8位微处理器（精选九篇）
8位微处理器 篇1
该系列继续沿用已经在业界被广泛证实了的高效稳定的S08内核并对其进行设计优化以提高运行效率并降低系统功耗;芯片采用了飞思卡尔成熟稳定且符合汽车电子可靠性要求的工艺, 该工艺已经在大量出货的汽车电子产品上得到广泛验证;对芯片内部电路则进行了全新的强化设计以求达到业界最强的抗EMC和ESD性能;通过使用片上内部时钟源和倍频电路、可编程的信号输出驱动强度和摆率控制等措施来保证系统的E-MI性能。芯片整体的安全性标准完全符合ICE-60730的各项规范, 包括看门狗电路的独立时钟、窗口清除功能、外部复位信号输出, 外加硬件CRC校验引擎等。
在利用新工艺以降低芯片本身的制造成本的同时, S08P系列还集成了丰富的外设模块来帮助客户最大可能地降低系统设计成本。高精度的内部时钟源 (全温度全电压范围误差小于1.5%) 在很多场合都可以省却外部晶体电路并节约印板空间;12 bit分辨率的高精度ADC模块在保证模数转换精度的前提下可以大大简化外围信号调理电路;触摸传感接口 (TSI) 可以实现触摸控制人机界面而无需任何额外其他硬件电路;在需要进行少量数据频繁存储的场合其片上集成的EEPROM可以节省片外数据存储芯片。其他诸如6路3相互补带死区控制的PWM模块可以方便实现电机控制;丰富的SPI、I2C和SCI通信模块提供了系统对内对外的互联;多个定时器资源方便了软件设计时的任务定时控制, 其中RTC模块可在芯片进入低功耗休眠模式下维持工作并周期性地唤醒微处理器, 在少量软件的配合下也可实现实时时钟的功能。
由于沿用了S08内核架构, 整个S08P系列的开发调试可以重复利用现有针对S08系列的所有软硬件工具、包括众多的第三方开发工具, 这大大降低了客户的开发投入;众多飞思卡尔现有的客户也可以将已经积累的且经过时间验证的软件代码几乎无需修改就移植到新的S08P系列。飞思卡尔的CodeWarrior软件开发平台将全方位支持S08P系列的开发, 它基于开源的Eclipse环境, 集编辑、编译和调试于一体, 附带专业级的代码自动初始化生成器, 易学易用, 简洁高效。针对整个S08P系列产品开发, CodeWarrior将完全免费并提供完整的C编译环境。硬件调试工具则继续沿用单线的BDM调试器, 简单、低成本又不失调试的高效性;另有开源的OSBDM调试器资料供广大爱好者自己制作调试工具并能在专业级的CodeWarrior平台下使用。S08P系列功能结构框图如图1所示。
整个S08P系列又被分为三大类:带完整功能模块和触控功能的S08PT系列、带完整功能模块但无触控功能的S08PA系列和简化功能模块的经济型S08PL系列。在这三个系列中除了模块功能多少和性能指标略有差异外, 相同的封装下引脚完全兼容。客户设计可以按最终产品不同的性能指标任意选择全功能或低成本的方案而无需改动任何硬件设计。从最小的2 KB闪存8引脚封装到最大的60 KB闪存64引脚封装, 内核和功能模块完全兼容, 相同封装下不同容量的芯片引脚定义也完全一致, 这样客户可以选择合适的一款芯片进行开发, 在需要时可以改用功能更多或成本更低的芯片而无需重新设计硬件平台。Freescale 5 V S08P系列产品如图2所示。
整个S08P系列产品预计在2011年第4季度起陆续开始向客户提供样片, 产品量产计划从2012年第2季度起。按1万片订购量, 建议市场销售价从最低端的2 KB/8脚封装的芯片S08PL2为$0.35美金, 到最大60 KB/64脚封装S08PT60为$1.26美金。
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8位微处理器 篇3
超低门数还使其能够用于模拟信号设备和混合信号设备及M C U应用中，可望明显节约系统成本，同时保留功能强大的Cortex-M3处理器的工具和二进制兼容能力。
“Cortex-M0是ARM Cortex系列战略的一部分，主要定位现有的8位M C U市场”，A R M中国区总裁谭军博士说，“Cortex-M3等面向16/32位市场。客户使用Cortex-M0的好处是，将来想升级到ARM的16或32位会非常方便”。
8位“平凡英雄”讲述抗疫故事 篇4
新冠肺炎疫情发生以来，我省各行各业各条战线以疫情为令、以防控为责，与时间赛跑，与病毒较量，形成了抗击病魔的强大合力。
3月20日福建举行新冠肺炎疫情联防联控工作记者见面会，邀请了8位不同领域、不同行业的战“疫”工作者代表，讲述他们的战“疫”故事。代表中有医生、社区书记、公安干警、运管干部、台胞、企业代表、记者。在这场战“疫”中，正是千千万万普通的人，选择了勇敢和坚守，选择了担当和奉献，才汇聚起战胜疫情的磅礴力量，给了我们更多感动与信心。
