嵌入式系統(tǒng)硬件技術(shù)詳解演示文稿

嵌入式系統(tǒng)硬件技術(shù)詳解演示文稿1當(dāng)前第1頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)（優(yōu)選）嵌入式系統(tǒng)硬件技術(shù)2當(dāng)前第2頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器的幾個(gè)相關(guān)性能指數(shù)容量存儲(chǔ)器容量用S=W×l×m表示，W為存儲(chǔ)器字長(zhǎng)，l為存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)，m則為存儲(chǔ)器體數(shù)速度訪問(wèn)時(shí)間(accesstime)Ta：從存儲(chǔ)器接到讀請(qǐng)求到所讀的字傳送到數(shù)據(jù)總線上的時(shí)間間隔存儲(chǔ)周期Tm：連續(xù)兩次訪問(wèn)存儲(chǔ)器之間所必需的最小時(shí)間間隔。一般Tm>Ta

存儲(chǔ)帶寬Bm：存儲(chǔ)器被連續(xù)訪問(wèn)時(shí)所提供的數(shù)據(jù)傳輸速流，單位是位(或字節(jié)）/秒價(jià)格存儲(chǔ)器的價(jià)格通常用單位字節(jié)價(jià)格來(lái)表示，若總?cè)萘繛镾的存儲(chǔ)器的總價(jià)格為C，則單位字節(jié)價(jià)格c＝C/S3當(dāng)前第3頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)目標(biāo)高速度大容量低價(jià)格4當(dāng)前第4頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)依據(jù)存儲(chǔ)器的工藝實(shí)現(xiàn)技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，高速、大容量、低價(jià)的存儲(chǔ)器件以驚人的速度生產(chǎn)出來(lái)所有程序都具有這樣的行為特性：空間和時(shí)間局部性90/10原理：一個(gè)程序的90％時(shí)間是消耗在10％的代碼上根據(jù)以上局部性原則（ThePrincipleofLocality），就可以利用各種不同的價(jià)格、速度、容量的存儲(chǔ)器的組合設(shè)計(jì)出一個(gè)多層次（multiplelevel）存儲(chǔ)系統(tǒng)

5當(dāng)前第5頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)中所用到的存儲(chǔ)器主要有：觸發(fā)器（Flip-FlopsandLatches）、寄存器（RegisterFiles）、靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（SRAM）、動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（DRAM）、閃速存儲(chǔ)器（FLASH）、磁盤(pán)（MagneticDisk）等這些存儲(chǔ)器的速度，為觸發(fā)器最快，寄存器次之，SRAM再次，DRAM較慢，然后是FLASH，磁盤(pán)最慢價(jià)格正好反之，磁盤(pán)的每兆字節(jié)價(jià)格最便宜，觸發(fā)器最貴6當(dāng)前第6頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)圖7當(dāng)前第7頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的特性

第一，數(shù)據(jù)的包含性，即上層的數(shù)據(jù)，在下一層中都能找到。第二，下層存儲(chǔ)器將自己的地址映射到高層的存儲(chǔ)器。8當(dāng)前第8頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)幾個(gè)基本概念塊（Block）:相鄰兩級(jí)間的信息交換單位命中（Hit）：相鄰兩層存儲(chǔ)層次中，訪問(wèn)地址可以直接在高層存儲(chǔ)器中訪問(wèn)到命中時(shí)間(hittime)：訪問(wèn)高層存儲(chǔ)器所需的時(shí)間，其中包括本次訪問(wèn)是命中還是失效的判定時(shí)間命中率（HitRate）：相鄰兩層存儲(chǔ)層次中，訪問(wèn)地址可以直接在高層存儲(chǔ)器中訪問(wèn)到的概率失效率（MissRate）：等于1－命中率失效損失(misspenalty)：用低層存儲(chǔ)器中相應(yīng)的塊替換高層存儲(chǔ)器中的塊，并將該塊傳送到請(qǐng)求訪問(wèn)的設(shè)備（通常是CPU）的時(shí)間9當(dāng)前第9頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的性能

評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)是平均存儲(chǔ)訪問(wèn)時(shí)間(averagememory-accesstime)平均存儲(chǔ)訪問(wèn)時(shí)間＝命中時(shí)間×命中率＋失效率×失效損失當(dāng)塊大小過(guò)小時(shí)，失效率很高當(dāng)高層存儲(chǔ)器容量保持不變時(shí)，失效率有一最低限值，此時(shí)塊大小的變化對(duì)失效率沒(méi)有影響當(dāng)塊大小超過(guò)某定值后，（這一定值又稱為污染點(diǎn)），失效率呈現(xiàn)隨塊大小增加而上升的趨勢(shì)

10當(dāng)前第10頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)主存簡(jiǎn)介主存是非常重要存儲(chǔ)和記憶部件，用以存放數(shù)據(jù)和程序主存大都采用DRAM芯片實(shí)現(xiàn)一般說(shuō)來(lái)，容量越大速度越快的存儲(chǔ)器就能給系統(tǒng)帶來(lái)越高的性能與微機(jī)相比，嵌入式系統(tǒng)的主存一般比較小同時(shí)在有些嵌入式系統(tǒng)中也有用Flash存儲(chǔ)器作為主存使用的情況11當(dāng)前第11頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DRAM與SRAM主要差別

