11電子系專業(yè)概論第3講-課件

電子系專業(yè)課選講常見的微機外形4.1單片機原理及應用4.1單片機原理及應用

1946年2月15日，第一臺電子數(shù)字計算機問世，這標志著計算機時代的到來。（CALCULATOR）ENIAC

匈牙利籍數(shù)學家馮·諾依曼在方案的設計上做出了重要的貢獻。1946年6月，他又提出了“程序存儲”和“二進制運算”的思想，進一步構建了計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成這一計算機的經典結構。4.1單片機原理及應用微處理器、存儲器加上I/O接口電路組成微型計算機。各部分通過地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB）相連。4.1單片機原理及應用三種應用形態(tài)的比較

單板機單片機系統(tǒng)機（多板機）4.1單片機原理及應用

◆單片機在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構成了單芯片微型計算機，即單片機。4.1單片機原理及應用單片機芯片電源模塊開關輸入音樂輸出彩燈顯示數(shù)碼管顯示下載接口紅外遙控繼電控制串行模塊◆體積小、價格低、易于產品化單片機芯片即是一臺完整的微型計算機，對于批量大的專用場合，一方面可以在眾多的單片機品種間進行匹配選擇；同時還可以專門進行芯片設計，使芯片的功能與應用具有良好的對應關系；在單片機產品的引腳封裝方面，有的單片機引腳已減少到8個或更少。從而使應用系統(tǒng)的印制板減小、接插件減少、安裝簡單方便。4.1單片機原理及應用4.1單片機原理及應用單片機應用概況4位單片機：玩具、磅秤、計算器、車表、車用防盜裝置、呼叫器、無線電話、遙控器、溫濕度計、傻瓜相機、充電器、CD播放機、LCD驅動控制器。8位單片機：電表、玩具、馬達控制、呼叫器、傳真機、來電識別器、錄音電話、CRT顯示器、鍵盤、USB16位單片機：移動電話、USB2.0控制、數(shù)碼相機、攝錄放機32位單片機：Modem、GPS、PDA、Hub、ISDN電話、路由器、機頂盒、工作站、激光打印機64位單片機：機器人、高端工作站、高檔游戲機、多媒體互動、高檔終端機4.1單片機原理及應用嵌入式系統(tǒng)不同于常見的計算機系統(tǒng)，不以獨立的設備物質形態(tài)出現(xiàn)，沒有統(tǒng)一的外觀，它根據(jù)主體設備已經應用的需要嵌入在設備內部、發(fā)揮著運算、處理、存儲及控制的作用。體系結構嵌入式處理器支撐硬件嵌入式軟件微處理器、微控制器、SOC等存儲介質、通信部件、顯示部件、控制部件等驅動程序、操作系統(tǒng)、BSP、應用中間件等4.2嵌入式系統(tǒng)其最本質的三個特點為:嵌入性、專用性和計算機體系。具體而言：1、嵌入性：很多嵌入式系統(tǒng)用戶界面不夠友好，甚至沒有。（如：汽車上的ABS系統(tǒng)等）這是因為某些系統(tǒng)不需要和用戶進行數(shù)據(jù)交互，就能夠完成任務。這就不強調界面友好美觀與PC不同。4.2嵌入式系統(tǒng)2、專用性：在嵌入式領域，有集成了眾多通信接口的通信處理器；有集成音頻、視頻接口的用于攝像的專用處理器；還有低功耗的手機處理器等等，幾乎每一個特定的市場，都有一種特定的功能，特別的處理器與之對應。這也就覺得了嵌入式處理器品種的千差萬別，不像在PC領域，處理器主流Intel和AMD兩大品牌。（IntelXscale，IntelStongARM，MotorolaPowerPC，ARM，ToshibaSHX）4.2嵌入式系統(tǒng)3、計算機體系：嵌入式系統(tǒng)是軟硬件結合的，但又有他的特殊性，如軟件相對特定，因為嵌入式系統(tǒng)的專用性，所以嵌入式系統(tǒng)的軟件往往都是針對特定系統(tǒng)特定功能而專門開發(fā)的；同時有些嵌入式系統(tǒng)有較高的實時性要求（如核武器的導航系統(tǒng)），有些需要功耗極低（如手持設備），需要工作在低溫環(huán)境或者其他惡劣環(huán)境、成本控制嚴格等，另外如電信設備的嵌入式系統(tǒng)要求非常的穩(wěn)定等等。4.2嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的組成軟件輸入輸出處理器存儲器4.2嵌入式系統(tǒng)嵌入式處理器可以分成以下幾大類:(1)嵌入式微處理器(2)嵌入式微控制器(3)嵌入式DSP處理器(4)嵌入式片上系統(tǒng)(SOC)其中使用最為廣泛的有ARM，MIPS，PowerPC，MC68000等。4.2嵌入式系統(tǒng)4.2嵌入式系統(tǒng)嵌入式應用信息家電智能玩具軍事電子通信設備移動存貯工控設備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡設備消費電子軍事國防電子商務工業(yè)控制4.2嵌入式系統(tǒng)微電子技術：是指將電子器件微型化的技術。通常將電路制作在薄如紙的一層硅片上，因此俗稱半導體芯片技術或半導體集成電路（IC）技術。Metal

