智能遥控报警器外文翻译.doc

单片机系统的基本原理单片机是数字计算机和集成电路发展的顶点，他们可以说是20世纪两个最重要的发明。这两种体系结构是在单片机中找到的。一些采用哈佛结构拆分程序/数据的内存。其它跟进的学说，广泛采用的通用计算机和微处理器，制作程序和数据的内存在普林斯顿体系结构中没有逻辑区分。一般来说一台计算机的所有单位纳入单个设备的特点是单片机控制。只读存储器(ROM)。ROM通常是为永久的非易失性存储的应用程序。许多微型计算机和微控制器都旨在为高容量应用程序，因此经济制造设备的要求是在芯片制造过程中程序内存的内容必须是永久的。显然，这意味着ROM代码的开发要极其严格，因为一但制造就无法更改。这一发展过程可能涉及使用具有硬件仿真功能的复杂的开发系统的仿真，以及功能强大的软件工具的使用。一些制造商通过在其范围内的设备中添加（或能使用）用户可编程内存来提供额外的ROM选项。最简单的这些通常是一种可以通过使用某些输入/输出行的地址和数据总线作为用于访问外部内存在微处理器模式中运行的装置。这种类型的设备可以功能上充当从其派生尽管源自于限制I/O和改性的外部电路的单片机。这些ROMLESS设备的使用是常见的，即使是在生产电路方面，容量并不证明自定义的单片ROM的开发费用。I/O和其他芯片相比传统微机电路仍可显著节省。更多ROM设备的精确替代可以通过变异体背驮式可(可擦除可编程ROM)套接字或有EPROM而不是ROM的设备的形式来获得。这些设备自然比同等的ROM器件更贵，但确实提供了完整的电路等效项。基于EPROM的设备也是极具吸引力低容量的应用程序，它们用方便灵活的用户可编程性提供了单一芯片设备片上I/O等方面的优势。随机存取内存(RAM)。RAM是工作变量和在程序执行过程中使用的数据的存储。此内存大小因设备类型而异，但如果作为处理器具有相同特征的宽度（4，8，16位等）。特殊功能寄存器，如堆栈指针或定时器寄存器往往逻辑上纳入的内存区域。这亦是常见的哈佛式微机处理内存区域作为一个集合寄存器。由于RAM和寄存器不是和微机系统的情况下一样是处理器寄存器，由于RAM和寄存器通常是不在物理上分隔的微机，所以没有必要像在微处理器系统的情况下那样区别RAM和处理器寄存器。中央处理单元(CPU)。CPU和任何微处理器都极为相似。微型计算机和微控制器的许多应用程序涉及（对于数值显示，例如）二进制编码的十进制(BCD)数据的处理，因此，CPU适合于处理这种类型的数据，是很常见的。找到好的试验设施，设置和重置的单个位的存储器或输入/输出由于许多控制器应用涉及关闭单输出行或只读的一个单一的行，这也是常见的。这些线是很容易连接到两个状态的设备如开关，温控器，固态继电器，阀门，电机等。并行输入/输出。在不同的微机，并行输入和输出方案有所不同。在选择引脚输出和输入上，大多数机制至少提供一定的可能性。这适用于所有或某些端口。一些I/O线适合直接连接，例如，荧光显示，或可以为其他组件直接提供足够的电流。有些设备允许一个I/O端口作为系统总线配置，使片外存储器和I/O扩展。该设备可能是有用的，作为一个产品系列的发展，对于内存芯片来说由于连续的增强可能变得太大，它不是建立在现有的软件基础上的是不可取的。串行输入/输出。串口通信终端设备是一种常见的手段，通过使用很少的几条线提供了一个链接。此外可以利用这种通信连接特殊功能的芯片或将几个微型计算机链接在一起。普通的异步和同步通信方案要求提供框架（开始和停止）的信息的协议。这可以作为硬件设施或U(S)ART(通用同步、异步收发器）来减轻这个低级、耗时，细节的处理器（和应用程序程序员）。选择波特率和其他可能的选项（停止位，奇偶等）和负载（或读取）串行发送器（或receiver0缓冲区)是很必要的。然后由硬件电路处理在相应数据的序列化。定时器/计数器设施。单芯片微型计算机的许多应用程序都需要经过实时准确的评价。这可以通过在程序中的每个分支的执行时间仔细评估确定，但除了最简单的程序外对于所有的程序这将变的低效。首选的方法是使用一个定时器电路，能独立计算精确的时间增量，并在预设的时间过去后产生中断。这种类型的计数器通常可以提前下载所需的计数次数。当计数器达到零时，定时器通过产生中断或解决一个标志来递减值。更好的计时器，有自动重新加载初始计数值的能力。如果所需的连续精确定时中断了（好比时钟，例如），计时器重新启动之前，减轻程序员重载计数器和评估所用的时间的责任是必要的。有时伴随一个计时器是一个事件计数器。这项设施通常有特别的输入的引脚，可直接驱动计数器。计时组件。大多数微型计算机的时钟电路需要只有简单的计时组件。如果需要最高性能，必须使用晶体，以确保最大的时钟频率接近，但不超过。很多时钟电路也作为低成本计时组件通常与电阻器和电容器一起工作，或可从外部源驱动。如果是单片机的必需的外部同步，那么这后一种安排是有用的。计算机系统的组织一台计算机是一种快速，准确的符号操纵系统，在存储程序指令的导向下，组织接受，存储，处理数据并产生输出结果。此部分说明为什么计算机是一个系统和计算机系统的组织方式。计算机系统中的关键元素包括输入、处理、和输出设备。让我们看一下每个组件系统的更多详细信息。输入设备。计算机系统将许多设备用于输入的目的。一些输入设备允许直接的人/机通信，而一些首先需要的数据需要刻录在输入介质上，如磁化材料。读取特殊涂层的塑料带或灵活或塑料软盘磁盘上的磁性记录数据的设备很受欢迎。键盘直接连接到工作站（或以在线）的计算机是直接输入设备的一个示例。其他直接输入的设备包括鼠标、输入的笔、触摸屏、和麦克风。不论什么类型的设备使用，都是组成部分的解释和人与计算机系统的沟通。中央处理单元。任何计算机系统的核心是中央处理单元(CPU)。在典型的个人计算机系统的CPU中有三个主要部分：主存储节、算术逻辑部分中和控制部分。但这三部分不是个人电脑所特有的，他们存在于所有尺寸的CPU。输出设备。像输入单元，输出设备是人类和各种规模的计算机系统之间的解释和沟通的工具。这些设备以机器编码的形式从CPU输出结果，并将其转换成一个可以（a）被人使用的（例如，印刷和/或显示报告）或（b）作为输入机在另一个加工周期形式。在个人计算机系统中，显示屏幕和桌面打印机是常用的输出设备。规模更大、 更快的打印机、许多在线工作站、和磁带驱动器通常出现在较大的系统。输入/输出和辅助存储单元有时也称为外围设备（或只是外围设备）。这个术语指的是尽管这些设备不是CPU的一部分，它们通常位于附近的事实。此外，计算机系统还包括总线、ROM（只读）、RAM(随机存取存储器)、并行端口和串行端口、硬盘、软盘和CD（光盘）驱动器，等等。操作系统操作系统在过去三十年的开发主要有两个目的。第一，它们为程序的发展和执行提供了一个方便的环境。第二，操作系统试图安排计算的计算系统，以确保良好的性能。操作系统必须确保计算机系统的正确操作。为了防止用户程序干扰系统的正确操作，硬件做了修改，创建两种模式：用户模式和显示器模式。许多指令（如I/O指令和停止指令）享有特权，并只能在显示器模式下执行。计时器可防止无限循环。一旦这些更改（双模式、 优先的指令、内存保护，计时器中断）被添加到基本的计算机体系结构，就可以编写正确的操作系统。正如我们所说的操作系统对于其制造商和其中运行的硬件来说通常是唯一的。通常，当安装新的计算机系统时，适用于该硬件的操作软件即被置入。用户希望可以有可靠操作软件有效地支持他们的处理活动。虽然各厂商的操作软件都不相同，但有类似特征。现代的硬件，由于其先进性，要求操作系统满足某些特定的标准。例如，考虑到在目前的领域中，操作系统必须支持某种形式的在线处理。通常与操作软件相关的功能是：业务管理资源管理I/O操作的控制错误恢复内存管理网络分布式社区的计算机之间的通信有很多原因。以国家一级来说，例如计算机位于该国的不同部分使用公共通信服务交换电子邮件 （邮件），并将信息的文件从一台计算机传输到另一个。同样，在地方一级说，单一大厦内，基于计算机工作站的分布式的社区使用本地通信网络访问昂贵的共享的资源，例如打印机和磁盘磁带和复印机等，同样可以通过计算机管理。显然，随着以计算机为基础的产品范围和相关的公共部门和地方的通信网络扩散，计算机到计算机通信将迅速扩大，并最终主导分布式系统领域。虽然物理分离的交流计算机从一个到另一个类的应用可能有很大的不同，或者，在热的任何计算机通讯网络的数据通信设备，可能是一个公共，私人局域网或多个网络的互连。然而，不论类型的数据通信设备，硬件和软件的数量，需要在每个连接的计算机来处理相应的网