對(duì)DRAM芯片來(lái)說(shuō)，在讀出數(shù)據(jù)之后還需重新寫(xiě)回?cái)?shù)據(jù)，因而它的訪問(wèn)延遲和存儲(chǔ)周期不同。SRAM的訪問(wèn)時(shí)間與存儲(chǔ)周期則沒(méi)有差別為防止信息丟失，DRAM需要定期刷新每個(gè)存儲(chǔ)單元，SRAM卻不需要DRAM設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)容量，而對(duì)SRAM設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，容量和速度同樣重要就可以比較的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)技術(shù)而言，DRAM的容量大概為SRAM的16倍，而SRAM的存儲(chǔ)周期比DRAM的約快8～16倍12當(dāng)前第12頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)

DRAM存儲(chǔ)器DRAM由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單集成度高，因此價(jià)格非常便宜，是目前嵌入式系統(tǒng)中主要的內(nèi)存方式。DRAM經(jīng)歷了DRAM，F(xiàn)PMDRAM（FastpageModeDRAM）,EDODRAM（ExtendedDataOutDRAM）,SDRAM（SynchronousDRAM）,DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM）,DDR2SDRAM,DDR3SDRAM13當(dāng)前第13頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DRAM的基本結(jié)構(gòu)14當(dāng)前第14頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)從DRAM到DDRIII最初DRAM讀寫(xiě)是在控制信號(hào)的作用下先發(fā)一個(gè)行地址再發(fā)一個(gè)列地址，隨后讀/寫(xiě)一個(gè)數(shù)據(jù)。15當(dāng)前第15頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DRAM讀數(shù)據(jù)時(shí)序16當(dāng)前第16頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)人們發(fā)現(xiàn)通常數(shù)據(jù)是連續(xù)讀/寫(xiě)的，因此，改為FPMDRAM，送一次行地址后，將行地址鎖存，只送列地址，每送一個(gè)列地址就讀/寫(xiě)一個(gè)數(shù)據(jù)，直到該行的數(shù)據(jù)讀完。從而提高了讀/寫(xiě)速度。17當(dāng)前第17頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)由于在列地址送出后到讀出數(shù)據(jù)之間需要時(shí)間，而這個(gè)時(shí)間對(duì)于地址線而言是空閑的，可以送出下一個(gè)列地址，因此開(kāi)發(fā)了EDODRAM，利用類(lèi)似于流水線的模式進(jìn)一步提高了內(nèi)存讀/寫(xiě)速度。18當(dāng)前第18頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)由于DRAM需要?jiǎng)討B(tài)充電的特性使每次讀數(shù)據(jù)后需要進(jìn)行再次充電才能進(jìn)行下次讀，因此SDRAM采用了兩個(gè)（或多個(gè)）Bank的方式進(jìn)行交替數(shù)據(jù)操作，Bank0讀數(shù)據(jù)時(shí)Bank1充電，下一周期Bank1讀數(shù)據(jù)時(shí)Bank0充電，從而提高對(duì)外的數(shù)據(jù)交換能力。SDRAM的操作改為由外部時(shí)鐘上升沿同步控制方式，以實(shí)現(xiàn)突發(fā)數(shù)據(jù)傳送能力。突發(fā)數(shù)據(jù)傳送可以實(shí)現(xiàn)接收一次列地址發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)的能力。19當(dāng)前第19頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)20當(dāng)前第20頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)21當(dāng)前第21頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DDR（DoubleDataRate）SDRAM則采用了二倍預(yù)讀取的技術(shù)，在每次得到一個(gè)地址時(shí)芯片內(nèi)部讀取兩個(gè)數(shù)據(jù)，這兩個(gè)數(shù)據(jù)分別在一個(gè)時(shí)鐘的上升沿和下升沿傳送出去，從而提高讀/寫(xiě)速度。22當(dāng)前第22頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DDRIISDRAM采用了4倍預(yù)讀取的技術(shù)，在每次得到一個(gè)地址時(shí)芯片內(nèi)部讀取4個(gè)數(shù)據(jù)，并將I/O端口的時(shí)鐘頻率提高為原來(lái)的兩倍（內(nèi)部操作時(shí)鐘頻率的兩倍），并在一個(gè)時(shí)鐘上升沿和下升沿各傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提高讀/寫(xiě)速度。23當(dāng)前第23頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)DDRIIISDRAM采用了8倍預(yù)讀取的技術(shù)，在每次得到一個(gè)地址時(shí)芯片內(nèi)部讀取8個(gè)數(shù)據(jù)，并將I/O端口的時(shí)鐘頻率提高為原來(lái)的4倍（內(nèi)部操作時(shí)鐘頻率的4倍），并在一個(gè)時(shí)鐘上升沿和下升沿各傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提高讀/寫(xiě)速度。24當(dāng)前第24頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)SDRAM的特點(diǎn)SDRAM由一系列指令控制完成數(shù)據(jù)存取功能SDRAM需要使用專用的SDRAM控制器能夠在系統(tǒng)時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)存取數(shù)據(jù)，（突發(fā)模式）由于需要進(jìn)行預(yù)充電，因此一般芯片由多個(gè)BANK組成采用預(yù)讀寫(xiě)技術(shù)后，讀/寫(xiě)性能成倍提升。25當(dāng)前第25頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)26當(dāng)前第26頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)27當(dāng)前第27頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)SDRAM中行地址寬度與列地址寬度常常是不一樣的，列地址通常只有9位，表示512個(gè)列，也就是說(shuō)給出一次行地址，最多能夠讀取512個(gè)字節(jié)（或字）。本例中行地址為212＝4K，列地址為29＝512Bank數(shù)由bs0,bs1(A12,A13)給出共22＝4，因此每片SDRAM容量為4K*512*4=8MB兩片共8MB＊2=16MB28當(dāng)前第28頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.1.2SRAM存儲(chǔ)器SRAM存儲(chǔ)器的主要特點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：速度快，不需要刷新電路，效率高主要缺點(diǎn)：體積大，功耗大，集成度低價(jià)格昂貴主要應(yīng)用：

