CPU的核心功能包括数据运算和指令控制。CPU运算的数据和执行的指令全部存储在CPU的寄存器中,这些数据和指令又都来自于CPU高速缓存。
最早的计算机系统存储由主存储和外部存储两部分组成,主存储即是插在主板上的内存,外部存储是内存以外的所有存储设备。早期的计算机“系统”内置在主板的ROM(一种断电后数据不会丢失的内存)中,而不是存储在硬盘里,数据处理的方式也是将数据都加载到主存中进行处理。所以硬盘驱动器与软盘驱动器、光盘驱动器等一样都是外部存储设备。主存是CPU和外部存储之间的一个缓冲区,为高效的运算处理提供了保障。
电感(inductor)是一个绕在磁性材料上的导线线圈(coil),电感通以电流时产生磁场(magnetic field),磁场很懒,不喜欢变化,结果呢,电感就成为阻碍其电流(current)变化的元件。
如果流过电感的电流恒定,电感就很高兴,不用对电子流出任何力(force),此时的电感线圈就是普通导线。
如果我们想中断电感中的电流,电感就会出力(电动势,EMF),试图维持其中电流。如果电感自身构成回路,电路中又没有电阻(resistance),那么理论上,电子流永远在循环流动。但是,除非我们采用超导体,否则所有的导线都对电流有阻碍作用,最终电感电流将衰减(decay)为零,且电阻越大,衰减越快。不过,感抗(inductance)越大,衰减则越慢。如图1所示。
在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。在 RS-232 的通讯标准中是以一个 25 针的接口来定义的,并在早期的计算机如 PC 或 XT 机型上广 泛使用,但在 AT 机以后的机型上,实际均采用了 9 针的简化版本应用,现在所说的 232 通讯均默认为 9 针的接口。
目前 RS-232 是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232 被定义为一种在低速率串 行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232 采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。
在电子电路中,电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路,因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。电子电路中另一大类电路的数字电子电路。它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号。数字电子电路又可分成脉冲电路和数字逻辑电路,它们处理的都是不连续的脉冲信号。脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路。家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器具等,都要用到脉冲电路。
电脉冲有各式各样的形状,有矩形、三角形、锯齿形、钟形、阶梯形和尖顶形的,最具有代表性的是矩形脉冲。要说明一个矩形脉冲的特性可以用脉冲幅度 Um 、脉冲周期 T 或频率 f 、脉冲前沿 t r 、脉冲后沿 t f 和脉冲宽度 t k 来表示。如果一个脉冲的宽度 t k =1 / 2T ,它就是一个方波。
脉冲电路和放大振荡电路最大的不同点,或者说脉冲电路的特点是:脉冲电路中的晶体管是工作在开关状态的。大多数情况下,晶体管是工作在特性曲线的饱和区或截止区的,所以脉冲电路有时也叫开关电路。从所用的晶体管也可以看出来,在工作频率较高时都采用专用的开关管,如 2AK 、 2CK 、DK 、 3AK 型管,只有在工作频率较低时才使用一般的晶体管。
就拿脉冲电路中最常用的反相器电路(下图1)来说,从电路形式上看,它和放大电路中的共发射电路很相似。在放大电路中,基极电阻 R b2 是接到正电源上以取得基极偏压;而这个电路中,为了保证电路可靠地截止, R b2 是接到一个负电源上的,而且 R b1 和 R b2 的数值是按晶体管能可靠地进入饱和区或止区的要求计算出来的。不仅如此,为了使晶体管开关速度更快,在基极上还加有加速电容 C ,在脉前沿产生正向尖脉冲可使晶体管快速进入导通并饱和;在脉冲后沿产生负向尖脉冲使晶体管快速进入截止状态。除了射极输出器是个特例,脉冲电路中的晶体管都是工作在开关状态的,这是一个特点。
今天分析一个经典的单片机供电电路,电路的原理图如下图所示:
开关电路简化后的电路
在电路上电之前。开关"TEST"断开,单片机也没有通过VCC加电。此时,T1的基极通过R9(100k)接地,处于截止状态。T3的基级电阻R7所连接的Test,T1都处于截止状态,所以T3也处于截止状态。
电源+9V被T3隔离,没有加载稳压芯片IC2上,IC2的输出VCC保持低电平。
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