывод входа приемника.
•Режим 1. Асинхронный 8-ми битовый режим . Передаются или принимаются 10 бит: старт-бит (логический 0), 8 бит данных (младшим разрядом вперед) и стоп-бит (логическая 1).
•Режим 2. Асинхронный 9-ти битовый режим с фиксированной скоростью передачи. Передаются или принимаются 11 бит: старт-бит. 8 бит данных (младшим разрядом вперед), программируемый 9-й бит данных и стоп-бит.
•Режим 3. Асинхронный 9-ти битовый режим. совпадает с режимом 2 во всех деталях, за исключением частоты приема/передачи, которая задается таймером.
28.Интерфейс RS- 232.
Последовательный интерфейс RS-232
(англ. Recommended Standard 232) — используемый в телекоммуникациях стандарт последовательной асинхронной передачи двоичных данных между терминалом (англ. Data Terminal Equipment, DTE) и коммуникационным устройством (англ. Data Communications Equipment, DCE).
Это широко распространенный высокоскоростной и помехоустойчивый промышленный последовательный интерфейс передачи данных.
RS-232 — интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Информация передается по проводам цифровым сигналом с двумя уровнями напряжения. Логическому "0" соответствует положительное напряжение (от +5 до +15 В для передатчика), а логической "1" отрицательное (от -5 до -15 В для передатчика).
Основные характеристики:
• Физическая реализация - разъем
• Количество контактов - 9 или 25
• Количество подключаемых устройств - стандартно 1, но существуют расширения протокола, позволяющие подключать до 256 устройств
• Количество разрядов данных - от 5 до 9
• Скорость передачи данных - 110 ... 115200 бит/с
• Расстояние - стандартное до 15 м, в большинстве случаев при уменьшении скорости передачи может быть увеличено.
Особенности данного интерфейса - весьма низкая скорость передачи (около 10 КБайт/с), относительная удаленность объекта обмена информацией от компьютера, применение стандартного интерфейса для подключения к компьютеру без его вскрытия.
29.Последовательная передача данных USART, UART.
UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (универсальный асинхронный приемник/передатчик). Это периферийное устройство микроконтроллера, преобразующее входящие и исходящие байты в последовательный поток данных. Стартовый бит инициирует начало передачи потока битов, а стоповый бит (или два) завершает слово данных. Кроме того, для выявления ошибок при передаче данных UART может вставлять в поток контрольный бит.

USART – Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter (универсальный синхронный /асинхронный приемник/передатчик). USART может быть настроен для работы в синхронном режиме. В этом режиме отправляющая данные периферия генерирует сигнал синхронизации, который периферией приемной стороны может быть извлечен из потока данных без априорной информации о скорости передачи.
Использование внешнего сигнала синхронизации позволяет USART работать на скоростях до 4 Мбит/с – недостижимых для стандартных UART.
UART - интегральная схема, преобразующая последовательный интерфейс в параллельный и наоборот (RS-232- последовательный интерфейс, а компьютер работает только с параллельными).
30. Описание I2C протокола и интерфейса передача данных.
Интерфейс I^2 C (Inter IС Bus - шина соединения микросхем) — синхронная последовательная шина, обеспечивающая двустороннюю передачу данных между подключенными устройствами по двум сигнальным линиям.
Шина ориентирована на 8-битныепередачи.
Передача данных может быть как одноадресной, к выбранному устройству, так и широковещательной.
Для выборки устройств используется 7-битная или 10-битная адресация.
Уровни сигналов — совместимые с логикой ТТЛ, КМОП, n, как с традиционным питанием +5 В так и с низковольтным (+3,3 В и ниже).
Скорость передачи данных до 3,4 Мбит/с.
Поддержка подключения нескольких устройств.
Поддержка «горячего» подключения/ отключения и технологии РnР.
Протокол позволяет взаимодействовать на одной шине устройствам с различным быстродействием интерфейса.
В I2C определены три режима передачи:
стандартный — Standard Mode (S) — со скоростью0-100Кбит/с,
быстрый — Fast Mode (F) — со скоростью0-400Кбит/с,
высокоскоростной — High speed (Hs) — со скоростью до 3,4 Мбит/с.
Интерфейс I2C использует две сигнальные линии: данных SDA (Serial Data) и синхронизации SCL (Serial Clock).
Данные передаются по двум проводам — проводу данных и проводу тактов. Есть ведущий (master) и ведомый (slave), такты генерирует master, ведомый лишь «поддакивает» при приёме байта. Всего на одной двупроводной шине может быть до 127 устройств.
31. Описание SPI протокола и интерфейса передача данных.