CPU與主存的高速緩存

CPU內(nèi)部高速緩存在嵌入式系統(tǒng)中作為主存使用29當(dāng)前第29頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)課后練習(xí)DRAM與SRAM在數(shù)據(jù)操作上的區(qū)別是什么？與SDRAM相比，DDR技術(shù)為什么能夠提高數(shù)據(jù)存取速度？30當(dāng)前第30頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.2閃速存儲(chǔ)器(Flash)

FLASH與DRAM和SRAM有所不同，雖然他們都可以直接連接在系統(tǒng)總線上進(jìn)行讀寫(xiě)，但是FLASH是一種非易失性的存儲(chǔ)器，失去供電后可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)不丟失。因此Flash在嵌入式系統(tǒng)中常常擔(dān)當(dāng)著類(lèi)似于PC機(jī)中硬盤(pán)的角色。

FLASH存儲(chǔ)器根據(jù)其技術(shù)手段的不同有類(lèi)：NOR

Flash，DINOR

Flash，NAND

Flash，UltraNANDFlash,ANDFlash31當(dāng)前第31頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)FLASH工作原理通過(guò)在浮柵上充電或放電來(lái)控制源/漏之間的通路，從而實(shí)現(xiàn)0/1的表達(dá)。32當(dāng)前第32頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.2.1NOR

FLASH技術(shù)NOR技術(shù)閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的FlashMemory，它源于傳統(tǒng)的EPROM器件，具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)，在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用，如PC的BIOS固件、移動(dòng)電話、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的控制存儲(chǔ)器等。由于NOR技術(shù)FlashMemory的擦除和編程速度較慢，而塊尺寸又較大（64KB，128KB），因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中，NOR技術(shù)顯得力不從心。33當(dāng)前第33頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NOR

FLASH接口信號(hào)信號(hào)功能A[0:n]地址信號(hào)DQ[0:m]數(shù)據(jù)信號(hào)nWE#寫(xiě)使能信號(hào)nOE#讀使能信號(hào)nRST#復(fù)位信號(hào)nGCS#片選信號(hào)34當(dāng)前第34頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NOR

FLASH指令功能周期數(shù)CYCLE1CYCLE2CYLCE3CYCLE4CYCLE5CYCLE56ABDBABDBABDBABDBABDBABDB讀1PARD復(fù)位1XXF0寫(xiě)4AAAAA55555AAAADPAPD塊擦除6555AA2AA5555580555AA2AA5555510片擦除6555AA2AA5555580555AA2AA55SA30讀ID4555AA2AA555559000－02暫停1XXB0繼續(xù)1XX3029LV160芯片指令35當(dāng)前第35頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)讀數(shù)據(jù)只需要1個(gè)周期直接在地址總線送地址，可在數(shù)據(jù)總線讀到數(shù)據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)需要4個(gè)周期1–將0xAA寫(xiě)到FLASH地址0x5552–將0x55寫(xiě)到FLASH地址0x2AA3–將0xA0寫(xiě)到FLASH地址0x5554–將編程數(shù)據(jù)(BYTE)寫(xiě)到對(duì)應(yīng)的編程地址上去整片擦除操作需要6個(gè)周期1–將0xAA寫(xiě)到FLASH地址0x5552–將0x55寫(xiě)到FLASH地址0x2AA3–將0x80寫(xiě)到FLASH地址0x5554–將0xAA寫(xiě)到FLASH地址0x5555–將0x55寫(xiě)到FLASH地址0x2AA6–將0x10寫(xiě)到FLASH地址0x55536當(dāng)前第36頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NOR

Flash接口示意圖16位接口8位接口37當(dāng)前第37頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.2.2NAND

Flash技術(shù)SamsungTOSHIBAFujistu三家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了NAND

Flash，其特點(diǎn)有：以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作，1頁(yè)為256B或512B。以塊為單位進(jìn)行擦除，塊為4KB，8KB，16KB?？煽觳梁涂炀幊坦δ堋?shù)據(jù)、地址采用同一總線，實(shí)現(xiàn)串行讀取。隨機(jī)讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。芯片尺寸小，引腳少，是位成本(bitcost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器。芯片存儲(chǔ)位錯(cuò)誤率較高，推薦使用ECC校驗(yàn)，并包含冗余塊，數(shù)目約占1%。38當(dāng)前第38頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)基于NAND的存儲(chǔ)器可以取代硬盤(pán)或其他塊設(shè)備。目前量產(chǎn)的NAND

FLASH已經(jīng)可達(dá)64Gb。39當(dāng)前第39頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash內(nèi)部結(jié)構(gòu)40當(dāng)前第40頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash地址結(jié)構(gòu)64MB的NAND

