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(jī)外形4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用

1946年2月15日，第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)問世，這標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來。（CALCULATOR）ENIAC

匈牙利籍?dāng)?shù)學(xué)家馮·諾依曼在方案的設(shè)計(jì)上做出了重要的貢獻(xiàn)。1946年6月，他又提出了“程序存儲(chǔ)”和“二進(jìn)制運(yùn)算”的思想，進(jìn)一步構(gòu)建了計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成這一計(jì)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)。4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用微處理器、存儲(chǔ)器加上I/O接口電路組成微型計(jì)算機(jī)。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(jī)原理及應(yīng)用三種應(yīng)用形態(tài)的比較

單板機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)機(jī)（多板機(jī)）4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用

◆單片機(jī)在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)芯片電源模塊開關(guān)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(jià)格低、易于產(chǎn)品化單片機(jī)芯片即是一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)，對(duì)于批量大的專用場合，一方面可以在眾多的單片機(jī)品種間進(jìn)行匹配選擇；同時(shí)還可以專門進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，使芯片的功能與應(yīng)用具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在單片機(jī)產(chǎn)品的引腳封裝方面，有的單片機(jī)引腳已減少到8個(gè)或更少。從而使應(yīng)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(jī)原理及應(yīng)用4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)應(yīng)用概況4位單片機(jī)：玩具、磅秤、計(jì)算器、車表、車用防盜裝置、呼叫器、無線電話、遙控器、溫濕度計(jì)、傻瓜相機(jī)、充電器、CD播放機(jī)、LCD驅(qū)動(dòng)控制器。8位單片機(jī)：電表、玩具、馬達(dá)控制、呼叫器、傳真機(jī)、來電識(shí)別器、錄音電話、CRT顯示器、鍵盤、USB16位單片機(jī)：移動(dòng)電話、USB2.0控制、數(shù)碼相機(jī)、攝錄放機(jī)32位單片機(jī)：Modem、GPS、PDA、Hub、ISDN電話、路由器、機(jī)頂盒、工作站、激光打印機(jī)64位單片機(jī)：機(jī)器人、高端工作站、高檔游戲機(jī)、多媒體互動(dòng)、高檔終端機(jī)4.1單片機(jī)原理及應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)不同于常見的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不以獨(dú)立的設(shè)備物質(zhì)形態(tài)出現(xiàn)，沒有統(tǒng)一的外觀，它根據(jù)主體設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用的需要嵌入在設(shè)備內(nèi)部、發(fā)揮著運(yùn)算、處理、存儲(chǔ)及控制的作用。體系結(jié)構(gòu)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(chǔ)介質(zhì)、通信部件、顯示部件、控制部件等驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)、BSP、應(yīng)用中間件等4.2嵌入式系統(tǒng)其最本質(zhì)的三個(gè)特點(diǎn)為:嵌入性、專用性和計(jì)算機(jī)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?yàn)槟承┫到y(tǒng)不需要和用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，就能夠完成任務(wù)。這就不強(qiáng)調(diào)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(lǐng)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(jī)處理器等等，幾乎每一個(gè)特定的市場，都有一種特定的功能，特別的處理器與之對(duì)應(yīng)。這也就覺得了嵌入式處理器品種的千差萬別，不像在PC領(lǐng)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(jì)算機(jī)體系：嵌入式系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的，但又有他的特殊性，如軟件相對(duì)特定，因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)的專用性，所以嵌入式系統(tǒng)的軟件往往都是針對(duì)特定系統(tǒng)特定功能而專門開發(fā)的；同時(shí)有些嵌入式系統(tǒng)有較高的實(shí)時(shí)性要求（如核武器的導(dǎo)航系統(tǒng)），有些需要功耗極低（如手持設(shè)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(yán)格等，另外如電信設(shè)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(chǔ)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(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動(dòng)存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消費(fèi)電子軍事國防電子商務(wù)工業(yè)控制4.2嵌入式系統(tǒng)微電子技術(shù)：是指將電子器件微型化的技術(shù)。通常將電路制作在薄如紙的一層硅片上，因此俗稱半導(dǎo)體芯片技術(shù)或半導(dǎo)體集成電路（IC）技術(shù)。Metal