SPI (англ. Serial Peripheral Interface) — последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса, предназначенный для обеспечения простого и недорогого высокоскоростного сопряжения микроконтроллеров и периферии. SPI также иногда называют четырёхпроводным (англ. four-wire) интерфейсом.
SPI является синхронным интерфейсом, в котором любая передача синхронизирована с общим тактовым сигналом, генерируемым ведущим устройством (процессором). Принимающая (ведомая) периферия синхронизирует получение битовой последовательности с тактовым сигналом. К одному последовательному периферийному интерфейсу ведущего устройства-микросхемы может присоединяться несколько микросхем. Ведущее устройство выбирает ведомое для передачи, активируя сигнал «выбор кристалла» на ведомой микросхеме.

В SPI используются четыре цифровых сигнала:
MOSI — выход ведущего, вход ведомого (англ. Master Out Slave In). Служит для передачи данных от ведущего устройства ведомому.
MISO — вход ведущего, выход ведомого (англ. Master In Slave Out). Служит для передачи данных от ведомого устройства ведущему.
SCLK — последовательный тактовый сигнал (англ. Serial Clock). Служит для передачи тактового сигнала для ведомых устройств.
CS или SS — выбор микросхемы, выбор ведомого (англ. Chip Select, Slave Select).
Преимущества:
Полнодуплексная передача данных по умолчанию.
Более высокая пропускная способность по сравнению с I²C.
Возможность произвольного выбора длины пакета, длина пакета не ограничена восемью битами.
Простота аппаратной реализации.
32. Форматы шестнадцатеричных файлов.
Intel HEX — формат файла, предназначенного для представления произвольных двоичных данных в текстовом виде. Большинство инструментов подготовки образов прошивки (компиляторы, редакторы, просмотрщики и т. п.) умеют работать с этим форматом.
Файл обычно имеет расширение .hex. Названия I8HEX, I16HEX и I32HEX иногда используются для определения набора записей, используемых в файле.
Достоинством формата (в отличие от простого двоичного) является возможность указывать только определенные области адресов (с точностью до байта). Многие микроконтроллерные архитектуры имеют несколько областей программирования с обширными пустотами в адресации между ними.
Файл состоит из текстовых ASCII строк. Каждая строка представляет собой одну запись. Каждая запись начинается с двоеточия (:), после которого идет набор шестнадцатеричных цифр кратных байту:
Начало записи (:).Количество байт данных, содержащихся в этой записи. Занимает один байт (две шестнадцатеричных цифры), что соответствует 0…255 в десятичной системе.
Начальный адрес блока записываемых данных — 2 байта. Этот адрес определяет абсолютное местоположение данных этой записи в двоичном файле.
Один байт, обозначающий тип записи. Определены следующие типы записей:
0 — запись содержит данные двоичного файла.
1 — запись обозначает конец файла, данных не содержит. Имеет характерный вид «:00000001FF».
2 — запись адреса сегмента.
4 — запись расширенного адреса.
Последний байт в записи является контрольной суммой. Рассчитывается так чтобы сумма всех байтов в записи была равна 0.
Строка заканчивается стандартной парой CR/LF (0Dh 0Ah).
33.Программируемые системы на кристалле Psoc.
Систе́ма на криста́лле (СнК), однокриста́льная систе́ма (англ. System-on-a-Chip, SoC (произносится как "эс-оу-си")) — в микроэлектронике — электронная схема, выполняющая функции целого устройства (например, компьютера) и размещенная на одной интегральной схеме.
В зависимости от назначения она может оперировать как цифровыми сигналами, так и аналоговыми, аналого-цифровыми, а также частотами радиодиапазона. Как правило, применяются в портативных и встраиваемых системах.
Если разместить все необходимые цепи на одном полупроводниковом кристалле не удается, применяется схема из нескольких кристаллов, помещенных в единый корпус (англ. System in a package, SiP). SoC считается более выгодной конструкцией, так как позволяет увеличить процент годных устройств при изготовлении и упростить конструкцию корпуса.
Типичная SoC содержит:
один или несколько микроконтроллеров, микропроцессоров или ядер цифровой обработки сигналов (DSP). SoC, содержащий несколько процессоров, называют многопроцессорной системой на кристалле (MPSoC).
банк памяти, состоящий из модулей ПЗУ, ОЗУ, ППЗУ или флеш.
источники опорной частоты, например, кварцевые резонаторы и схемы ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты),
таймеры, счётчики, цепи задержки после включения,
блоки, реализующие стандартные интерфейсы для подключения внешних устройств: USB, FireWire, Ethernet, USART, SPI.
блоки цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.
регуляторы напряжения и стабилизаторы питания.