Flash芯片地址結(jié)構(gòu)41當(dāng)前第41頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash容量大，而且可常時(shí)間保存數(shù)據(jù)，因此可以用于替代硬盤(pán)作為外存使用。但由于壞塊的存在，難以保證存儲(chǔ)信息的安全，因此每個(gè)頁(yè)都有16B的冗余信息用于描述當(dāng)前塊的狀態(tài)，及邏輯塊號(hào)，這樣在上層文件系統(tǒng)中，就可以將其作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊設(shè)備使用。42當(dāng)前第42頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)冗余字節(jié)的定義字節(jié)序號(hào)內(nèi)容字節(jié)序號(hào)內(nèi)容512用戶定義數(shù)據(jù)520后256B

ECC校驗(yàn)和513521514522515523塊邏輯地址2516數(shù)據(jù)狀態(tài)524517塊狀態(tài)525前256B

ECC校驗(yàn)和518塊邏輯地址152651952743當(dāng)前第43頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)邏輯地址格式D7D6D5D4D3D2D1D000010la9la8la7518,523字節(jié)la6la5la4la3la2la1la0P519,524字節(jié)在NAND

Flash芯片中塊被分為若干個(gè)zone，每個(gè)zone中有1024個(gè)塊，這樣每個(gè)塊的編號(hào)就只需要10位二進(jìn)制值，而其中只有1000個(gè)塊具有邏輯編號(hào)，可以真正使用，其他24個(gè)塊則為備用塊。44當(dāng)前第44頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash接口標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)信號(hào)功能IO[1:8]數(shù)據(jù)總線CE#片選WE#寫(xiě)有效RE#讀有效CLE命令鎖存ALE地址/數(shù)據(jù)鎖存WP#寫(xiě)保護(hù)信號(hào)R/B#忙信號(hào)45當(dāng)前第45頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash命令命令名稱第一周期第二周期功能SerialDtatInput0x80－寫(xiě)數(shù)據(jù)ReadMode10x00－A8=0時(shí)讀數(shù)據(jù)ReadMode20x01－A8=1時(shí)讀數(shù)據(jù)ReadMode30x50－讀校驗(yàn)位Reset0xFF－初始化AutoProgram0x10－開(kāi)始編程AutoBlockErase0x600xD0塊擦除StatusRead0x70－讀狀態(tài)IDRead10x90－廠商及ID信息IDRead20x91－設(shè)備參數(shù)46當(dāng)前第46頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)47當(dāng)前第47頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NANDFlash寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序48當(dāng)前第48頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)擦除塊時(shí)序圖49當(dāng)前第49頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NAND

Flash接口示意圖50當(dāng)前第50頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)NORFlash與NANDFlash比較NORFlashNANDFlash擦除塊所需時(shí)間/ms1000-50002-4讀速度/(KB/s)1200-1500600-800寫(xiě)速度/(KB/s)<80200-40051當(dāng)前第51頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.2.3ANDFlash技術(shù)AND技術(shù)是Hitachi公司的專利技術(shù)，主要用于數(shù)據(jù)和文檔存儲(chǔ)領(lǐng)域。AND技術(shù)與NAND一樣采用“大多數(shù)完好的存儲(chǔ)器”概念由于其內(nèi)部存在與塊大小一致的內(nèi)部RAM緩沖區(qū)，使得AND技術(shù)不像其他采用MLC的閃速存儲(chǔ)器技術(shù)那樣寫(xiě)入性能?chē)?yán)重下降52當(dāng)前第52頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.2.4常見(jiàn)存儲(chǔ)卡標(biāo)準(zhǔn)CF（CompactFlash）卡

1994年由SanDisk公司推出，大小43mm×36mm×3.3mm，50針接口SM（SmartMedia）卡

1995年由東芝推出，大小45mm×37mm×0.76mm，重1.8g，由于卡內(nèi)不帶讀寫(xiě)控制器，需要設(shè)備提供，因此有不兼容問(wèn)題。xD（eXtremeDigital）圖卡

2002年由富士與奧林巴斯推出，大小20mm×25mm×1.7mm，重2g，主要用于袖珍數(shù)碼相機(jī)。MMC（MultiMediaCard）卡

1997年由西門(mén)子與SanDisk推出，大小32mm×24mm×1.4mm，重1.5g，主要針對(duì)手機(jī)，PDA，音樂(lè)，影像，電子書(shū)，玩具等53當(dāng)前第53頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)SD（SecureDigitalCard）卡

1999年由松下電器，東芝，SanDisk聯(lián)合推出，大小32mm×24mm×2.1mm，可與MMC兼容。miniSD卡大小20mm×21.5mm×1.4mm，2005年SDA推出了MicroDSD卡標(biāo)準(zhǔn)，大小為11mm×15mm×1mm。記憶棒（MemoryStick）

1999年由Sony公司推出，大小50mm×21.5mm×1.5mm，重4g，由于卡54當(dāng)前第54頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)課后思考題為什么用NAND

Flash能夠很好地取代硬盤(pán)？NANDFlash與NORFlash接口上的區(qū)別在哪里？55當(dāng)前第55頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.3串口技術(shù)RS232串行接口由于連線少，信號(hào)簡(jiǎn)單，在很多設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。而且它是嵌入式系統(tǒng)調(diào)試的基本手段之一，也是幾乎所有嵌入式處理器的必備接口。常用的串行接口除了RS232外，還有RS422/485，USB，SPI等。56當(dāng)前第56頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.3.1RS232接口RS232的物理定義RS232兩種物理接口標(biāo)準(zhǔn)57當(dāng)前第57頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS232接口信號(hào)RS232最簡(jiǎn)連接電路RXD1TXD1TXD2RXD2GND58當(dāng)前第58頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS232標(biāo)準(zhǔn)

