第4章 嵌入式系统的基本输入和输出 ¶

嵌入式系统的轻触按钮、按键开关、LED指示灯、继电器触点的通断控制等属于开关型输入和输出，电路中传输的信号仅有两个有效状态，用一个二进制位即可存储这种信号。 我们把这种类型的外设称作数字型输入/输出外设。嵌入式系统使用调节旋钮能够连续地调节电机速度、照明亮度或喇叭音量等，随着调节旋钮旋转，调速电路单元输出的电压连续变换， 嵌入式系统的ADC(模拟-数字转换器)将连续变化的电压信号转换成计算机系统使用的数值(需要多个二进制位存储该信息)，ADC是嵌入式系统最常用的模拟输入接口。另一方面， 电机控制单元根据电压信号的高低实时地调整电机转速，这需要嵌入式系统能够输出可编程的连续变化的电压信号，我们可以使用DAC(数字-模拟转换器)将计算机系统的数值线性地转换成电压信号， DAC属于模拟输出型功能单元。脉冲的宽度、频率(或密度)调制信号具有易集成、低成本和高抗干扰能力等特性，PWM(脉冲宽度调制)和PDM(脉冲密度调制)是现代嵌入式系统常用的接口， 他们属于数字型“连续变化的信号”。

本章将深入了解嵌入式系统MCU的基本输入和输出接口，包括数字数输入/输出、模拟输入/输出、脉冲(宽度和密度)调制信号输入/输出等硬件工作原理和软件接口设计。 期间，我们将再次了解“Load-Store型体系架构”的MCU对片上外设的访问操作方法。