坚守 是我最本能的选择
龙岩市武平县地处闽粤赣三省交界处，是福建的西南大门。突如其来的疫情，让“三省通衢”的优势变成了“难防难控”的劣势。但这里却仅用了4个小时就组建完成了闽赣界梁野山服务区交通查验站，也是全省第一个设立的高速公路省界查验站，为我省疫情防控赢得了宝贵的时间。
记者见面会上，武平县交通运输局局长王佳煌几句话还原了抗疫一线的不易。“冷风就像刀子一样割在脸上、手上。高峰期工作人员连喝水、方便的时间都没有……”但王佳煌仍然动情地说：“虽然检查中危险也时刻伴随，但大家都自始自终坚守着，没有人提出请假。”
以笔和镜头、话筒记录战“疫”故事是近两个月来福建省广电融媒体资讯中心记者艾迪的日常，他觉得这是他的义务和责任。他曾全程记录下了一名确诊患者在治疗中的翻身过程。“很困难。患者体重近200斤，年龄大，身上插着管。至少6位护士用一个小时才完成。汗流浃背，精疲力尽自不必说。”
选择在自己岗位坚守的，还有诸多商超从业人员，他们为保障民生做出积极贡献。福建永辉超市人力资源总监王守诚讲述了一位员工的“英雄情怀”。福州市南屿镇永辉超市有一名大学生员工，疫情期间坚持在超市服务。被父亲从门店抓回去两次，都逃了出来。不是为了赚钱拿工资，而为了超市正常运营，不影响普通人日常生活。后面大家也才了解，他不只是一个父亲的儿子，也是一个刚出生不久的宝贝的父亲。
清零 是我最深切的企盼
天气渐暖，一些令人欣喜的消息也频频传来。2月26日，我省调整新冠肺炎疫情防控应急响应等级。3月7日，我省迎来了来之不易的阶段性的“清零”。这些好消息，令前线的基层工作人员备受鼓舞，更加有信心、有决心战胜疫情。
3月5日，肺科医院最后一名确诊患者治愈出院那天，驻点该医院执勤的上渡派出所民警刘会健也迎来了一则喜讯：他的爱人诞下一位千金。该所所长黄见新介绍：“刘会健说，他打算给女儿起名叫‘清灵’，清澈的清，灵巧的灵，和数字清零同音，来纪念这段不同寻常的日子。”团结 是我们最自豪的精神
我省实现阶段性的“清零”，是许许多多“平凡英雄”们携手努力的结果。他们不约而同地团结起来，共同书写“众志成城 共同抗疫”的豪迈篇章。
“我们还有一支非常给力的538人的志愿者队伍。”厦门市湖里区金安社区党委书记吴丽敏自豪地说，“因为组建这支队伍，我还差点被居民‘投诉’。”原本金安社区招募志愿者的时候报名年龄上限设定为60岁。这下，社区里的老党员不干了，有一位老伯甚至说，不让他参加防疫就“投诉”吴丽敏。后来，志愿队的年龄上限改成65岁，当天就有好多居民争着报名。
同样迎难而上的，还有广大的本地企业。省委、省政府高度重视医疗物资保障，早在2月初就出台了“三个一批”等系列政策，福建柒牌集团正是“转产一批”的企业代表。
“服装和防护服虽然都有个‘服’字，但差别很大，转产的困难也很多。”柒牌集团常务副总裁洪炳文说，“可是，医用防护服是救人的衣服啊，只要能救人，再大的困难也要上。”
爱拼敢赢的福建企业在关键时刻彰显了他们的责任担当，在闽台胞也纷纷捐物捐款，共克时艰。
“抗疫初期协会就捐赠了30万元给福州市红十字会。”福州台协会会长陈奕廷介绍，“每一个人都参与其中，一点一滴都凝聚着同胞情、骨肉之爱，我们海峡两岸的同胞都是一家人。”
8位单片机的架构设计 篇5
1 目前8位微控制器的更新和设计趋势
对于不同的微控制器 (MCU) 产品应用不仅需要考虑不同厂家MCU的性价比, 而且还需要考虑不同指令系统下MCU应用特点。目前对8位微控制器的产品开发和研究设计主要是以兼容市场上已被客户广泛采用的产品为前提, 不断提高性能并降低功耗以适应市场竞争和技术发展。对于原先为CISC指令系统的微控制器产品, 在层出不穷的更新系列中已经渐渐的融合进了RISC思想;对于采用RISC指令系统的微控制器来说, 更多的做法仍然是针对高性能低功耗的需求对其整个体系架构不断地进行优化和改善, 尤其是流水线结构的改进最为多见。本文正是在种形势下提出的, 主要讨论RISC体系架构的8位微控制器产品的设计技术。
2 RISC微处理器的结构特征和设计原则
(1) 采用哈佛总线结构, 大多数指令在一个时钟周期内完成以便于实现结构流水化; (2) 采用独立且简单的装载/存储结构; (3) 指令解码通常都是硬连线实现而不是微解码, 以便加快执行速度; (4) 多数指令具有固定格式, 以简化指令编码和译码; (5) 较小的指令集和少数几种寻址模式; (6) 数据通道流水线化, 使处理过程高度并行; (7) 采用大容量高速寄存器堆 (或称为寄存器文件) , 尽量避免与速度较低的系统RAM交换数据。尽量将运算数据存放在寄存器中, 从而减少访问内存的次数。根据以上的讨论, 下文重点从体系架构的角度出发, 就高性能、低功耗两方面对8位RISC微控制器在设计中的关键技术进行了探讨研究。