RS232常被稱為UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transimitter）,其技術(shù)規(guī)格如下：1、數(shù)據(jù)傳送速率：最高為115200bps，常用速率9600bps,19200bps。要求分布電容不大于2500PF波特率bps屏蔽電纜ft非屏蔽電纜ft120030005002400200050048005002509600250100192005059當(dāng)前第59頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)2、通信電平采用負(fù)邏輯，即－5～－15V表示邏輯1，5～15V表示邏輯0。3、數(shù)據(jù)按一定包格式傳送，包由4部分組成，起始位：1位，低電平表示，用于通知接收方做接收準(zhǔn)備；數(shù)據(jù)位：5－8位，緊跟起始位，先低位后高位順序傳送；奇偶檢驗(yàn)位：0－1位，緊跟數(shù)據(jù)位之后，可為奇校驗(yàn)也可為偶校驗(yàn)；停止位：1位，1位半，2位，用高電平表示4、通信雙方事先進(jìn)行通信參數(shù)約定和設(shè)置，通信過(guò)程中不再更改。S

d0d1d2d3d4d5d6d7d8PE60當(dāng)前第60頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS232電平轉(zhuǎn)換電路 由于RS232使用電平范圍為±15V，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了TTL電平或嵌入式處理器的工作電壓，因此如果使用RS232進(jìn)行進(jìn)行通信需要將TTL電平轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的傳輸電平。轉(zhuǎn)換一般使用專用的器件，如MAX232，MAX3237等，另外還可以通過(guò)專用的232接口芯片為嵌入式處理器擴(kuò)展串行通信口。61當(dāng)前第61頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)MAX232電路原理及應(yīng)用示意圖R1outT1outR1inGNDT1inMAX23262當(dāng)前第62頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)嵌入式處理器中RS232的設(shè)置和使用S3C2410中的串口特殊寄存器63當(dāng)前第63頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的串口控制寄存器64當(dāng)前第64頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的串口控制寄存器續(xù)65當(dāng)前第65頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中串口FIFO控制寄存器66當(dāng)前第66頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的波特率計(jì)數(shù)寄存器67當(dāng)前第67頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的FIFO狀態(tài)寄存器68當(dāng)前第68頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器69當(dāng)前第69頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)S3C2410中的接收數(shù)據(jù)寄存器70當(dāng)前第70頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)VoidUart_init(intbaud){ULCON0=0X3;//無(wú)校驗(yàn)，1位停止，8位數(shù)據(jù)UCON0=0X305;//內(nèi)部時(shí)鐘，電平觸發(fā)，中

斷或緩沖模式UBRDIV0=((int)(PCLK/16/baud)-1);//分頻值UFCON0=0X01;

//使用內(nèi)部FIFO}

//Uart0初始化71當(dāng)前第71頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)CharUart_Getch(void){while(!(UFSTAT0&0X0F));returnRdURXH0();}

//接收數(shù)據(jù)VoidUart_Sendbyte(unsignedchardata){while((UFSTAT0&0X200));WrUTXH0(data);}

//發(fā)送數(shù)據(jù)72當(dāng)前第72頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)其他串行接口

