当我们参考计算机系统或驱动相关书籍时,书中通常会提起一些缩写名词,比如:BIOS、MMU、DSP、DMA、MIPS等,它们具体表示什么呢?本篇文章将介绍这些常用名词的含义以及实际用途(名词解释部分来自网络或相关书籍)。
ARM
ASIC
BIOS
CPU
DMA
DSP
DTE
Flash Memory
GPIO
GPU
Interrupt
LCDC
MCU
MIPS
MMU
PCB
PCB(2)
PCI
PCIe
PCU
PLC
RAM
ROM
RISC
SoC
SPI
UART
Advanced RISC Machine,ARM架构更早称作Acorn RISC Machine,是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构。ARM处理器本身是32/64位设计,但也配备16位指令集,ARM处理器广泛使用在嵌入式系统设计,低耗电节能,非常适用移动通讯领域。
application-specific integrated circuit,专用集成电路。ASIC是为特殊应用而设计的微芯片,例如特定类型的传输协议或手持计算机。 目前用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和 FPGA(现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计是最为流行的方式之一,它们的共性是都具有用户现场可编程特性,都支持边界扫描技术,但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。
Basic Input Output System,基本输入输出系统。BIOS代表基本的输入输出系统,是存储在主板上一个小内存芯片上的软件。BIOS负责POST(POST,简称开机自检,是初始设置它的上电后,是否通过计算机进行正确的诊断测试的硬件相关的问题),因此它是计算机启动时运行的第一个软件。
BIOS 固件是非易失性的,这意味着即使从设备上断开电源,其设置也可以保存并恢复。
Central Processing Unit,称为处理器,中央处理器或微处理芯片,是计算机的中央处理单元。计算机的CPU处理从计算机上运行的硬件和软件收到的所有指令。
Direct Memory Access,直接存储器(内存)访问,又称直接存储芯片。DMA是所有现代电脑的重要特色,它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。否则,CPU 需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器,然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中,CPU 对于其他的工作来说就无法使用。
Digital Signal Processing,数字信号处理技术,又称数字信号处理芯片。DSP利用数字处理,如由计算机或更专业的数字信号处理器,来执行各种各样的信号处理操作。以这种方式处理的数字信号是一组数字序列,表示时间、空间或频率等域中连续变量的样本。在数字电子学中,数字信号表示为脉冲串,它通常由MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关产生。
Data Terminal Equipment,数据终端设备。DTE是数据通信系统中的端设备或端系统。它可以是一个数源(信号的发起者),也可以是一个数宿(信号的接受者),或者两者都是数据终端设备,通过数据通信设备连接到一个数据网络上,并使用数据通信设备产生的时钟信号。
Flash Memory,快闪存储器。Flash Memory是一种非易失性存储芯片,用于存储以及在个人计算机(PC)和数字设备之间传输数据。它具有电子重新编程和擦除的功能。 Flash Memory既可以替代“可编程只读存储器(EEPROM)”使用,也可以是一个独立的存储设备,如USB驱动器。
General-purpose input/output,通用输入/输出。GPIO是集成电路或电子电路板上未提交的数字信号引脚,用于将微控制器连接到其他电子设备的标准接口。例如,它可以与传感器,二极管,显示器和片上系统模块一起使用。实际操作时,GPIO一般由硬件触发并通过驱动写入或获取值,比如:键盘驱动根据GPIO状态判断出具体按键并上报状态。
Graphics Processing Unit,称为图形处理器,图形处理单元。GPU是执行快速数学计算的计算机芯片,主要用于渲染图像。在计算的早期,CPU执行了这些计算。但是,随着更多图形密集型应用程序(例如AutoCAD)的开发,它们的需求给CPU带来压力,并降低性能。GPU的出现是一种从CPU分担这些任务并释放处理能力的方法。
Interrupt,一般称为中断。中断是提供多进程多任务处理的操作系统的功能。中断是一个信号,它提示操作系统停止一个进程的工作并开始另一个进程的工作。中断的概念是现代操作系统设计的核心。从本质上讲,操作系统是线性的,在任何给定时间都不能处理多个计算任务。但是,随着现代操作系统变得更加先进,工程师和开发人员已经包括了中断功能,以通过切入和切出各种任务来帮助操作系统处理许多不同的程序。
Liquid Crystal Display controller或LCD controller,液晶显示控制器。LCDC主要由时序发生模块、帧存控制模块和图像处理模块组成。LCDC主要负责从内存或者FIFO通道中获取图像/视频数据,以一定的方式叠加、混合,将一帧图像送出到外部液晶显示器去显示。