3 关键技术
3.1 RISC指令集的选取
控制器系统的使用跟软件编程与硬件设计之间的规格接口密切相关, 这个接口就是微控制器的指令集。指令体系结构 (ISA) 是进行微处理器软硬件协同设计的前提。指令集必须完备, 使所有可计算的功能都在合理的程序空间内得以实现;而且指令集又必须是高效的, 以便使常用的功能可以用相对少的指令实现。因此, 提供给应用软件开发的微控制器系统必须有一个完备而高效的指令集。
3.2 具有共享区的寄存器堆的分页设计
RISC设计思想的最主要特点是所有的操作都是面向寄存器的。利用寄存器——寄存器操作的指令进行数据传送, 加快了速度, 而且还简化了指令控制逻辑, 缩小了硬布线逻辑构成的控制部件的芯片面积。在指令中固定寄存器地址的位数必然限制寄存器的数量, 但是引入高端处理器的分段、分页的设计思想就可以扩展寻址的范围。分段、分页的设计思想的根本出发点在于将存储器的线性地址分解成二维或多维地址;在指令中只表达最低维地址, 而使用其它设施 (如段号寄存器、页号寄存器) 用来存放高维地址。一般将寄存器堆分成若干个页, 每个页有固定的大小, 在指令中只使用寄存器的页内地址。在系统专用寄存器中设置一个页号寄存器, 通过改变其内容来切换对不同页寄存器的访问。
3.3 程序空间的分页设计
由于和寄存器堆同样的原因, 在指令中若采用完整的程序空间地址, 也会局限程序空间的大小, 所以对程序空间通常也采用了分页的设计思想, 同时在不同页内设置了公共程序区 (若指令长度完全符合程序空间地址的要求, 则无需此思想) , 其设计思想类同于具有共享区的寄存器分页设计, 在此不再赘述。唯一与寄存器公共区不同的是:程序公共区是为程序在不同页之间跳转提供平台。
3.4 流水线技术
流水线设计与8位RISC微控制器体系架构密不可分, 是整个系统的设计核心, 它的选用优劣直接影响到系统的性能和功耗。流水线技术能最大限度地利用了微控制器资源, 使每个部件在每个时钟周期都工作, 大大提高了效率, 但由于流水线的各个段之间存在很强的依赖关系。如果处理不当, 指令的运行将达不到预期的结果, 因此必须熟知流水线的相关和转移问题。其一为资源冲突, 即同一时间内争用同一功能部件, 一般为同时访问存储器, 这就需要停顿一拍流水线;其二为数据相关冲突, 有三种类型:RAW、WAR、WAW, 解决该冲突使用内部直通结构或者延迟一拍流水线;其三为控制转移冲突, 即对于条件跳转指令, 根据运算结果判断是否跳转, 才能确定新的PC值, 运算结果是在执行阶段后获得这使流水线丧失很多的性能, 一般采用增加硬件预先获得运算结果解决该冲突。
3.5 低功耗技术
随着半导体工业的迅猛发展, 集成电路进入深亚微米阶段, 微处理器的时钟频率和芯片集成度不断提高, 功耗已在很多设计领域成为了首要关注的问题, 这点最为突出的即是高性能微处理器和便携电子设备产品。在根据系统功能说明进行软硬件协同设计、确定指令体系结构时, 不同的设计出发点所导致的设计功耗结果差别会很大。因此整个体系架构的确定无疑是低功耗问题应该考虑的首要问题, 主要体现以下几个方面: (1) 尽可能根据功能需求优化指令集, 简化系统的译码单元和执行单元; (2) 通过开发硬件的并行性以及功能单元的流水执行来实现低功耗的结构; (3) 合理设置确定存储器、寄存器的容量, 减少所需的总线数目; (4) 系统硬件的各个子模块划分以及软件上设置不同的工作状态对功耗的优化非常重要。
4 结语
在微控制器应用领域日益广泛的今天, 对微控制器提出了更高要求, 希望速度更快、功耗更低、价格低廉、易学易用以及组成系统时的外围器件更少。因此, 对目前应用数量最广的8位微控制器的产品开发和设计研究显得尤为重要。又体系结构设计是整个设计关键之关键, 其后的所有工作, 都是依赖于所设计的体系结构来进行的。本文就此对8位RISC体系架构中采用的关键技术所应该考虑的问题进行了分析和探讨, 具有一定的研究价值和意义。
摘要：本文简述了8位单片机的设计趋势, 对RISC指令系统从指令集、寄存器堆、分页设计、低功耗技术等技术方面进行了阐述。
关键词：微控制器,寄存器,低功耗
参考文献
[1]谭浩强.C程序设计 (第二版) [M].北京:清华大学出版社, 1999.
8位微处理器 篇6
为了追求低功耗,低成本的目标,绝大多数的移动多媒体终端设备应用系统将LCD显示控制器集成到SoC芯片中。但是,现有的 LCD控制器只是将 RGB数据逐点的显示在LCD显示屏上,不做任何其它处理,而常用视频(MPEG-1,2,4)解码的输出是4∶2∶0的24-bit YCbCr格式的图像数据,因此需要使用软件将一帧YCbCr格式数据转换成一帧RGB 格式的数据存到内存中再输出,从而不得不消耗嵌入式处理器15%～20%的CPU资源,同时,转成的RGB的数据量是原来的YCbCr格式的1.3～2倍,多占有了内存空间。
针对上述问题,本文提出了一种新的 LCD控制器结构。一方面它支持4∶2∶0的YCrCb视频显示,同时也支持通用的RGB图像数据格式的视频显示。在显示YCbCr视频图像时,软件只要把解码出来的YCrCb按标准规定的存储格式把图像数据放到显存中去即可,硬件会完成其转换和显示,从而减小了解码对CPU的资源消耗,同时减小了内存需求。为实现这个功能,设计中用了DMA的三个通道,增加了一个用于缓存Cr和Cb分量的1kB的RAM,提出了优化的FIFO电路,以很小的芯片面积代价解决了传统LCD控制器的上述问题。
1 硬件设计
YCrCb本身就有很多的格式[1],本文构架根据文献[1]中4∶2∶0格式进行设计。其数据的内存组织结构也见文献[1]。文献[1]中看到Y的存储是连续的,Cr的存储是连续的,Cb的存储也是连续的内存空间,但是Y,Cr,Cb的存储是分开的。下面的设计体现到这个存储的特点。从文献[1]中这个格式的采样图中我们看出,四个Y分量公用了一个Cr,一个Cb分量。Y的存储空间是Cr的四倍,是Cb的四倍。平均每个像素用了12bits。
图1是本液晶显示控制的结构框图。它显示了文中的液晶显示控制模块的整体的设计。由图1可见本文的设计利用了DMA的三个通道,其中一个通道是来传输Y或RGB的数据,另外两个通道是用来传输Cr和Cb的数据。这是由于RGB和YCrCb的存储结构的不同所至。而寄存器的配置是用AMBA APB总线的协议[2]。传输数据还是通过AMBA APB总线将DMA的三个通道请求的数据传输到本LCD控制器。
1.1 单点YCrCb转RGB模块
如图2所示,该模块实现文献[3]提出的算法,将组成一个像素的8位Y,8位Cr,8位Cb转为RGB888格式的RGB数据。
考虑到提高单点转换的速度,将这个转换的周期限制在一个周期内,其硬件实现见图2,图中最耗时的是在虚线框里面的32位乘法器的运算。本文采用并行乘法器电路。实验的结果是采样过后0.7ns的时间就完成了对RGB的转换,而模块的工作时钟是90MHz,满足了在一个时钟周期内完成转换的要求。
1.2 RGB的FIFO
RGB的FIFO采用了格雷编码方式的读写地址[4]。在这里,设计的存储器为512k字节的双端口RAM(DPRAM),即其深度是256,数据的宽度是16bit,这个RGB数据可以是显示RGB图像的RGB数据,也可以是YCrCb转换过来的RGB数据,或是颜色查找表中的数据。它提供显示控制模块需要的所有图像数据。
这个FIFO的DPRAM的容量由最大的颜色查找表的大小确定,文中RGB8的颜色查找表最大,为256×16bit(512kbyte)。这个FIFO是颜色查找表的一个暂时存储区,通过显示控制模块转换到真正的颜色查找表。
1.3 CrCb优化的FIFO
在文献[4]提出的结构基础上,对FIFO进行了改进,请见图3。 虚线框就是增加的部分。从CrCb和Y的采样的频率来看,在文献[1]中可以看的出来第一行的像素和第二行的像素公用了一行的CrCb,第三行和第四行公用了一行,以此类推。
本文设计的显示控制模块支持的最大的是1024×1024像素的显示屏,一行像素所需要的CrCb的大小是1kB,从而确定了FIFO用的DPRAM容量的大小。
在第一行的像素处理的时候从CrCb优化的FIFO里拿CrCb的数据,但这个时候不能把已经拿出的RAM的地址空间标志为可写了,因为第二行还要用这个地址空间的CrCb数据,等第二行数据取过后,这个地址空间才可以标识为可写。所以在存第一行像素的CrCb数据的时候用特别的一个读指针,它不影响到FIFO的满和空的标志,而在处理到第二行像素的时候切换到用一般的读指针,该指针影响到了FIFO的满和空的标志。
在处理第三,四行像素,直到第2n+1,2n行像素时都采用以上的方法,即在奇行像素处理的时候用的是特别的读的指针,在偶行像素的时候用的原来的读的指针。
把文献[4]中的FIFO抽象成两个模块FIFO控制和DPRAM,在这个基础上再增加一个RAM的读的地址产生的模块,这个模块和FIFO控制里面的RAM读的地址的产生的方式即格雷编码的方式[4]一样,图中rd1是FIFO控制产生的读的地址,而rd2是增加的模块产生的读RAM的地址。对DPRAM来说是拥有这两个读的指针。Rinc是读FIFO的脉冲,而mode是读FIFO模式的选择,但mode=1的时候把rinc切换到FIFO控制的那边去,且选择rd1到rd上去,即这个时候只用到了原来的FIFO的控制模块,rinc影响到了FIFO的空的标志和满的标志。