RS422/485接口，為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長(zhǎng)到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為T(mén)IA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。 為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為T(mén)IA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。主要是將232的單端信號(hào)改為差分信號(hào)，從而大大提高信號(hào)線抗共模干擾的能力。73當(dāng)前第73頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)規(guī)格RS232RS422RS485工作方式單端差分差分節(jié)點(diǎn)數(shù)1發(fā)1收1發(fā)10收1發(fā)32收傳輸電纜50ft400ft400ft傳輸速率20Kb/s10Mb/s10Mb/s輸出電壓±25V-0.25～+6v-7～+12v驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗3k～7k10054擺率（最大值）30v/usN/AN/A接收器輸入電壓±15V-10～+10v-7～+12v接收器輸入門(mén)限±3V±200mv±200mv接收器輸入阻抗3k～7k4k(最小)＞12k驅(qū)動(dòng)器共模電壓N/A-3～+3v-1～+3v接收器共模電壓N/A-7～+7v-7～+12vRS232,RS422,RS485標(biāo)準(zhǔn)比較74當(dāng)前第74頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS422多機(jī)聯(lián)接圖75當(dāng)前第75頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS485多機(jī)聯(lián)接圖76當(dāng)前第76頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS422芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖ABYZMAX42277當(dāng)前第77頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)RS485芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖78當(dāng)前第78頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)課后思考題RS232與RS422/485通信距離的差異如何造成的？為什么異步傳輸只以字節(jié)為單位傳送數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)塊？79當(dāng)前第79頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.4硬盤(pán)及FAT文件系統(tǒng)硬盤(pán)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要外存設(shè)備，由于其接口簡(jiǎn)單，容量巨大，在一些系統(tǒng)級(jí)的嵌入式系統(tǒng)中也大量使用。在硬盤(pán)上使用的文件系統(tǒng)最常見(jiàn)的就是FAT文件系統(tǒng)，包括FAT16格式和FAT32格式。80當(dāng)前第80頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)信號(hào)I/O信號(hào)功能RESET＃I硬盤(pán)復(fù)位信號(hào)D[15:0]I/O數(shù)據(jù)總線16位DMARQODMA申請(qǐng)，表示硬盤(pán)準(zhǔn)備DMA操作IOW#I硬盤(pán)寫(xiě)有效信號(hào)IOR#I硬盤(pán)讀有效信號(hào)，UltraDMA輸入時(shí)為Ready，輸出時(shí)為DataStrobeIORDYOI/O操作代表數(shù)據(jù)傳送完成，UltraDMA輸入時(shí)為Ready，輸出時(shí)為DataStrobeCSELMaster或Slave設(shè)備選擇DAMCK#IDMA應(yīng)答信號(hào)，表示準(zhǔn)許DMA請(qǐng)求INTRO中斷申請(qǐng)信號(hào)PDIAG#Master設(shè)備為輸入，Slave設(shè)備為輸出DA[2:0]I硬盤(pán)地址總線CS0,CS1I硬盤(pán)片選信號(hào)硬盤(pán)接口信號(hào)說(shuō)明硬盤(pán)基本接口和邏輯結(jié)構(gòu)81當(dāng)前第81頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)硬盤(pán)以圓型金屬盤(pán)作為載體，其上涂以磁性材料用于存儲(chǔ)信息，一個(gè)磁頭代表一個(gè)可以存儲(chǔ)信息的平面，信息以主軸為圓心呈環(huán)形排列，每個(gè)環(huán)為一個(gè)磁道，不同盤(pán)片上相同磁道構(gòu)成一個(gè)柱面，每個(gè)磁道上由若干相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)構(gòu)成，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)為一個(gè)扇區(qū)。硬盤(pán)邏輯結(jié)構(gòu)82當(dāng)前第82頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)磁盤(pán)中磁道和扇區(qū) 扇區(qū)基本結(jié)構(gòu)83當(dāng)前第83頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)硬盤(pán)的每個(gè)扇區(qū)的容量為512B，硬盤(pán)容量由扇區(qū)數(shù)量決定，扇區(qū)數(shù)越多容量越大。在早期的硬盤(pán)曾經(jīng)使用的地址方式包括：1）10位柱面，4位磁頭，6位扇區(qū)號(hào)，最大528MB2）10位柱面，8位磁頭，6位扇區(qū)號(hào)，最大容量8.4GB3）16位柱面，4位磁頭，8位扇區(qū)號(hào)，最大137GB（這時(shí)LBA模式也只有28位地址）4）最新的主板中硬盤(pán)地址為48bit，理論上支持144000GB的磁盤(pán)容量。但在32位系統(tǒng)上最大只能達(dá)到2200GB。84當(dāng)前第84頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)硬盤(pán)的MBR（MasterBootRecord）每個(gè)硬盤(pán)最重要的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是MBR，該結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為512字節(jié)，正好放在一個(gè)扇區(qū)中，因此存放該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的扇區(qū)被稱為主引導(dǎo)扇區(qū)，這是硬盤(pán)最重要的一個(gè)扇區(qū)。通常位于0道，0面，1扇區(qū)，邏輯扇區(qū)號(hào)為0。MBR結(jié)構(gòu)85當(dāng)前第85頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)硬盤(pán)分區(qū)表偏移長(zhǎng)度說(shuō)明0x001B00表示非引導(dǎo)扇區(qū)，80為引導(dǎo)扇區(qū)0x011B分區(qū)入口磁頭地址0x026bit分區(qū)入口地址0x0310bit分區(qū)入口柱面地址0x041B分區(qū)類(lèi)型0x051B分區(qū)結(jié)束磁頭地址0x066bit分區(qū)結(jié)束地址0x0710bit分區(qū)結(jié)束柱面地址0x084B分區(qū)第一扇區(qū)邏輯號(hào)0x0c4B分區(qū)總扇區(qū)數(shù)86當(dāng)前第86頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)當(dāng)分區(qū)大小超過(guò)8.4GB時(shí)磁頭號(hào)，柱面號(hào)，扇區(qū)號(hào)都沒(méi)有實(shí)際意義了。這需要由起始扇區(qū)號(hào)和扇區(qū)總數(shù)來(lái)表示分區(qū)的物理起點(diǎn)和終點(diǎn)。標(biāo)志含義標(biāo)志含義0x01FAT120x04FAT16<32M0x06FAT160x050x0FExtend0x07NTFS0x0B0x1BWin95FAT320x0C0x1CWin95FAT320x0EWin95FAT160X82LinuxSwap0X83Linux0X85LinuxExtend0X64NovellNetware分區(qū)類(lèi)型代碼87當(dāng)前第87頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)引導(dǎo)扇區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)第一分區(qū)入口擴(kuò)展分區(qū)入口88當(dāng)前第88頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.4.2FAT文件格式FAT分區(qū)結(jié)構(gòu)整個(gè)分區(qū)被分為5部分： 第1扇區(qū)為第一部分用于存放引導(dǎo)程序； 第2部分為文件分配表（FAT），用于記錄磁盤(pán)空間中每個(gè)簇的下一項(xiàng)。分區(qū)有多少簇就有多少個(gè)FAT項(xiàng)。 第3部分為FAT的備份。 第4部分為根目錄區(qū)，用于存放根目錄中的文件名和文件起始簇號(hào)。 第5部分為數(shù)據(jù)區(qū)，用于存放文件和下級(jí)目錄。引導(dǎo)扇區(qū)FATFAT備份根目錄數(shù)據(jù)區(qū)1個(gè)若干若干若干剩余空間89當(dāng)前第89頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)引導(dǎo)扇區(qū)結(jié)構(gòu)每個(gè)分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)為引導(dǎo)扇區(qū)用于存放操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序，該扇區(qū)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：偏移長(zhǎng)度/B含義0x0003跳轉(zhuǎn)指令0x0038廠商ID和版本號(hào)0x00B53BIOS參數(shù)塊（BPB）0x04026擴(kuò)展BPB0x05A420引導(dǎo)程序代碼0x1FE20x55AA引導(dǎo)扇區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)90當(dāng)前第90頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)在FAT文件系統(tǒng)中，磁盤(pán)以簇為單位進(jìn)行使用和管理，簇由若干個(gè)連續(xù)的扇區(qū)組成，簇的大小與分區(qū)的大小有關(guān)，分區(qū)越大每個(gè)簇所包含的扇區(qū)越多，但最大不得超過(guò)64個(gè)，即簇的大小不超過(guò)32KB。分區(qū)大小/MB每簇含扇區(qū)數(shù)每簇容量＜32151233-6421KB65-12842KB129-25684KB257-512168KB513-10243216KB1025-20486432KBFAT16中分區(qū)大小與簇大小的關(guān)系91當(dāng)前第91頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)FAT32中分區(qū)大小與簇大小的關(guān)系分區(qū)大小/GB每簇含扇區(qū)數(shù)每簇容量＜884KB8-16168KB16-323216KB32-646432KBFAT16中，每個(gè)表項(xiàng)由兩個(gè)字節(jié)組成，即可以描述216個(gè)簇，因此最大可管理磁盤(pán)容量為216

