1.4 嵌入式系统常用术语

在学习嵌入式应用技术的过程中，经常会遇到一些名词术语。从学习规律角度来看，初步了解这些术语有利于后面章节的学习。因此，本节对嵌入式系统中所用的一些常用术语给出简要说明。

1.4.1 与硬件相关的术语

1. 封装

集成电路的封装（Package）是指用塑料、金属或陶瓷材料等把集成电路封在其中。封装可以保护芯片，并使芯片与外部连接。常用的封装形式可分为通孔封装和贴片封装两大类。

通孔封装主要有单列直插（Single-in-line Package，SIP）、双列直插（Dual-in-line Package，DIP）、Z字形直插式封装（Zigzag-in-line Package，ZIP）等。

常见的贴片封装主要有小外形封装（Small Outline Package，SOP）、紧缩小外形封装（Shrink Small Outline Package，SSOP）、四方扁平封装（Quad-Flat Package，QFP）、塑料薄方封装（Plastic-Low-profile Quad-Flat Package，LQFP）、塑料扁平组件式封装（Plastic Flat Package，PFP）、插针网格阵列封装（Ceramic Pin Grid Array Package，PGA）、球栅阵列封装（Ball Grid Array Package，BGA）等。

2. 印刷电路板

印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）是组装电子元件用的基板，是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板，是电路原理图的实物化。PCB的主要功能是：提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑；实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）或电绝缘；为自动装配提供阻焊图形；为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形等。

3. 动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器

动态可读写随机存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）由一个MOS管组成一个二进制存储位。MOS管的放电导致表示“1”的电压会慢慢降低，一般每隔一段时间就要控制刷新信息，给其充电。DRAM价格低，但控制烦琐、接口复杂。

静态可读写随机存储器（Static Random Access Memory，SRAM）一般由4个或6个MOS管构成一个二进制位。当电源有电时，SRAM不用刷新，可以保持原有的数据。

4. 只读存储器

只读存储器（Read Only Memory，ROM）中的数据可以读出，但不可以修改，通常存储一些固定不变的信息，如常数、数据、换码表、程序等，具有断电后数据不丢失的特点。ROM有固定ROM、可编程ROM（即PROM）和可擦除ROM（即EPROM）3种。

PROM的编程原理是通过大电流将相应位的熔丝熔断，从而将该位改写成0，熔丝熔断后不能再次改变，所以只能改写一次。

EPROM（Erase PROM）是可以擦除和改写的ROM，它用MOS管代替了熔丝，因此可以反复擦除、多次改写。擦除是用紫外线擦除器来完成的，很不方便。有一种用低电压信号即可擦除的EPROM称为电可擦除EPROM，简写E2PROM或EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）。

5. 闪速存储器

闪速存储器（Flash Memory）简称闪存，是一种新型快速的E2PROM。由于工艺和结构上的改进，闪存比普通的E2PROM擦除速度更快，集成度更高。闪存相对于传统的E2PROM来说，其最大的优点是系统内编程，即不需要另外的器件来修改内容。闪存的结构随着时代的发展而有些变动，尽管现代的快速闪存是系统内可编程的，但仍然没有RAM使用起来方便。擦写操作必须通过特定的程序算法来实现。

6. 模拟量与开关量

模拟量是指时间连续、数值也连续的物理量，如温度、压力、流量、速度、声音等。在工程技术上，为了便于分析，常用传感器、变换器将模拟量转换为电流、电压或电阻等电学量。

开关量是指一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。

1.4.2 与通信相关的术语

1. 并行通信

并行通信是指数据的各位同时在多根并行数据线上进行传输的通信方式，数据的各位同时由源到达目的地，适合近距离、高速通信。常用的并行通信有4位、8位、16位、32位等同时传输。

2. 串行通信

串行通信是指数据在单线（电平高低表征信号）或双线（差分信号）上，按时间先后一位一位地进行传送，其优点是节省传输线，但相对于并行通信来说，速度较慢。在嵌入式系统中，串行通信一般特指用串行通信接口UART与RS232芯片连接的通信方式。下面介绍的SPI、I2C、USB等通信方式也属于串行通信，但由于历史发展和应用领域的不同，分别使用不同的专用名词来命名。

3. 串行外设接口

串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）主要用于MCU扩展外围芯片使用。这些芯片可以是具有SPI接口的A/D转换、时钟芯片等。

4. 集成电路互联总线

集成电路互联总线（Inter-Integrated Circuit，I2C）是一种由Philips公司开发的两线式串行总线，也称为IIC或I2C，主要用于用户电路板内MCU与其外围电路的连接。

5. 通用串行总线

通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）是MCU与外界进行数据通信的一种新的方式，其速度快、抗干扰能力强，在嵌入式系统中得到了广泛应用。USB不仅成为通用计算机上最重要通信接口，也是手机、家电等嵌入式产品的重要通信接口。

6. 控制器局域网

控制器局域网（Controller Area Network，CAN）是一种全数字、全开放的现场总线控制网络，目前在汽车电子中应用最广。

7. 边界扫描测试协议

边界扫描测试协议（Joint Test Action Group，JTAG）是由国际联合测试行动组开发的，对芯片进行测试的一种方式，可将其用于对MCU的程序进行载入与调试。JTAG能获取芯片寄存器等内容，或者测试遵守IEEE规范的器件之间引脚连接情况。

8. 串行线调试技术

串行线调试（Serial Wire Debug，SWD）技术使用2针调试端口，是JTAG的低针数和高性能替代产品，通常用于小封装微控制器的程序写入与调试。SWD适用于所有ARM处理器，并兼容JTAG。

关于通信相关的术语还有嵌入式以太网、无线传感器网络、ZigBee、射频通信等，这里不再进一步介绍。

1.4.3 与功能模块相关的术语

1. 通用输入／输出

通用输入／输出（General Purpose I/O，GPIO）即基本的输入／输出，有时也称并行I/O。作为通用输入引脚时，MCU内部程序可以读取该引脚，知道该引脚是“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输入。作为通用输出引脚时，MCU内部程序向该引脚输出“1”（高电平）或“0”（低电平），即开关量输出。

2. 模数转换与数模转换

模数转换（Analog to Digital Convert，ADC）的功能是将电压信号（模拟量）转换为对应的数字量。实际应用中，这个电压信号可能由温度、湿度、压力等实际物理量经过传感器和相应的变换电路转化而来。经过A/D转换，MCU就可以处理这些物理量。而与之相反，数模转换（Digital to Analog Convert，DAC）的功能则是将数字量转换为电压信号（模拟量）。

3. 脉冲宽度调制器

脉冲宽度调制器（Pulse Width Modulator，PWM）是一个D/A转换器，可以产生一个高电平和低电平之间重复交替的输出信号——PWM信号。

4. 看门狗

看门狗（Watch Dog）是一个为了防止程序跑飞而设计的一种自动定时器。当程序跑飞时，由于无法正常执行清除看门狗定时器，看门狗定时器会自动溢出，使系统程序复位。

5. 液晶显示

液晶显示（Liquid Crystal Display，LCD）是电子信息产品的一种显示器件，可分为字段型、点阵字符型、点阵图形型三大类。

6. 发光二极管

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种将电流顺向通到半导体PN结处而发光的器件，常用于家电指示灯、汽车灯和交通警示灯。

7. 键盘

键盘是嵌入式系统中最常见的输入设备。识别键盘是否有效被按下的方法有查询法、定时扫描法和中断法等。

与功能模块相关术语很多，这里不再进一步介绍，可以在具体学习时逐步积累。