В программируемые SOC часто входят также блоки программируемых логических матриц — ПЛМ; а в программируемые аналого-цифровые SOC — еще и программируемые аналоговые блоки. Блоки могут быть соединены с помощью шины собственной разработки или стандартной конструкции.
Системы-на-кристалле потребляют меньше энергии, стоят дешевле и работают надёжнее, чем наборы микросхем с той же функциональностью. Меньшее количество корпусов упрощает монтаж. Тем не менее, проектирование и отладка одной большой и сложной системы на кристалле оказывается более дорогим процессом, чем серии из маленьких.
34.Плисы. Архитектура, применение, программирования.
Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма (ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE (отладочная среда), позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL и др. Альтернативой ПЛИС являются программируемые логические контроллеры (ПЛК);
Некоторые производители для своих ПЛИС предлагают программные процессоры, которые можно модифицировать под конкретную задачу, а затем встроить в ПЛИС. Тем самым:
обеспечивается увеличение свободного места на печатной плате (возможность уменьшения размеров платы);
упрощается проектирование самой ПЛИС;
увеличивается быстродействие ПЛИС.
ПЛИС широко используется для построения различных по сложности и по возможностям цифровых устройств, например:
устройств с большим количеством портов ввода-вывода (бывают ПЛИС с более чем 1000 выводов («пинов»));
устройств, выполняющих цифровую обработку сигнала (ЦОС);
цифровой видеоаудиоаппаратуры;
устройств, выполняющих передачу данных на высокой скорости;
устройств, предназначенных для проектирования и прототипирования интегральных схем специального назначения (ASIC);
устройств, выполняющих роль мостов (коммутаторов) между системами с различной логикой и напряжением питания;
реализаций нейрочипов;
Типы ПЛИС:
PAL (англ. programmable array logic) — программируемый массив (матрица) логики.
GAL (англ. gate array logic) — это ПЛИС, имеющие программируемую матрицу «И» и фиксированную матрицу «ИЛИ».
CPLD (англ. complex programmable logic device) содержат относительно крупные программируемые логические блоки — макроячейки, соединённые с внешними выводами и внутренними шинами.
35.Сетевая модель передачи информации (OSI).
Сетевая модель OSI (англ. open systems interconnection basic reference model — базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, сокр. ЭМВОС; 1978 год) — сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO.
Абстрактная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов. Представляет уровневый подход к сети. Каждый уровень обслуживает свою часть процесса взаимодействия. Благодаря такой структуре совместная работа сетевого оборудования и программного обеспечения становится гораздо проще и прозрачнее.

Модель состоит из 7-ми уровней, расположенных друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом (по «вертикали») посредством интерфейсов, и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы (по «горизонтали») с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и выполнять отведённые только ему функции.
36.Краткий обзор языков программирования для встроенных систем.
Программирование встраиваемых систем не слишком отличается от написания кода для настольного компьютера, но есть некоторые ключевые различия.
Во встраиваемых системах ресурсы (память и мощность процессора) ограниченны. А настольные системы, как обычно предполагается, не имеют никаких ограничений.
Встраиваемые системы, как правило, работают в режиме реального времени.
Количество операционных систем для настольных компьютеров невелико. Для встраиваемых систем существует множество вариантов, в том числе работа «на голом железе» (то есть вообще без операционной системы).
Аппаратная часть всех персональных компьютеров в первом приближении одинакова. Но каждая встраиваемая система уникальна, поэтому здесь более распространено программирование, приближенное к аппаратному.
ЯЗЫКИ:
Язык Си был разработан в 1970-х Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie) в AT&T Bell Labs. Несмотря на то, что Си является структурированным языком, он предлагает большую гибкость, позволяя писать легко читаемый код, хотя этот же код можно написать в сложной для восприятия форме.

«Генеалогическое дерево» языков программирования.
C++ Широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр).
Java является объектно-ориентированным языком с синтаксисом на основе Си, позаимствовавшем функциональность и ряд конструкций из некоторых других языков (например, C++), которые добавляют языку Си возможности объектно-ориентированного программирования.
37.Пакеты для проектирования электронных устройств Eagle и Proteus.
Proteus Design Suite — пакет программ для автоматизированного проектирования (САПР) электронных схем.
Пакет представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов, принятых в PSpice.
Отличительной чертой пакета PROTEUS является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров и проч. Библиотека компонентов содержит справочные данные. Дополнительно в пакет PROTEUS входит система проектирования печатных плат.
Пакет Proteus состоит из двух частей, двух подпрограмм: ISIS — программа синтеза и моделирования непосредственно электронных схем и ARES — программа разработки печатных плат. Вместе с программой устанавливается набор демонстрационных проектов для ознакомления.