＊32KB＝2GB；而在FAT32中，每個(gè)表項(xiàng)由四個(gè)字節(jié)組成，可以描述232個(gè)表項(xiàng)，最大可管理磁盤(pán)容量為232＊32KB＝128TB。但是由于FAT表項(xiàng)的增加會(huì)大大增加搜索的時(shí)間。92當(dāng)前第92頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)根目錄根目錄區(qū)域是分區(qū)中最底層的目錄結(jié)構(gòu)，每個(gè)目錄結(jié)構(gòu)由32字節(jié)構(gòu)成，各字節(jié)含義如右表：93當(dāng)前第93頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)在FAT32中為了支持長(zhǎng)文件名，可以使用附加的若干目錄表項(xiàng)存放文件名，附加長(zhǎng)文件項(xiàng)定義如右表所示：94當(dāng)前第94頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)FAT文件系統(tǒng)中訪問(wèn)某文件的過(guò)程如下：

1）找到系統(tǒng)的根目錄結(jié)構(gòu)，并以32字節(jié)為單位查找該文件名。

2）找到該文件名對(duì)應(yīng)的目錄表項(xiàng)后，找到文件起始簇號(hào)。

3）以起始簇號(hào)為偏移量在FAT表中找到對(duì)應(yīng)的FAT表項(xiàng)。

4）以該FAT表項(xiàng)中的值為偏移量在FAT表中讀取下一個(gè)FAT表項(xiàng)，重復(fù)該操作，直到讀出的FAT表項(xiàng)內(nèi)容為結(jié)束標(biāo)志。則表示該文件的所有簇編號(hào)都已讀出。根據(jù)讀出的這一系列簇號(hào)可以從磁盤(pán)上讀出文件內(nèi)容。

95當(dāng)前第95頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)如某文件目錄項(xiàng)的起始簇地址為3，該分區(qū)的FAT表內(nèi)容如下：表內(nèi)值00056791211ffffffff偏移0123456789101112則該文件數(shù)據(jù)占用的簇為：3,6,9,11共4個(gè)簇。96當(dāng)前第96頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)課后思考題請(qǐng)用WINHEX工具軟件讀取你的硬盤(pán)或U盤(pán)，根據(jù)讀出的MBR數(shù)據(jù)，分析出分區(qū)個(gè)數(shù)，分區(qū)大小，分區(qū)起始扇區(qū)，根目錄起始簇等信息。97當(dāng)前第97頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)3.5顯示技術(shù)嵌入式系統(tǒng)也需要將其運(yùn)行信息顯示出來(lái)以便人們觀察和使用，因此，顯示技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中也具有重要的地位。常見(jiàn)的嵌入式顯示技術(shù)主要有LED發(fā)光二極管，LED八段數(shù)碼管，LCD顯示屏以及現(xiàn)在大量使用的LED點(diǎn)陣顯示屏。98當(dāng)前第98頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)

LED顯示技術(shù)LED由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，無(wú)輻射，發(fā)光效率高，功耗低，顏色多樣，體積輕巧，在嵌入式系統(tǒng)中隨處可見(jiàn)。

