很多时候我们需要进行长字符串的拆分。在振南的研发经历中,使用到这种操作的最典型的应用场合有三个。
C语言中要表达一个字节数据序列(内存中连续存储的若干个字节),我们可以使用字节数组,如unsigned char array[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}。其实字符串,本质上也是一个字节序列,但是通常情况下它所存储的字节的值均为ASCII中可打印字符的码值,如’A’、’ ‘、’|’等。那在字符串中是否也可以出现其它的值呢?这样,我们就可以用字符串的形式来表达一个字节序列了。很多时候,它可能比字节数组要方便一些。字符串中的转义符就是用来干这个的。请看如下程序:
字符串是C语言中最基础的概念,也是最常被用到的。在嵌入式开发中,我们经常要将一些字符串通过串口显示到串口助手或调试终端上,作为信息提示,以便让我们了解程序的运行情况;或者是将一些常量的值转为字符串,来显示到液晶等显示设备上。
中断机制在单片机及嵌入式系统中是重中之重,我们必须深入理解。首先我们要明白一点:CPU执行指令代码,并非一直顺序地逐条执行,而是可能突然跳到某段代码上去的。因为这段代码的优先级更高,或者说它更加紧迫,CPU必须暂时放下手上的的工作,立即去执行它,否则就可能导致不良的后果,甚至是严重的事故。这个“突然跳转”有时是可以人为预见的,或者是设计人员故意使然,但有些时候却是随机的,无法事先断定它发生的具体时间。这就是“中断”最为通俗的表述,如图1.22所示。
将“二进制”单独拿出来作为一节来讲,是因为它是一个极为基础的概念。但是很多人对二进制并没有形象的认识,甚至有一些已经入门、稍有开发经验的人对它的理解仍然比较模糊。所以振南认为有必要将它以一种更为形象、通俗而又深刻的方式着重来进行阐述,以便给我们以后的学习打下坚实的基础。
通用MCU的成功与否,产品本身PPA固然重要,但除此外很大程度上取决于开发生态。生态的繁荣可以让其中的每一位参与者受益,当然也会反哺到MCU产品本身,影响到新的产品定义和走向。
好,有了CPU、存储器、总线以及外设,我们把它们有机地组合封装在一起,再把各个外设、总线的信号,以及供电和地通过引脚引出来,这就是一片完整的单片机芯片。等等,要让单片机跑起来似乎还少了些什么?对,还有时钟!
我们已经知道了CPU如何通过总线进行存储器的读写,也知道地址总线的宽度决定了CPU的寻址空间,数据总线的宽度则决定了CPU的位数(单次能够读写的数据量),而控制总线在一定程度上影响了访存的速度(WR与RD为0的时间越短,访存速度越快,当然也要存储器速度跟得上才行)。有了CPU和存储器,以及连接它们的总线,这就足以构成一个完整的、可正常运行的计算机系统。
7月3日,商务部与海关总署发布公告,决定自2023年8月1日起,依据相关法律,对镓、锗两种关键金属实行出口管制。这一举措被视作对美国在半导体领域打压中国的一种有力回应!
有移动计算的地方,就有Arm的存在。而Arm架构不断创新也与移动计算的需求发展紧密绑定在了一起。近年来,计算需求变得日益复杂,Arm也从2021年开始推出全面计算解决方案(TCS:Total Compute Solutions)。通过一整套专为无缝协同工作而设计的IP组合,Arm TCS极大地降低了SoC设计复杂度,帮助SoC设计者将计算性能进一步提高。
步步紧逼的禁运究竟对中国产生多大的影响?我们应该如何突破重重封锁实现形成半导体产业竞争优势?听听来自Gartner研究副总裁盛陵海(Roger Sheng)先生的专业见解。
瑞萨电子在汽车电气化、智能化方面的布局。
如果把CPU看作“帝都”,存储器看作是“卫城”,它们之间要互通往来,就必然要修建道路,而这条道路又可以不断延伸分支,将很多城市串连起来。这样,城市两两之间便均可通行。这条“道路”就是总线!如图1.11所示。(这些被串连起来的“城市”就犹如振南后面要讲到的“CPU外设”)。
存储器对于整个计算机系统来说是至关重要的:供CPU执行的程序指令、程序运行过程中的变量和数据……,它们都要以存储器作为载体。所以在实际的应用和开发中,人们总是希望单片机芯片的RAM和ROM容量能尽量大一些。这样就可以存储更多的代码指令,运行规模更大更为复杂的程序。另外,存储器本身的读写速度也就成为了CPU性能的最大瓶颈之一。更为形象的描述如图1.9所示。
下面振南要介绍的是“单片机的体系架构模型”,是超脱于任何一种具体型号的单片机芯片之上的(我感觉我要成仙),它具有很强的普适性。几乎所有的单片机,或是ARM、DSP以及更为高端的处理器都遵循这一模型。或者说,这一模型中的几大要素是必需的。