SemiconductorOxide4.3微電子技術(shù)4.3微電子技術(shù)Intel40044.3微電子技術(shù)無芯不新芯為核心4.3微電子技術(shù)4.3微電子技術(shù)光電子技術(shù)：是電子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門新興的綜合性的交叉學(xué)科，主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)。4.4光電子技術(shù)4.4光電子技術(shù)4.4光電子技術(shù)4.5無線通信技術(shù)信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)模擬通信系統(tǒng)：利用模擬信號(hào)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(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)信源調(diào)制信道信宿解調(diào)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(shù)無線通信系統(tǒng)的基本組成4.5無線通信技術(shù)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(shù)4.5無線通信技術(shù)通信方式4.5無線通信技術(shù)移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成4.5無線通信技術(shù)定義：移動(dòng)通信系統(tǒng)是指進(jìn)行信息交換的兩端中至少有一端可以處于移動(dòng)狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 終端的移動(dòng)性（如手持機(jī)、車載臺(tái)等） 個(gè)人的移動(dòng)性（SIM卡方式支持的業(yè)務(wù)）

移動(dòng)通信解決因人的移動(dòng)而產(chǎn)生的移動(dòng)中通信的問題4.5無線通信技術(shù)移動(dòng)通信的發(fā)展目標(biāo)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)：個(gè)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(shí)間(Whenever) “任何時(shí)間”要求支持移動(dòng)中通信:無線通信是前提在任何地點(diǎn)(Wherever) “任何地點(diǎn)”要求無縫覆蓋:傳輸能力有限與另一個(gè)人(Whomever)進(jìn)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(shù)移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)必須利用無線電波進(jìn)行信息的傳輸

運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，多徑傳播 用戶高速移動(dòng)工作于復(fù)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(wù)量的需求與日俱增

用戶容量，業(yè)務(wù)能力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜

用戶注冊(cè)和登記，鑒權(quán)和計(jì)費(fèi)，安全和保密用戶終端成為個(gè)人消費(fèi)品4.5無線通信技術(shù)移動(dòng)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(hào)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(wù)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(shè)備、軍用設(shè)備4.5無線通信技術(shù)2019年3月，申報(bào)中央與地方共建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室——電子信息工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，這是我院首次獲得該類項(xiàng)目資助，負(fù)責(zé)人為王衛(wèi)星教授。項(xiàng)目投資650萬元。2019年10月，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“教學(xué)質(zhì)量工程”第一期培育項(xiàng)目中，我院電子信息工程專業(yè)校級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)（負(fù)責(zé)人為洪添勝教授）和電子信息工程校級(jí)特色專業(yè)（負(fù)責(zé)人為王衛(wèi)星教授）等培育項(xiàng)目獲得立項(xiàng)批準(zhǔn)。4.6實(shí)踐與創(chuàng)新廣東省教育廳電子信息工程教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：

4類，13個(gè)實(shí)驗(yàn)分室中央與地方共建電子信息工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室：電子信息工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)4.6實(shí)踐與創(chuàng)新廣東省教育廳華南農(nóng)業(yè)大學(xué)電子信息工程教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)類自動(dòng)化類電子信息類信息技術(shù)應(yīng)用類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分室現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)分室信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分室DSP實(shí)驗(yàn)分室自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分室微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)分室電路原理實(shí)驗(yàn)分室電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)分室通信原理實(shí)驗(yàn)分室EDA實(shí)驗(yàn)分室測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)分室電力電子與電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)分室3S技術(shù)實(shí)驗(yàn)分室任意、波形信號(hào)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(chǔ)示波器誤碼測試儀DSP實(shí)驗(yàn)箱移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)箱PLC實(shí)驗(yàn)裝置GIS軟件PROTEL軟件全國電子設(shè)計(jì)大賽廣東省電子設(shè)計(jì)競賽“Actel杯”中國大學(xué)生FPGA設(shè)計(jì)競賽全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽全國大學(xué)生英語競賽“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生PROTEL電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)大賽嵌入式、周立功、恩智浦等4.6實(shí)踐與創(chuàng)新全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)戰(zhàn)報(bào)：

年度全國一等獎(jiǎng)全國二等獎(jiǎng)廣東省一等獎(jiǎng)廣東省二等獎(jiǎng)廣東省三等獎(jiǎng)20190111

——20190221120191344

02019023502009137502019236824.6實(shí)踐與創(chuàng)新4.6實(shí)踐與創(chuàng)新4.6實(shí)踐與創(chuàng)新學(xué)生設(shè)計(jì)產(chǎn)品后的喜悅工廠畢業(yè)實(shí)習(xí)4.6實(shí)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(shù)發(fā)展（題目合適，內(nèi)容新穎、完整，數(shù)據(jù)真實(shí)、可信，排版規(guī)范、大方、美觀，A4打印，3000字以上）

附詳細(xì)的參考文獻(xiàn)，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(shí)間，如：

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