嵌入式基础概念扫盲（2）

晶振

是什么

晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的

主要特性

产生振荡频率

主要作用

时钟信号：通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步，有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步

时钟频率：晶振与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供

继电器

是什么

继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用

主要特性

通过输入量的变化来控制被控量的变化

主要作用

扩大控制范围：可通过小电流来控制大电流的运作，以多触点继电器为例，一旦其控制信号达到规定的某一值后，便可根据触点组的形式来同时换接、断开或接通多路电路

放大：灵敏型继电器、中间继电器等多种继电器都将继电器的放大作用极好的体现出来，它们可利用一个很微小的可控制量来起到控制大功率电路的作用

综合信号：继电器的多个控制信号按规定的形式得以输入时，便在继电器内部对这些信号进行综合，并达到预定的控制效果

继电器与其它电器一起，还可在自动装置中组成程序控制线路以实现自动化运行，继电器还有遥控、监测等作用

数码管

是什么

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管(LED)

主要特性

发光亮度高，响应时间快

主要作用

显示：通过控制电路让其显示相应数字

LCD

是什么

LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面

主要特性

当通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过

轻薄短小、耗电量低、无辐射

主要作用

显示：液晶显示器

寄存器

是什么

寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，存器有累加器(ACC)

主要特性

位于CPU内部，数量很少

寄存器所能存储的数据不一定是8bit，有一些寄存器可以存储16bit数据，对于386/486处理器中的一些寄存器则能存储32bit数据

每个内部寄存器都有一个名字，而没有类似存储器的地址编号

主要作用

• 1.可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算
• 2.存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即寻址
• 3.可以用来读写数据到电脑的周边设备

RAM

是什么

随机存取存储器（random access memory，RAM）又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储单元的工作原理，随机存储器又分为静态随机存储器（英文：Static RAM，SRAM)和动态随机存储器（英文Dynamic RAM，DRAM)

主要特性

随机存取：当存储器中的数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关

易失性：当电源关闭时RAM不能保留数据

对静电敏感：静电会干扰存储器内电容器的电荷，引致数据流失，甚至烧坏电路。故此触碰随机存取存储器前，应先用手触摸金属接地

访问速度：现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的，存取延迟和其他涉及机械运作的存储设备相比，也显得微不足道

需要刷新：现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制)，未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形，若不作特别处理，数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态，然后按照原来的状态重新为电容器充电，弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性

主要作用

存取数据：内存

ROM

是什么

ROM 是 ROM image（只读内存镜像）的简称，常用于手机定制系统玩家的圈子中。 一般手机刷机的过程，就是将只读内存镜像（ROM image）写入只读内存（ROM）的过程。 常见的 ROM image 有 img、zip 等格式，前者通常用 fastboot 程序通过数据线刷入（线刷），后者通常用 recovery 模式从 sd刷入（卡刷），故 img 镜像也被称为线刷包，zip 镜像也被称为卡刷包。 国内的定制系统开发者，经常会陷入自己的产品究竟是应该称为 OS还是 UI的争论，为了避免此类争论和表示谦虚，会自称为 ROM。很多定制系统玩家也会统一将定制系统称为 ROM

主要特性

一旦储存资料就无法再将之改变或删除

断电后能保证数据不会丢失

主要作用

通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。例如早期的个人电脑如Apple II或IBM PC XT/AT的开机程式（作业系统）或是其他各种微电脑系统中的轫体（Firmware）

总线

是什么

总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束， 按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。

主要特性

连接各个部件的一组信号线

主要作用

地址总线用来表示地址码，数据总线用来表示传输的数据，控制总线表示总线上操作的命令、状态

上拉/下拉电阻

是什么

上拉就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用。下拉同理，也是将不确定的信号通过一个电阻钳位在低电平。

上拉是对器件输入电流，下拉是输出电流；强弱只是上拉电阻的阻值不同，没有什么严格区分；对于非集电极（或漏极）开路输出型电路（如普通门电路）提供电流和电压的能力是有限的，上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。

主要特性

稳定电平

主要作用

稳定电平：数字电路有三种状态，高电平、低电平、和高阻状态，有些应用场合不希望出现高阻状态，可以通过上拉电阻或下拉电阻的方式使处于稳定状态，具体视设计要求而定

上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的问题的，一般是上拉增大电流，下拉电阻是用来吸收电流

与门

是什么

与门（英语：AND gate）又称“与电路”、逻辑“积”、逻辑“与”电路。是执行“与”运算的基本逻辑门电路。有多个输入端，一个输出端。当所有的输入同时为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平，否则输出为低电平（逻辑0）

主要特性

只有当所有输入端都是高电平（逻辑“1”）时,该电路输出才是高电平（逻辑“1”）,否则输出为低电平（逻辑“0”）

主要作用

执行“与”运算的基本逻辑门电路

或门

是什么

或门（OR gate），又称或电路、逻辑和电路。如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做或门。或门有多个输入端，一个输出端，只要输入中有一个为高电平时（逻辑“1”），输出就为高电平（逻辑“1”）；只有当所有的输入全为低电平（逻辑“0”）时，输出才为低电平（逻辑“0”）

主要特性

只要有一个或几个输入端是 “1”,或门的输出即为 “1”。而只有所有输入端为 “0”时,输出才为 “0”

主要作用

实现逻辑或的功能