1.4 YCrCb图像显示和RGB图像显示的数据流控制模块
显示RGB图像的时候,在需要进行颜色查找的时候,数据流控制模块向DMA发送请求取得颜色查找表的数据,将其发送到RGB的FIFO,再由RGB液晶显示模块来从FIFO里拿这个颜色查找表的数存放到RGB液晶显示模块的颜色查找表里。当要RGB的数据的时候,向DMA发送请求取得RGB的数据,在RGB1,RGB2,RGB4,RGB8的时候这个数据其实是颜色查找表的索引地址,通过该索引地址就可以得到像素的数据。而在RGB444, RGB565的时候,传的就是RGB的像素数据,拿到数据后就可以写到RGB的FIFO。
显示YCrCb图像的时候,数据流控制模块从DMA要Y的数据,同时从CrCb优化的FIFO拿Cr和Cb的数据,送到单点YCrCb转RGB模块计算出RGB888,将RGB888截取到RGB565,再将RGB565放到RGB的FIFO。
1.5 RGB显示控制模块
用该模块将RGB的FIFO中的图像数据按照TFT类型的LCD板或STN 类型的LCD板的时序的要求发送到显示屏上。
图4显示了这个模块的内部实现框图,当显示的是RGB1,2,4,8格式的时候就送到look-up table(颜色查找表)模块中去,通过查表得到真正的像素的RGB数据,如果是STN 显示屏的话就把得到的这个数据送到灰度调制(Grey-scale)中经过调制过后送到输出FIFO再输出,如果是TFT 显示屏的话就把数据直接送出去。当显示的是RGB12&16Bpp的时候如果是STN显示屏的话就把得到的这个数据送到灰度调制中经过调制过后送到输出FIFO输出,如果是TFT显示屏的话就把数据直接送出去。 LCD 显示屏的时序产生模块根据设置来生成相应显示屏的同步信号。
2 实验与分析
上述电路已经集成在多媒体SoC芯片设计中,并在Altera Stratix II EP2S180 FPGA上实现。硬件测试的电路结构和构架见图5。由图可见LCD控制器是挂在LCD的专用的DMA上。虚线里的模块都在FPGA里实现,外挂了SDRAM,NAND Flash和液晶显示屏。FPGA里的ARMcore在48MHz下工作,总线时钟、LCD控制器、SDRAM控制器和NANDflash控制器均工作在48MHz下,SDRAM的时钟是24MHz。
分别用两种不同的常用编码格式的视频文件对系统进行了测试,对同一测试文件分别用软件YCbCr转RGB+RGB显示模式和直接硬件YCbCr显示模式,记录一分钟播放视频的帧数。第一组测试数据以MPEG-1格式编码,图像大小分别为320×240,320×176,176×144。第二组以MPEG-4 Xvid格式编码,图像大小分别为320×240,320×176,176×144。
图6是不同的编码方式下的显示效果图。
测试结果如表1所示。
由于直接YCrCb模式的视频播放去掉了YCrCb到RGB的转换开销,以及减小了DMA视频数据传输的开销,播放速度按视频大小和类型都有不同程度的提高(6%～60%)。
其中以MPEG-1一组视频的提高较明显(40%～60%),这是因为MPEG-1的解码相对较为简单,YCrCb到RGB的转换开销相对较大,因此直接YCrCb模式的视频播放的提高较为明显。而MPEG-4这一组性能因为其解码相对较为复杂,因此提高也相对较少。尽管如此,也有5%～25%的增益。
本多媒体SoC芯片电路已用和舰(苏州)公司的0.18微米CMOS单元库综合。经过物理版图设计、时延参数提取和后仿真,SoC芯片的CPU的时钟达到180MHz,AHB总线达到90MHz,从而在MPEG-1格式编码,图像大小为320×176下每秒可以播放20帧。
3 结束语
本LCD控制器集成了24位YCbCr硬件加速模块,已应用于180MHz的多媒体SoC芯片。理论分析和实际测试数据表明本LCD控制器一方面具有其通用性,同时在24位的YCbCr视频码流的播放中,其硬件加速处理能力提高了播放的速度,降低了CPU的开销,同时硬件的代价也很小。集成了新的LCD控制器的多媒体SoC芯片可以进行实时视频播放。
摘要：提出一种改进的用于移动多媒体SoC芯片的LCD控制器的设计,它以很低的芯片面积为代价集成了24位YCbCr(8∶8∶8)硬件加速模块,其色度格式为4∶2∶0,适用于实时嵌入式视频播放器。对于解码所得24位YCrCb且其色度格式为4∶2∶0的视频数据,以FPGA实验表明,用本硬件加速后的视频播放速度提高了6%60%,同时保证了图像的质量。
关键词：SoC,LCD控制器,视频播放,YCbCr硬件加速
参考文献
[1]精英科技.视频压缩与音频编码技术[M].2版.中国电力出版社,2002:22-26.
[2]Advanced RISC Machines.AMBA Specification[Z].v2.0.CopyrightARM Limited 1999:167-188.
[3]William K Pratt.Digital Image Processing[M].2版.机械工业出版社,2003:54-55.