Также в состав восьмой версии входит среда разработки VSM Studio, позволяющая быстро написать программу для микроконтроллера, используемого в проекте, и скомпилировать.
Примечательной особенностью является то, что в ARES можно увидеть 3D-модель печатной платы, что позволяет разработчику оценить своё устройство ещё на стадии разработки.
EAGLE (Easily Applicable Graphical Layout Editor) — система проектирования схем электрических принципиальных и печатных плат.
EAGLE предоставляет пользователям:
Библиотеку компонентов
Схемный редактор
Редактор печатных плат
Редакторы устройств для создания новых компонентов
Автоматическую трассировку печатных плат
CAM-процессор (англ. computer-aided manufactoring), преобразующий файл печатной платы в серию файлов для её изготовления
Одним из основных достоинств данного пакета профессионалы выделяют полную синхронность изменений в проекте. К примеру, если вы изменили или удалили какой-либо компонент на схеме, это тут же отразится на рисунке платы. Кроме того, в EAGLE откат событий (UNDO) возможен на любое количество действий.
38.Использование платформы Eclipse для создания программного обеспечения встроенных систем.
Eclipse — свободная интегрированная среда разработки модульных кроссплатформенных приложений.
Наиболее известные приложения на основе Eclipse Platform — различные «Eclipse IDE» для разработки ПО на множестве языков (например, наиболее популярный «Java IDE»).
Eclipse служит в первую очередь платформой для разработки расширений, чем он и завоевал популярность: любой разработчик может расширить Eclipse своими модулями. Множество расширений дополняет среду Eclipse диспетчерами для работы с базами данных, серверами приложений и др.
Архитектура
Основой Eclipse является платформа расширенного клиента (RCP — от англ. rich client platform). Её составляют следующие компоненты:
Ядро платформы (загрузка Eclipse, запуск модулей);
OSGi (стандартная среда поставки комплектов (англ. bundles));
SWT (портируемый инструментарий виджетов);
JFace (файловые буферы, работа с текстом, текстовые редакторы);
Рабочая среда Eclipse (панели, редакторы, проекции, мастеры).
Для среды Eclipse существует целый ряд свободных и коммерческих модулей. Первоначально среда была разработана для языка Java, но в настоящее время существуют многочисленные расширения для поддержки и других языков
39.Средства ввода информации в цифровых встроенных устройствах.
Процессор персонального компьютера содержит порты ввода-вывода, через которые процессор обменивается данными с внешними устройствами ввода-вывода. Имеются специальные порты, через которые происходит обмен данными с внутренними устройствами компьютера, и порты общего назначения, к которым могут присоединяться различные дополнительные устройства ( принтер, мышь, сканер и другие ). Порты общего назначения бывают двух видов: параллельные ( обозначаемые LPT1-LPT4 ) асинхронные последовательные ( обозначаемые COM1-COM3 ). Параллельные порты выполняют ввод и вывод с большей скоростью, чем асинхронные последовательные, но требуют большего числа проводов для обмена данными.
Устройства ввода информации – это устройства, которые переводят информацию с языка человека на машинный язык.
К устройствам ввода информации относятся следующие устройства:
1. Клавиатура;
2. Сканер;
3. Цифровые фотокамеры;
4. Средство речевого ввода (микрофон);
5. Координатные устройства ввода ( мышь, трекбол );
6.Сенсорные устройства ввода (световое перо, сенсорный экран, дигитайзер).
Данные устройства ввода информации не просто помогут пользователю ввести информацию в ПК, но и управлять приложениями в реальном времени. Без основных устройств - клавиатуры и мыши, не возможна любая работа на ПК.
40.Средства вывода информации в цифровых встроенных устройствах.
Устройства вывода — периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления.
Мы знаем, что благодаря своим органам чувств человек может воспринимать визуальную, знаково-символьную, аудиоинформацию, тактильную (осязательную) информацию, запахи и вкусы.
Устройства для вывода графической информации:
Монитор (дисплей)
Принтер
Графопостроитель (плоттер)
Проектор
Устройства для вывода звуковой информации:
Встроенный динамик
Колонки
Наушники
Устройства для вывода прочей информации:
Игровой контроллер
Аппаратное обеспечение любого устройства вывода так же, как и устройства ввода, включает в себя само устройство, управляющий блок — контроллер (или адаптер), интерфейсные шнуры с разъема­ми, соответствующими портам на материнской плате, и драйвер это­го конкретного устройства.

Приложенные файлы

  • docx 5311519
    Размер файла: 744 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий