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本文主要是關于開發(fā)板和單片機的相關介紹，并著重對開發(fā)板和單片機進行了詳盡的闡述。
開發(fā)板
開發(fā)板（demoboard）是用來進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲器、輸入設備、輸出設備、數(shù)據(jù)通路/總線和外部資源接口等一系列硬件組件。開發(fā)板一般由嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)開發(fā)需求自己訂制，也可由用戶自行研究設計。開發(fā)板是為初學者了解和學習系統(tǒng)的硬件和軟件，同時部分開發(fā)板也提供的基礎集成開發(fā)環(huán)境和軟件源代碼和硬件原理圖等。常見的開發(fā)板有51、ARM、FPGA、DSP開發(fā)板。
開發(fā)板（demoboard）是用來進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲器、輸入設備、輸出設備、數(shù)據(jù)通路/總線和外部資源接口等一系列硬件組件。在一般的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中，硬件一般被分成兩個平臺，一個是開發(fā)平臺（host），一個是目標平臺（target）即開發(fā)板。在此描述的開發(fā)平臺指的是使用計算機，通過傳輸?shù)慕缑?，例如串口?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/rs/" target="_blank">RS-232）、USB、并口、或者網(wǎng)絡（Ethernet）與目標平臺連接。開發(fā)板一般由嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)開發(fā)需求自己訂制，也可由用戶自行研究設計。開發(fā)板是為初學者了解和學習系統(tǒng)的硬件和軟件，同時部分開發(fā)板也提供的基礎集成開發(fā)環(huán)境和軟件源代碼和硬件原理圖等。常見的開發(fā)板有51、ARM、FPGA、DSP開發(fā)板。
開發(fā)板分類
單片機
1）51系列單片機
51 單片機目前已有多種型號， 8031/8051/8751是Intel公司早期的產(chǎn)品，而 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52則更實用。ATMEL公司的51系列還有AT89C2051、AT89C1051等品種，這些芯片是在AT89C51的基礎上將一些功能精簡掉后形成的精簡版。而市場上目前供貨比較足的芯片還要算ATMEL 的51、52 芯片， HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。
2）PIC系列單片機
在全球都可以看到PIC單片機從電腦的外設、家電控制、電訊通信、智能儀器、汽車電子到金融電子各個領域的廣泛應用。PIC系列單片機又分：基本級系列，如PIC16C5X，適用于各種對成本要求嚴格的家電產(chǎn)品選用；中級系列，如PIC12C6XX，該級產(chǎn)品其性能很高，如內(nèi)部帶有A/D變換器、E2PROM數(shù)據(jù)存儲器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等接口；PIC中級系列產(chǎn)品適用于各種高、中和低檔的電子產(chǎn)品的設計中。高級系列，如PIC17CXX 具有豐富的I/O控制功能，并可外接擴展EPROM和RAM，適用于高、中檔的電子設備中使用。
3）AVR系列單片機
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。
4）ARM開發(fā)板
ARM開發(fā)板是以ARM內(nèi)核芯片的嵌入式開發(fā)版，包括ARM7，ARM9，ARM11，Cortex-M，Cortex-A，Cortex-R三個系列的內(nèi)核而成的開發(fā)板，主要特點是速度快，庫文件統(tǒng)一，并且有利于進行開發(fā)。目前包括ATMEL，NXP，ST，F(xiàn)reescale等芯片都推出了基于ARM內(nèi)核的芯片，和相應的開發(fā)板。
CPLD/FPGA
CPLD（Complex Programmable Logic Device）復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對而言規(guī)模大，結構復雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設計的數(shù)字系統(tǒng)。
許多公司如今都開發(fā)出了CPLD可編程邏輯器件。比較典型的就是Altera、Lattice、Xilinx世界三大權威公司的產(chǎn)品，這里給出常用芯片： Altera EPM7128S（PLCC84）、Lattice LC4128V （TQFP100）、Xilinx XC95108 （PLCC84）
FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。
目前FPGA的品種很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
DSP
DSP（digital signal processor）是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或實際環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。
目前主流的DSP芯片主要有TI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000系列以及ADI公司的ADI DSP系列。
ARM
ARM 即Advanced RISCMachines的縮寫是對一類微處理器的通稱。 ARM同時還是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。
目前ARM的主流分以下幾類：
ARM7TDMI 應用于Game Boy Advance，Nintendo DS，iPod
ARM9TDMI Armadillo，GP32，GP2X（第一顆內(nèi)核）， Tapwave Zodiac（Motorolai. MX1）；GP2X（第二顆內(nèi)核）
ARM9E Nintendo DS，NokiaN-GageConexant 802.11 chips；ST Micro STR91xF，
ARM11 Nokia N93，Zune，Nokia N800，NOKIA E72
Cortex Texas Instruments OMAP3； Broadcomis a user；Luminary Micro［3］ 微控制器家族
MIPS
MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是“無內(nèi)部互鎖流水級的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關問題。
MIPS最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大學Hennessy教授領導的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計算機公司采用構成各種工作站和計算機系統(tǒng)。
可以說，MIPS是賣的最好的RISC CPU，從任何地方，如Sony， Nintendo的游戲機，Cisco的路由器和SGI超級計算機，都可以看見MIPS產(chǎn)品在銷售。和英特爾相比，MIPS的授權費用比較低，也就為除英特爾外的大多數(shù)芯片廠商所采用。之后，MIPS公司發(fā)生戰(zhàn)略變化，開始以嵌入式系統(tǒng)為重心，陸續(xù)開發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核（core）MIPS324Kc與高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司發(fā)布了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內(nèi)核。
MIPS32 4KcTM 處理器是采用MIPS技術特定為片上系統(tǒng)（System-On-a-Chip）而設計的高性能、低電壓 32位MIPS RISC 內(nèi)核。
MIPS 64 20Kc的浮點能力強，可以組成不同的系統(tǒng)，從一個處理器的Octane工作站到64個處理器的Origin 2000服務器;這種CPU更適合圖形工作站使用。MIPS最新的R12000芯片已經(jīng)在SGI的服務器中得到應用，目前其主頻最大可達400MHz。
MIPS K系列微處理器是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一（1999年以前MIPS是世界上用得最多的處理器），其應用領域覆蓋游戲機、路由器、激光打印機、掌上電腦等各個方面。 MIPS除了在手機中應用的比例極小外，在一般數(shù)字消費性、網(wǎng)絡語音、個人娛樂、通信與商務應用市場有著相當不錯的成績。而其應用最為廣泛的應屬家庭視聽電器（包含機頂盒）、網(wǎng)通產(chǎn)品以及汽車電子等方面。
PPC
PowerPC 是一種精簡指令集（RISC）架構的中央處理器（CPU），其基本的設計源自IBM（國際商用機器公司）的POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 電子報》2007年8月號譯為“增強RISC性能優(yōu)化”）架構。二十世紀九十年代，IBM（國際商用機器公司）、Apple（蘋果公司）和Motorola（摩托羅拉）公司開發(fā)PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。
PowerPC 處理器有廣泛的實現(xiàn)范圍，包括從諸如 Power4 那樣的高端服務器 CPU 到嵌入式 CPU 市場（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 處理器有非常強的嵌入式表現(xiàn)，因為它具有優(yōu)異的性能、較低的能量損耗以及較低的散熱量。除了象串行和以太網(wǎng)控制器那樣的集成 I/O，該嵌入式處理器與“臺式機”CPU 存在非常顯著的區(qū)別。例如，4xx 系列 PowerPC 處理器缺乏浮點運算，并且還使用一個受軟件控制的 TLB 進行內(nèi)存管理，而不是象臺式機芯片中那樣采用反轉頁表。
單片機
單片機（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機。
單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等 。
基本結構
運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數(shù)據(jù)，分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。ALU能完成對這兩個數(shù)據(jù)進行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結果存入累加器。例如，兩個數(shù)6和7相加，在相加之前，操作數(shù)6放在累加器中，7放在數(shù)據(jù)寄存器中，當執(zhí)行加法指令時，ALU即把兩個數(shù)相加并把結果13存入累加器，取代累加器原來的內(nèi)容6。
運算器有兩個功能：
（1） 執(zhí)行各種算術運算。
（2） 執(zhí)行各種邏輯運算，并進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。
運算器所執(zhí)行全部操作都是由控制器發(fā)出的控制信號來指揮的，并且，一個算術操作產(chǎn)生一個運算結果，一個邏輯操作產(chǎn)生一個判決。
控制器
控制器由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發(fā)生器和操作控制器等組成，是發(fā)布命令的“決策機構”，即協(xié)調(diào)和指揮整個微機系統(tǒng)的操作。其主要功能有：
?。?） 從內(nèi)存中取出一條指令，并指出下一條指令在內(nèi)存中的位置。
（2） 對指令進行譯碼和測試，并產(chǎn)生相應的操作控制信號，以便于執(zhí)行規(guī)定的動作。
（3） 指揮并控制CPU、內(nèi)存和輸入輸出設備之間數(shù)據(jù)流動的方向。
微處理器內(nèi)通過內(nèi)部總線把ALU、計數(shù)器、寄存器和控制部分互聯(lián)，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯(lián)接。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，分為數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實現(xiàn)與各種外圍設備連接。
主要寄存器
?。?）累加器A
圖1-2 單片機組成框圖
累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用于保存一個操作數(shù)；運算后，用于保存所得的和、差或邏輯運算結果。
?。?）數(shù)據(jù)寄存器DR
數(shù)據(jù)寄存器通過數(shù)據(jù)總線向存儲器和輸入/輸出設備送（寫）或?。ㄗx）數(shù)據(jù)的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數(shù)據(jù)字節(jié)等等。
（3）指令寄存器IR和指令譯碼器ID
指令包括操作碼和操作數(shù)。
指令寄存器是用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令。當執(zhí)行一條指令時，先把它從內(nèi)存中取到數(shù)據(jù)寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。當系統(tǒng)執(zhí)行給定的指令時，必須對操作碼進行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。
（4）程序計數(shù)器PC
PC用于確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，因此通常又被稱為指令地址計數(shù)器。在程序開始執(zhí)行前必須將程序的第一條指令的內(nèi)存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執(zhí)行指令的地址。
?。?）地址寄存器AR
地址寄存器用于保存當前CPU所要訪問的內(nèi)存單元或I/O設備的地址。由于內(nèi)存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內(nèi)存讀/寫操作完成為止。
顯然，當CPU向存儲器存數(shù)據(jù)、CPU從內(nèi)存取數(shù)據(jù)和CPU從內(nèi)存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內(nèi)存地址單元來看的話，那么當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。
開發(fā)板和單片機的區(qū)別
開發(fā)板是用于研發(fā)、研究、學習的一塊嵌入式板子，也有產(chǎn)品做成盒子的。
而核心板指的是一個結構中承載核心芯片、核心業(yè)務的模塊板卡。
一個開發(fā)板如果你認為性能可以，可以作為核心板來使用，周圍加幾個外設或者其他配置較低、業(yè)務專注的小板子就是非核心板。只用來專注做業(yè)務的。
開發(fā)板是對嵌入式板子的總稱；核心板是從產(chǎn)品角度對一個模塊的定位。
單片機只是一個芯片， 要加 一些外圍電路才能 實現(xiàn)常用的功能
單片機開發(fā)板就是單片機主芯片加一些常用電子器件而組成的電路 板，方便初學者學習和實驗
上面常用的外設有LED燈 6個或8個數(shù)碼管 獨立按鍵 矩陣按鍵 液晶顯示屏或其接口
串行EEPROM 24C02 步進電機驅動電路 繼電器 紅外線接收頭等
結語
關于開發(fā)板和單片機的相關介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
工商網(wǎng)監(jiān)
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