8位微处理器 篇7
2015年,正值国家宏观经济和钢铁行业的重大转折期和深度调整期。河钢集团牢牢把握国家供给侧结构性改革的重大发展机遇,以改革创新为主线,积极适应钢铁需求由规模化、同质化向专业化、个性化发展的趋势,主动颠覆钢铁行业高盈利期形成的发展方式和经营模式,加快技术创新、管理创新和商业模式创新步伐。创新培育渠道竞争优势,实现对海尔特钢的控股收购,嵌入全球最大先进家电企业供应渠道,开启了河钢集团与下游高端产业营销合作的新模式。加快推进海外战略布局,把握国家“一带一路”倡议和支持“走出去”的重大机遇,发挥先进的生产技术优势、钢铁企业运营管理的成熟模式,以及强大的国际市场掌控优势,加快推进国际产能合作项目,在控股PMC和德高公司基础上,完成了塞尔维亚钢铁项目收购,河钢集团国际竞争力和影响力进一步提升。
《财富》世界500强排行榜一直是衡量全球大型公司的最著名、最权威的榜单,被誉为“终极榜单”,由《财富》杂志每年发布一次。在此次公布的世界500强榜单中,钢铁行业排名前三的企业分别是安赛乐米塔尔123位、韩国浦项制铁公司173位、蒂森克虏伯184位。进入榜单的中国钢铁企业还有宝钢275位、沙钢314位、首钢489位。
8位微处理器 篇8
(一) 单片机的特点。
8位单片机主要应用于工业控制领域当中, 其具有以下特点:1.使用寿命长。2.处理能力强。3.超强的独立性。4.可在工业温度单位内稳定运行。
(二) C8051F8位单片机的功能。
1. JTAG调试与边界扫描。
C8051F系列MCU具有片内JTAG和调试电路, 通过4脚JTAG接口并借助安装在系统中的器件便能够实现非法入侵、全速的在线系统调试。JTAG接口符合IEEE标准, 这给生产与测试提供了边界扫描功能。Cygnal的调试系统不但支持观察和修改寄存器和存储器, 而且还支持断点、堆栈指示器、观察点以及单步执行。当MCU进行单步执行或是遭遇断点而停止时, 除ADC以外的所有外设均会停止运行, 以此来确保同步。
2. 可编程数字I/O与交叉开关。
C8051F系列8位单片机具有标准8051兼容的I/O端口, 每个端口的I/O引脚均能配置成推挽或是漏极开路输出, 这给系统的低功耗应用提供了节能的能力。
3. 串行端口。
C8051F系列MCU内部具有一个全双工UART、SPI总线和SMBus/C总线。每一种串行总线都是以硬件来予以实现的, 并且全部能够像CIP-51产生中断, 这样一来基本不需要CPU干预。由于串行总线不需要共享定时器和端口I/O。因此, 既能够单独使用, 也可以同时使用。
4. 模数与数模转换器。
大部分C8051F系列MCU中内部都具有一个ADC子系统, 当该系统工作在100ksps的最大采样速率时, 能够提供真正的8、10和12位精度, 通过寄存器的控制, 系统能够将ADC关闭, 这样便可以节省不必要的功耗。除FO18和19之外, C8051F0系列MCU内部都有两个12位的电压输出DAC, MCU能够将其中一个置于低功率关断状态。
5. 比较器。
大部分C8051F系列MCU都具有两个比较器即CPO和CP1, MCU能够将其中任意一个比价器置于低功耗关断方式, 比较器的输出状态可以用相关软件进行查询, 并且它的终端可以将MCU从等待方式中唤醒。
二、从Cygnal C8051F看8单片机未来的发展趋势
(一) 微型化。
众所周知, 单片机本身就是微型计算机, 它将CPU、I/O接口电路、存储器等诸多功能集成在一块电路芯片上, 但是因为工艺和一些其它原因, 使得部分功能并未集中到芯片内部。目前市面上常见的单片机都具有多种封装形式, 这也受到广大用户的青睐, 从而促使由单片机构成的系统朝着微型化、单片化的方向发展。
(二) 大荣量、高性能。
目前, 单片机的ROM已经达到64kb, RAM也达到了2kb, 同时单片机还对CPU的性能进行了改进优化, 进一步加快了指令运算的速度, 显著提高了系统控制的可靠性。采用精简指令集的单片机其运算速度要高出标准型10倍以上, 同时, 还能够使用软件对I/O功能进行模拟, 虚拟外设的概念也由此被引入到单片机的设计开发当中, 这在一定程度上提高了单片机的性能。
(三) 低电压化。
基本上全部MCU都具备WAIT和STOP等节电运行方式, 允许使用的电压范围也越来越宽, 3-6V范围内均能够正常工作, 低压电供电的单片机电源下限也达到了1-2V, 0.8V供电电压的单片机也已经问世, 这些种种充分说明单片机将会在更多的场合获得应用。
参考文献
8位微处理器 篇9
自我对质法是一种特殊规律研究取向的自我调查法。与一般规律研究取向不同, 特殊规律研究取向经常使用解释性语言对个体进行深入研究, 关注定性分析、话语分析, 从叙事的角度去探讨自我。同时, SCM也适用于样本操作并能进行统计学检验。迄今为止, SCM作为一种研究方法在人格研究、心理咨询等领域有着广泛的应用。[1]
二、自我对质法的原理
在每个人的内心世界中, 都存在着主体自我 (I) 和客体自我 (me) 。主体自我是认知者的自我 (self-as-knower) , 用主观态度组织与解释经验, 是经验的加工者;客体自我是被认知的自我 (self-as-know) , 是经验自我 (empirical self) 。主体自我就像小说作者, 而客体自我就像小说中的人物, 主体自我用客体自我的身份讲述故事。而故事是以个体认为在他/她的生命中重要的经历为主要内容的。例如, 一个未完成的目标、一个令人愉快的旅行、一次失败的经历等等。Hermans[2]认为, 这些对个体有着重要意义的经历就是评价;或者说, 评价这一概念指的是能代表个体关于过去、现在和将来的叙事, 是意义的单位 (unit of meaning) 。我们可以通过“读评价”去读懂叙事的个体。因此, 评价就是主体被他人感知的方式。通过研究个体具有时空情境的、连贯的、充满人生意义的叙事, 我们能感知到个体丰富的内心世界。当这种感知积累到一定程度, 我们就对个体有了全面深刻的认识。