SemiconductorOxide4.3微電子技術4.3微電子技術Intel40044.3微電子技術無芯不新芯為核心4.3微電子技術4.3微電子技術光電子技術：是電子技術與光子技術相結合而形成的一門新興的綜合性的交叉學科，主要研究光與物質中的電子相互作用及其能量相互轉換的相關技術。4.4光電子技術4.4光電子技術4.4光電子技術4.5無線通信技術信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號模擬通信系統(tǒng)：利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)：利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)信源調制信道信宿解調發(fā)送端接收端噪聲源模擬通信系統(tǒng)一般模型4.5無線通信技術無線通信系統(tǒng)的基本組成4.5無線通信技術無線電波的主要傳播方式（a）直射傳播;（b）地波傳播;（c）天波傳播;（d）散射傳播4.5無線通信技術4.5無線通信技術通信方式4.5無線通信技術移動通信系統(tǒng)的組成4.5無線通信技術定義：移動通信系統(tǒng)是指進行信息交換的兩端中至少有一端可以處于移動狀態(tài)的網(wǎng)絡系統(tǒng)。 終端的移動性（如手持機、車載臺等） 個人的移動性（SIM卡方式支持的業(yè)務）

移動通信解決因人的移動而產生的移動中通信的問題4.5無線通信技術移動通信的發(fā)展目標目標是實現(xiàn)：個人通信

無論任何人(Whoever) “任何人”要求支持巨大用戶量:頻譜資源有限在任何時間(Whenever) “任何時間”要求支持移動中通信:無線通信是前提在任何地點(Wherever) “任何地點”要求無縫覆蓋:傳輸能力有限與另一個人(Whomever)進行任何形式(Whatever) “任何形式”要求多媒體:處理能力有限4.5無線通信技術移動通信的主要特點必須利用無線電波進行信息的傳輸

運行環(huán)境復雜，多徑傳播 用戶高速移動工作于復雜的干擾環(huán)境

開放式環(huán)境，存在多種干擾：鄰道、同信道、鄰小區(qū)、同小區(qū)可利用的頻率資源有限，而通信業(yè)務量的需求與日俱增

用戶容量，業(yè)務能力網(wǎng)絡結構多種多樣，網(wǎng)絡管理復雜

用戶注冊和登記，鑒權和計費，安全和保密用戶終端成為個人消費品4.5無線通信技術移動通信的分類按工作方式分類：單工，雙工，半雙工按多址方式分類：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA按信號形式分類：模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)按覆蓋范圍分類：局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)按服務特性分類：專用網(wǎng)、公用網(wǎng)按使用環(huán)境分類：陸地通信、海上通信、空中通信按使用群體分類：民用設備、軍用設備4.5無線通信技術2019年3月，申報中央與地方共建基礎實驗室——電子信息工程基礎實驗室，這是我院首次獲得該類項目資助，負責人為王衛(wèi)星教授。項目投資650萬元。2019年10月，在華南農業(yè)大學“教學質量工程”第一期培育項目中，我院電子信息工程專業(yè)校級教學團隊（負責人為洪添勝教授）和電子信息工程校級特色專業(yè)（負責人為王衛(wèi)星教授）等培育項目獲得立項批準。4.6實踐與創(chuàng)新廣東省教育廳電子信息工程教學重點實驗室：

4類，13個實驗分室中央與地方共建電子信息工程基礎實驗室：電子信息工程專業(yè)實驗平臺通信工程專業(yè)實驗平臺電子科學與技術專業(yè)實驗平臺電子創(chuàng)新實驗平臺4.6實踐與創(chuàng)新廣東省教育廳華南農業(yè)大學電子信息工程教學重點實驗室基礎類自動化類電子信息類信息技術應用類創(chuàng)新實驗分室現(xiàn)代通信實驗分室信號與系統(tǒng)實驗分室DSP實驗分室自動控制系統(tǒng)實驗分室微機原理實驗分室電路原理實驗分室電子技術實驗分室通信原理實驗分室EDA實驗分室測試技術實驗分室電力電子與電機拖動實驗分室3S技術實驗分室任意、波形信號發(fā)生器頻譜分析儀無線電綜合測試儀邏輯分析儀IC測試器泰克模擬示波器數(shù)字存儲示波器誤碼測試儀DSP實驗箱移動通信實驗箱PLC實驗裝置GIS軟件PROTEL軟件全國電子設計大賽廣東省電子設計競賽“Actel杯”中國大學生FPGA設計競賽全國大學生數(shù)學建模競賽全國大學生英語競賽“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生PROTEL電子自動化設計大賽嵌入式、周立功、恩智浦等4.6實踐與創(chuàng)新全國大學生電子設計競賽獲獎戰(zhàn)報：

年度全國一等獎全國二等獎廣東省一等獎廣東省二等獎廣東省三等獎20190111

——20190221120191344

02019023502009137502019236824.6實踐與創(chuàng)新4.6實踐與創(chuàng)新4.6實踐與創(chuàng)新學生設計產品后的喜悅工廠畢業(yè)實習4.6實踐與創(chuàng)新電子類專業(yè)概論介紹生源所在地的電子信息技術發(fā)展（題目合適，內容新穎、完整，數(shù)據(jù)真實、可信，排版規(guī)范、大方、美觀，A4打印，3000字以上）

附詳細的參考文獻，包括刊物名稱.作者.刊物期卷，年月，頁碼。網(wǎng)上資料需包括題目、網(wǎng)址、時間，如：

廣東省1500億助推電子信息產業(yè).stdaily/kjrb/content/2019-09/03/content_225845.htm,201