Microcontroller Unit,微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机。通过把CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
Microprocessor without interlocked piped stages architecture,亦为Million Instructions Per Second(每秒百万指令)的双关语。MIPS是一种采取精简指令集(RISC)的处理器架构。
Memory Management Unit,内存管理单元。MMU是处理其虚拟内存和缓存操作的物理硬件。MMU通常位于计算机的中央处理单元(CPU)中,但有时在单独的集成芯片(IC)中运行。所有数据请求输入都发送到MMU,后者进而确定是否需要从RAM或ROM存储器中检索数据。
内存管理单元也称为分页内存管理单元。
Printed Circuit Board,印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
Process Control Block,进程控制块。PCB是系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构,它是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录性数据结构。系统用它来记录进程的外部特征,描述进程的运动变化过程。同时,系统可以利用PCB来控制和管理进程,所以说,PCB是系统感知进程存在的唯一标志。
Peripheral Component Interconnect,外部设备互连。PCI是一种由英特尔(Intel)公司1991年推出的用于定义局部总线的标准。此标准允许在计算机内安装多达10个遵从PCI标准的扩展卡。最早提出的PCI总线工作在33MHz频率之下,传输带宽达到132MB/s(33MHz * 32bit/8),基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求,后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz,传输带宽能达到264MB/s。
peripheral component interconnect express,简称PCI-Express或PCI-e,外部设备快速互连。PCI-Express是一种高速串行计算机扩展总线标准,它原来的名称为“3GIO”,是由英特尔在2001年提出的,旨在替代旧的PCI,PCI-X和AGP总线标准。PCI-Express也有多种规格,从PCI Express x1到PCI Express x32,能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。
Packet Control Unit,分组控制单元,又称包控制单元。PCU在移动通讯GPRS网络中,用来处理数据业务量,并将数据业务量从GSM话音业务量中分离出来。
Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器。PLC用于工业自动化的坚固型计算机。这些控制器可以自动化特定的过程,机器功能,甚至整个生产线。
Random Access Memory,随机存取存储器。RAM是一种非常快速的计算机内存,可以暂时存储您现在和不久的将来PC所需的所有信息。RAM是台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机和游戏机的最重要组件之一。没有它,几乎不可能在任何系统上执行任何操作。
Read-only memory,只读存储器。ROM是计算机和其他电子设备中的一种数据存储形式,无法轻易更改或重新编程。ROM处于非易失性状态,即使关闭电源后内容也会保留。
Reduced Instruction Set Computing,精简指令集。RISC是一种微处理器体系结构,它利用少量的,高度优化的指令集,而不是其他类型体系结构中经常出现的更为专门的指令集。
System on Chip,称为芯片级系统,即片上系统。SoC身上也会体现出“集成电路”与“芯片”之间的联系和区别,其相关内容包括集成电路的设计、系统集成、芯片设计、生产、封装、测试等等。跟“芯片”的定义类似,SoC更强调的是一个整体,在集成电路领域,给它的定义为:由多个具有特定功能的集成电路组合在一个芯片上形成的系统或产品,其中包含完整的硬件系统及其承载的嵌入式软件。
Serial Peripheral Interface,串行外设接口。SPI是微控制器系统中常见的一种通信协议。它设计为一种高速全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,传感器、液晶显示器和存储卡是使用SPI设备的示例。
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收器/发送器。UART是带有编程的微芯片,用于控制计算机与其所连接的串行设备的接口。特别是,它为计算机提供了RS-232C数据终端设备(DTE)接口,以便它可以与调制解调器和其他串行设备“对话”并交换数据。