LED發(fā)光二極管屬于電壓敏感器件，單只工作電壓一般為，工作電流從幾個(gè)mA到幾十個(gè)mA。LED可單只工作，也可封裝成一定固定形態(tài)作為單個(gè)部件工作，還可以用點(diǎn)陣方式組織形成大面積顯示屏。近幾年隨著高亮度，超高亮度發(fā)光二極管技術(shù)的成熟，大面積LED顯示屏得到了廣泛的應(yīng)用，成為大屏幕，超大屏幕的首選。99當(dāng)前第99頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LED使用單只發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)一般只需要選用合適的限流電阻即可：VCCGNDLED二極管驅(qū)動(dòng)方式100當(dāng)前第100頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LED使用由LED組成具有一定形狀的模塊，最常見(jiàn)的如八段數(shù)碼管，則需要使用具有數(shù)據(jù)寄存能力的器件進(jìn)行控制（如164/595等），以方便同微處理器接口。DATACLKVCC164/595八段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式101當(dāng)前第101頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)多個(gè)八段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)102當(dāng)前第102頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LED點(diǎn)陣式顯示屏驅(qū)動(dòng)LED顯示屏驅(qū)動(dòng)接口電路結(jié)構(gòu)103當(dāng)前第103頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)按行掃描方式LED顯示屏驅(qū)動(dòng)接口電路104當(dāng)前第104頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)

LCD顯示技術(shù)LCD工作原理

LCD利用了光的偏振特性和沿分子排列傳播特性。當(dāng)不加電時(shí)兩偏振片之間的液晶呈90度扭曲將光從一邊傳導(dǎo)到另一邊，并通過(guò)另一邊的偏振片；加電時(shí)液晶不再扭曲，光線傳導(dǎo)到另一邊時(shí)被偏振片過(guò)濾掉。LCD工作原理示意圖105當(dāng)前第105頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LCD類(lèi)型特性TN型STN型TFT型驅(qū)動(dòng)方式矩陣扭曲向列矩陣超扭曲向列有源矩陣視角大小小中等大畫(huà)面對(duì)比最小中等大反應(yīng)速度最慢中等快顯示品質(zhì)最差中等好顏色單色或黑色單色及偽彩色彩色價(jià)格便宜中等貴適合產(chǎn)品電子表，計(jì)算器等數(shù)字，字符顯示屏移動(dòng)電話，PDA，電子辭典等點(diǎn)陣顯示屏筆記本，PC機(jī)，電視機(jī)等高畫(huà)質(zhì)要求屏106當(dāng)前第106頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)選用LCD的主要參數(shù)LCD顯示類(lèi)型 段式LCD，字符型LCD，圖形點(diǎn)陣式LCD分辨率點(diǎn)陣式LCD需要指定其分辨率，分辨率指水平和垂直方向的點(diǎn)數(shù)。常用的小型顯示屏分辨率為128＊64,320＊240等。背光由于LCD屬于被動(dòng)發(fā)光器件，需要外界光源才能顯示出信息，因此一般需要背光。背光可以是反射式，也可以是透射式的，如果在黑暗處要看到信息必須使用透射式背光。107當(dāng)前第107頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)反射式背光透射式背光108當(dāng)前第108頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)接口方式主要接口方式有總線式和掃描式兩種，字符型LCD通常使用總線式接口，能夠方便地與微處理器連接。掃描式接口常用于分辨率較高的點(diǎn)陣式顯示屏中（240＊320），這種顯示屏需要外部控制器件以掃描方式顯示圖象到屏幕上，因此需要微處理器具有LCD控制器功能，或外接LCD控制器。色彩

STN和TFT屏都能顯示彩色，但STN屏效果稍差但價(jià)格便宜109當(dāng)前第109頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)刷新率刷新率只針對(duì)掃描式接口的顯示屏，它決定顯示控制器的掃描性能要求。其他生產(chǎn)廠家，可視角度，工作溫度，亮度，對(duì)比度，顏色等。110當(dāng)前第110頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)液晶屏接口及驅(qū)動(dòng)（以12864為例）12864液晶屏是大量應(yīng)用于低檔嵌入式應(yīng)用的一種顯示屏，該顯示屏最大顯示點(diǎn)陣數(shù)為128＊64，可顯示16×16點(diǎn)陣漢字4行，每行8個(gè)，顯示圖形時(shí)，分辨率為128列64行（實(shí)際為256列32行）。很多產(chǎn)品內(nèi)置漢字及ASCII碼字模，可以直接顯示漢字及ASCII字符，而無(wú)需由微處理器提供字模。111當(dāng)前第111頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)12864字符顯示12864圖形顯示112當(dāng)前第112頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)12864的接口引腳功能定義一般LCD可支持串行，4位并口，8位并口三種接口方式，為提高傳輸速度通常使用8位并口模式。12864的接口引腳功能定義113當(dāng)前第113頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LCD接口說(shuō)明LCD顯示屏接口主要有兩種標(biāo)準(zhǔn)6800系列和8080系列這兩種標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于控制信號(hào)的構(gòu)成略有不同，如下表：信號(hào)功能8080WR#寫(xiě)使能（低電平有效）RD#讀使能（低電平有效）CS#片選（低電平有效）6800R/W#1為讀使能，0為寫(xiě)使能E允許信號(hào)，高電平有效114當(dāng)前第114頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)12864與單片機(jī)接口示意圖115當(dāng)前第115頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)12864基本指令表116當(dāng)前第116頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)12864擴(kuò)展指令117當(dāng)前第117頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)LCD字符顯示方式LCD可以采用字符顯示，也可以工作于圖形顯示，當(dāng)使用字符顯示方式時(shí)，可以直接用外碼作為輸入數(shù)據(jù)，由顯示屏自動(dòng)給出顯示字模數(shù)據(jù)。字符顯示的位置由DDRAM給出。

DDRAM地址和顯示字符位置關(guān)系118當(dāng)前第118頁(yè)\共有134頁(yè)\編于星期四\22點(diǎn)在字符方式下，顯示操