每一个评价都有情感内涵。[3]例如, 对于评价“我获得了博士学位”, 很明显包含了骄傲、自豪等情感因素。因此, 评价作为意义构建的基本单位, 不仅是认知过程, 还是情感过程, 包含了积极的、消极的或矛盾的情感因素。SCM的一个主要功能就是收集和评定这些评价, 并对情感体验进行相应的划分。当我们知道某一评价的情感类型, 也就知道评价的基本特征[4], 个体的心理世界就能展现在我们面前。因此, 了解评价系统中情感因素的内在活动规律是进入自我世界的关键。
受自我二元论中自主性与同律性概念的影响, Hermans认为[5], 每个评价都有两种基本动机, 即自我提高动机 (selfenhancement, 缩写为S) 与人际关系动机 (contact or union with others, 缩写为O) 。自我提高动机与人际关系动机和自我二元论中的自主性与同律性是相互对应的。自我提高动机是自我指向, 是个体自尊、自信、追求超越、权利与控制等的表达;人际关系动机是他人指向, 体现了个体渴望与他人接触、维持亲密的人际关系等。这两种动机相互补充, 是个体获得幸福感 (well-being) 的基本途径。
另一方面, SCM还会考虑评价所表现出来的积极 (positive, 缩写为P) 或消极 (negative, 缩写为N) 倾向。积极与消极体现的是个体在评价中反映出的幸福感的强弱。[6]幸福感强, 说明个体在评价中更多地表达了自尊、自信等自我提高内涵, 或与他人关系融洽、与周围环境和谐等, 其情感的积极因素占优;反之, 则幸福感弱, 消极情感因素占优。
SCM通过一种系统的量化手段对个体评价进行分类并构建评价系统。这种量化手段要求受试者采用情感词汇所构成的六点式量表 (附录) 对自己的评价进行评分。四个评价参数S、O、P和N得分的高低反映动机与情感水平的不同, 并产生六种评价类型。在图1的六边形模型中, 纵轴中线左侧表明自我提高动机占优势, 右侧表明人际关系动机占优势。横轴中线上方代表积极倾向, 下方代表消极倾向。六边形上方的最高点表明自我提高动机与人际关系动机均被满足, 积极情感占优, 幸福感强 (+HH) 。六边形下方最低点表明自我提高动机与人际关系动机均未满足, 消极情感占优, 幸福感弱 (-LL) 。与此相对应的六种评价类型, 以及S、O、P和N四个参数在每一种评价类型中的内在关系如表1所示。[7]
三、应用案例
SCM的实施过程包括三个阶段:引出评价、情感分类, 以及评估与整合。本文通过对8位初中英语教师职业幸福感的研究, 来说明SCM的基本操作程序。首先, 职业幸福感是一种积极的情绪体验, 是个体对自己工作各个方面的积极评价。[8]同时, 职业幸福感也是一个动态而复杂的概念, 简单使用量表测量获得的数据往往不能全面反映情况。因此本案例的基本思路是采用SCM, 在访谈中搜集个体从事英语教学这一段有意义的人生经历, 从而建立起个体评价系统和与之相对应的情感体验之间的联系。同时对这些情感体验进行归类与分析, 以此来了解个体职业幸福感水平。由于本文的目的重点在于说明SCM的操作流程与基本思路, 因此文章不对职业幸福感做深入探讨。在本文的案例中, 8位初中英语教师曾就读于同一所学校、同一年毕业, 英语专业本科教育方向, 均已工作3年。在这8位初中英语教师中, 4位男性, 4位女性;8位教师分别在6所中学工作 (县级中学) , 其中4位教师在重点中学工作, 4位在普通中学工作。
1. 引出评价
SCM通常需进行半结构访谈。访谈的实施是为了构建个体的评价系统。研究者常常使用诱发性问题 (elicitors) , 帮助个体形成与过去、现在和将来相联系的评价。通常情况下, 不同时期评价的搜集需分阶段进行, 以便了解个体情感发展的动态过程。评价在研究人员与访谈对象均认可后形成简练的陈述句, 并记录下来, 供第二阶段使用。
研究人员对8位教师进行半结构访谈。首先让他们明白所有的人生叙事必须置于“从事初中英语教学工作以来……”这一语境中。教师们还被要求按时间先后将“从学校毕业工作以来”分为“过去”、“现在”和“将来”三个部分。访谈围绕影响教师幸福感的主要因素进行:学生成就、师生关系、教师自我发展、职业技能、归属感、社会地位与福利等。[9,10]研究人员使用诱发性问题引出评价, 例如:“学生取得好成绩会对你产生影响吗?你能列举出这样的事件吗?”, “你是如何提高自己的教学水平的?”, “你对自己的工资待遇满意吗?有什么印象深刻的事件可以说明这一点?”等等。访谈过程中, 确保受试个体准确无误地理解每一个问题。同时研究人员用简洁明了的语言将每一个评价记录下来, 并与教师们一起修改、确认。最后定稿含293个评价, 其中关于过去、现在和将来的评价各有164个、77个和52个。
2. 情感分类
