搭建一台完整的計算機還需要很多積體電路,這些積體電路都必須掛載到電路板上,在一些小型的機器上,一塊電路板足以容納所有的積體電路,但這種情況並不長見,更多的情況我們必須按照功能將各部件布置在兩個或更多的電路板上。
這些電路板之間通過匯流排(bus)連線,匯流排是數碼訊號的集合,且為電路板供電,這些訊號可以劃分為如下四類:
2、資料輸出訊號:由處理器產生,用來把資料寫入到ram或其他裝置
3、資料輸入訊號:由計算機的其他部分提供,由處理器讀取的
4、控制訊號:它可以產生於處理器,也可以由與微處理器通訊的其他裝置產生
一塊電路板通常能安裝多個儲存器晶元,以2102晶元為例,該晶元有乙個重要的介面對應的是cs訊號,該訊號置為1的時候,晶元不會響應r/w(讀寫)訊號,2102晶元輸出訊號是三態的,除了0和1以外,還有一種真空態,當cs訊號被置為1時,相當於該晶元什麼也不連線。cs訊號是乙個很重要的訊號,正因為有了三態的規則,我們可以將多個儲存器晶元的輸出訊號連線在一起,完成輸出和輸入的復用。
所有連線在匯流排上的器件都使用匯流排來傳遞資料輸入訊號,但無論何時,連線在匯流排上的電路板中只有乙個能確定匯流排資料輸入訊號的型別,其他電路板都處於三種狀態中的無效狀態。
2102是乙個靜態隨機訪問儲存器晶元,還有一種叫動態訪問儲存器,兩個都是在不斷電的情況下資料會丟失的,但是後者需要定期訪問儲存器中的內容,這個動作稱之為更新週期,每秒鐘都必須進行幾百次。
1位是和一畫素相對應的,它只能用來表示兩種顏色,黑色和白色。一般的彩色螢幕可以顯示很多的色彩,每個畫素可能由多個位元組所組成,每種顏色都是三原色的不同組成。
鍵盤硬體提供的**為掃瞄碼(scan code),當按下鍵盤上的某個按鍵時,會有一小段電腦程式計算出該按鍵對應的ascii碼。
鍵盤產生掃瞄碼的過程大致如下,假設鍵盤上只有16個按鍵,任何乙個按鍵被按下,鍵盤硬體就會產生乙個4位的**:
4位計數器在按鍵對應的16個編碼間快速重複迴圈,計數器的輸出是解碼器和選擇器的輸入,一旦某個開關閉合,選擇器的輸出就為1,產生中斷訊號,同時對應的編碼就會被存入鎖存器中。
以8080晶元為例,當鍵盤某個按鍵按下時,鍵盤會產生乙個中斷訊號,接下來微處理器會執行一段小程式,來檢測按鍵的內容,然後做出響應。在安裝了微處理器的電路板上有乙個被稱為intel 8214優先順序中斷控制單元的晶元,它是專門用來處理中斷的,當中斷發生後,這個晶元會產生乙個中斷訊號給8080,8080識別到這個中斷後,此晶元就會提供乙個rst重啟命令,微處理器會將當前程式計數器的值儲存下來,然後跳轉到對應位址執行程式。
目前為止的所有儲存裝置都無法在斷電後提供儲存功能,長期以來,人們通過在紙上或卡片上打孔來儲存永久資訊,直到磁介質儲存器(magnetic storage)的出現。
第一塊磁介質儲存器出現在2023年,它用來完成**的錄音,根據聲音的高低來磁化金屬絲,當磁化的金屬絲切割電磁線圈運動的時候,產生的電流強度與其磁化程度有關。
2023年,磁帶誕生,它將鐵粒子覆蓋在紙帶上,後來被人們用於儲存資訊,但是磁帶不是最理想的儲存介質,想要快速的訪問磁帶的任一位置是不可能的,它只能順序訪問,頻繁的快進和倒帶很費時間。
相比磁帶,磁碟的訪問速度要快得多,它圍繞其中心旋轉可以很方便的讓磁頭訪問某一位置的資訊。磁碟分為軟盤和硬碟。軟盤是單面覆蓋磁性物質的塑料片,使用軟盤時必須將其插入到軟盤驅動器。硬碟是由多個金屬磁碟構成的,永久駐留在驅動器內,相比軟盤它訪問速度更快、儲存量更大。
磁碟的表面被劃分成許多同心圓,稱為磁軌,每個磁軌又被劃分為多個扇區,每個扇區可以存放一定量的位元組,記錄和讀取資訊都是利用磁頭來完成的。微處理器不能直接從磁碟讀取資料,需要將所需資料從磁碟調入記憶體,然後才能對其訪問。
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硬體開關機過程(關機功耗 0 9uA)
按鍵key按下產生乙個高電平,通過肖特基二極體啟用ldo,微控制器上電,利用微控制器io口保持肖特基二極體另一端 pb6 使得ldo的ce使能端一直為高電平,開機完成。檢測按鍵控制的三極體的集電極pb5是否為低電平,如果低電平則拉低pb6關機完成 時間超過兩秒長按 vbus輸入,tp4057的vba...