受试者需填写附录中的量表, 使用由16个情感词汇所构成的六点式量表 (计分从0到5, 由弱到强) , 为自己提供的每一个评价所反映的情感体验评分, 以此获得S、O、P与N的参数值[11,12]。然后参照由Geel和Mey[13]制定的量化分类标准对评价分类 (具体计算标准参阅表1) 。受试者完成上述情感量表后, 还需考虑两个问题“你最近感觉如何?”和“你希望有什么样的感觉?”, 受试者直接用情感词汇表打分。这样, 我们又获得两个额外的情感参数, 即总体情感参数与理想化情感参数。总体情感参数上的得分代表着个体的总体幸福感的强弱, 理想化情感参数代表个体心目中向往的人生境界。[14]
3. 评估与整合
采用数据整合矩阵进行数据整合 (表2) 。类似于表2的这种数据矩阵能较好地解释个体的评价系统, 使我们了解个体逐渐演变的人生叙事, 并为评估这种“演变”提供手段。同时, 这种评价矩阵也使我们能洞察个体在不同时期占主导地位的动机与情感。[15]例如过去哪些事件对个体产生积极作用, 现在哪些事件对个体产生消极作用, 而正是这些积极或消极的事件组成了个体有意义的人生, 并通过自我叙事不断地被挖掘出来, 使一个清晰而生动的“自我”出现在我们面前。表2是一位在重点中学工作的女教师Jane (化名) 的部分评价形成的SCM矩阵。对于SCM矩阵, 一般从下列五个方面进行分析:
(1) 分析每一位个体的每一个评价以及与之相对应的情感类型来获得对个体职业幸福感的真实认识。例如Jane认为“学生分班情况对教学效果有很大影响” (S=10、O=8、P=8、N=15) ;其中S>O, 评价中的自我提高动机占优;P
(2) 分析总体情感参数与理想情感参数。这两个参数说明的是Jane作为初中英语教师这一职业的总体情感体验与期待, 有助于我们对Jane的整体情况的全面把握。事实上, 这两个参数对应的情感类型都是“+HH”。而“+HH”类型的评价处于六边形模型的上方, 是较高的自我提高动机、人际关系动机与积极情感的结合。这代表着在Jane的潜意识中对英语教师的职业认同, 职业幸福感强。
(3) 分析不同时期的S、O、P与N水平, 可获得Jane职业幸福感的发展轨迹。由于访谈按过去、现在和将来三个时期收集数据, 因此可计算各个时期动机与情感水平的均值并绘制均值连线图 (图2) 。由图2可知, 从三个时期整体来看, S、O与P总体水平呈上升趋势, N的总体水平呈下降趋势;在Jane从事初中英语教师初期, S>O且N>P;而现在Jane评价中的O与P水平上升较快;在对于未来的期望中, S、O与P继续上升且在靠近纵坐标为20的点的附近重合, 而N持续下降接近零;所有这些变化趋势表明了一位初中英语教师健康的职业发展历程, 及其职业幸福感的发展轨迹。
(4) 由于部分评价的情感类型没有达到Geel和Mey[16]制定的分类标准, 而无法进行归类。因此为了更全面、更直观地了解个体的整体情感体验, 需要根据不同条件进行数据汇总, 并按照六边形模型原理, 以O-S为横轴, P-N为纵轴, 画出坐标图并整合在六边形模型中 (图3) 。从图3-A我们可以直观地了解到Jane的绝大部分评价处于六边形的上半部分, 她对初中英语教师这一职业的态度是积极的, 幸福感强。我们还可根据不同的条件得到不同的情感分布图, 例如8位教师的总体情感分布图 (图3-B) 、重点中学教师的情感分布图 (图3-C) 、普通中学教师的情感分布图 (图3-D) 、男教师的情感分布图 (图3-E) 和女教师的情感分布图 (图3-F) 。限于篇幅, 各种情感分布图本文不做具体分析。
(5) 在六边形模型的基础上进一步根据不同的分组情况进行统计分析。在本案例中至少还需回答三个问题:第一, 男教师与女教师之间的职业幸福感是否有区别?第二, 普通中学与重点中学教师之间的职业幸福感是否有区别?第三, 不同时期 (过去、现在和将来) 教师的职业幸福感是否有区别?因此, 可将所有教师评价视为总体, 并分别作性别 (χ2=13.9, p<.01) 、普通中学与重点中学 (χ2=20.54, p<.01) 、不同时期 (χ2=184.295, p<.01) 的卡方检验。检验结果回答了上述三个问题, 即男教师与女教师之间的职业幸福感、普通中学与重点中学教师之间的幸福感, 以及不同时期教师的职业幸福感均有区别。卡方检验得到的结果可以结合上文情感类型分布图 (图3) 一起分析, 本文篇幅有限, 不再赘述。
四、总结
由于大多数心理现象无法直接观察, 而操作主义主张使用的操作性定义仅能得到一个外在的指标, 并非我们希望探讨的心理现象本身。[17]因此, 作为特殊规律研究取向的SCM关注个体的独特性, 从评价的角度去探讨自我。个体的评价成为SCM的主要研究对象, 是我们洞察主体自我与客体自我不断对话的有效方式。SCM以时间为主要维度, 为个体的自我叙事建立内部联系, 将一系列独立的事件和与之相关的情感因素组织起来从而获得意义建构。因此, SCM充分考虑到了人的经验世界与物理世界的本质不同, 克服了实证主义与操作主义的弊病。同时, SCM并不排斥定量研究。实际上, SCM是定性与定量的相结合的研究方法。从上文的分析我们也能看到, SCM试图以一种量化的方式去解决情感分类问题, 而最终的评估、整合与假设验证同样也离不开定量分析。这种研究方式在很大程度上避免了定性研究的主观性倾向问题。
目前, 虽然SCM在国外应用广泛, 但国内与之相关的研究仅限于哲学层面与心理学的理论探讨。因此, 期望本文能抛砖引玉, 引起国内学者对这种科研方法的重视。
参考文献
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