电气专业英语（第4版）课件 unit 4 Microcontroller

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ZhangMicrocontroller

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4

电气工程专业英语教程

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参考译文PhrasesNewWordsNewWordsPhrasesPhrasesAbbreviationsAbbreviationsListeningtoTextA[1]Thetemporaryinformationthatthemicrocontrollerreceivesisstoredinitsdatamemory,wheretheprocessoraccessesitandusesinstructionsstoredinitsprogrammemorytodecipherandapplytheincomingdata.Notes原句本句中，主语是Thetemporaryinformation，谓语是isstored，initsdatamemory是地点状语。thatthemicrocontrollerreceives是一个定语从句，修饰和限定主语。wheretheprocessoraccessesitandusesinstructionsstoredinitsprogrammemorytodecipherandapplytheincomingdata是一个非限定性定语从句，副词where，指代initsdatamemory，对其进行补充说明。讲解[1]Thetemporaryinformationthatthemicrocontrollerreceivesisstoredinitsdatamemory,wheretheprocessoraccessesitandusesinstructionsstoredinitsprogrammemorytodecipherandapplytheincomingdata.Notes原句英语中副词where和when可以引导一个非限定性定语从句。where在非限制性定语从句中作地点状语，指代主句中表示地点的词语。when在非限制性定语从句中作时间状语，指代主句中表示时间的词语。例如：TheywenttoLondon,wheretheylivedforsixmonths.他们去了伦敦，在那儿呆了六个月的时间。讲解[1]Thetemporaryinformationthatthemicrocontrollerreceivesisstoredinitsdatamemory,wheretheprocessoraccessesitandusesinstructionsstoredinitsprogrammemorytodecipherandapplytheincomingdata.Notes原句HewillputoffthepicnicuntilMay1st,whenhewillbefree.他将把郊游推迟到5月1号，那时他将有空。本句意为：微控制器接收到的临时信息存储在其数据存储器中，在数据存储器中，处理器访问该信息并使用存储在程序存储器中的指令来解读和应用输入的数据。讲解[2]Amicrocontroller'smemoryisusedtostorethedatathattheprocessorreceivesandusestorespondtoinstructionsthatit'sbeenprogrammedtocarryout.Notes原句本句中，tostorethedatathattheprocessorreceivesanduses是一个动词不定式短语，作目的状语，修饰主句的谓语isused。在该短语中，thattheprocessorreceivesanduses是一个定语从句，修饰和限定thedata。torespondtoinstructionsthatit'sbeenprogrammedtocarryout也是一个动词不定式短语，作目的状语，修饰tostore。thatit'sbeenprogrammedtocarryout是也一个定语从句，修饰和限定instructions。本句意为：微控制器的存储器用于存储处理器接收并使用的数据，来响应编程的要执行的指令。讲解[3]Generally,microcontrollersaredesignedtobereadilyusablewithoutadditionalcomputingcomponentsbecausetheyaredesignedwithsufficientonboardmemoryaswellasofferingpinsforgeneralI/Ooperations,sotheycandirectlyinterfacewithsensorsandothercomponents.Notes原句本句中，becausetheyaredesignedwithsufficientonboardmemoryaswellasofferingpinsforgeneralI/Ooperations,sotheycandirectlyinterfacewithsensorsandothercomponents是一个原因状语从句，修饰主句的谓语。在该从句中，sotheycandirectlyinterfacewithsensorsandothercomponents是一个目的状语从句，修饰从句的谓语。本句意为：一般来说，微控制器被设计为易于使用，无需额外的计算部件，因为它们设计有足够的板载内存，并提供用于一般I/O操作的引脚，因此它们可以直接与传感器和其他部件连接。讲解[4]WhileCISCiseasiertoimplementandmoreefficientinmemoryuse,itmayleadtoperformancedegradationduetothehighernumberofclockcyclesneededtoexecuteinstructions.Notes原句本句中，WhileCISCiseasiertoimplementandmoreefficientinmemoryuse是一个让步状语从句，修饰主句的谓语。duetothehighernumberofclockcyclesneededtoexecuteinstructions是一个原因状语，也修饰主句的谓语。neededtoexecuteinstructions是一个过去分词短语，作定语，修饰和限定thehighernumberofclockcycles。本句意为：虽然CISC更容易实现并且内存使用效率更高，但由于执行指令所需的时钟周期数较多，它可能会导致性能下降。讲解[5]Noiseinthiscontextmeansambiguousvaluesthatcannotbereadilytranslatedintostandarddigitalvalues.Notes原句[5]Noiseinthiscontextmeansambiguousvaluesthatcannotbereadilytranslatedintostandarddigitalvalues.本句中，inthiscontext是一个介词短语，作定语，修饰和限定Noise。thatcannotbereadilytranslatedintostandarddigitalvalues是一个定语从句，修饰和限定ambiguousvalues。本句意为：在这种情况下，噪声意味着不明确的值，无法轻易转换为标准数字值。讲解微控制器微控制器是一种紧凑的集成电路，旨在管理嵌入式系统中的特定操作。典型的微控制器包括单个芯片上的处理器、存储器和输入/输出(I/O)外设。微控制器有时被称为嵌入式控制器或微控制器单元(MCU)，广泛应用于车辆、机器人、办公机器、医疗器械、移动无线电收发器、自动售货机和家用电器等设备中。它们本质上是简单的微型个人计算机(PC)，旨在控制较大部件的小功能，它们没有复杂的前端操作系统(OS)。1.微控制器如何工作？微控制器嵌入系统内部以控制设备中的特定功能。它通过使用中央处理器解释从I/O外设接收的数据来实现这一点。微控制器接收到的临时信息存储在其数据存储器中，在数据存储器中，处理器访问该信息并使用存储在程序存储器中的指令来解读和应用输入的数据。然后，它使用其I/O外围设备进行通信并执行适当的操作。参考译文微控制器广泛用于各种系统和设备。设备通常利用其中的多个微控制器协同工作来处理各自的任务。例如，一辆汽车可能有许多微控制器，用于控制内部的各种单独系统，例如防抱死制动系统、牵引力控制、燃油喷射或悬架控制。所有微控制器相互通信以告知正确的操作。有些可能与汽车内更复杂的中央计算机通信，而另一些可能仅与其他微控制器通信。它们使用I/O外设发送和接收数据，并处理该数据以执行指定的任务。2.微控制器由哪些元件组成？2.1处理器（CPU）处理器可以被视为该设备的大脑。它处理并响应指导微控制器功能的各种指令。这涉及执行基本算术运算、逻辑运算和I/O操作。它还执行数据传输操作，并将命令传递给大型嵌入式系统中的其他组件。参考译文2.2存储器微控制器的存储器用于存储处理器接收并使用的数据，来响应编程的要执行的指令。微控制器的存储器有两种主要类型：•程序存储器，它存储有关CPU执行的指令的长期信息。程序存储器是非易失性存储器，这意味着它可以在不需要电源的情况下长期保存信息。•数据存储器，它是在执行指令时用于临时数据存储所需的存储器。数据存储器是易失性的，这意味着它保存的数据是临时的，并且只有在设备连接到电源时数据才会被存储。2.3输入/输出外设输入和输出设备是处理器与外界的接口。输入端口接收信息并将其以二进制数据的形式发送到处理器。处理器接收该数据并将必要的指令发送到执行微控制器外部任务的输出设备。虽然处理器、存储器和I/O外设是微处理器的典型元件，但常常还包含其他元件。I/O外设一词本身仅指与内存和处理器连接的支持组件。有许多支持组件可以归类为外围设备。参考译文2.4模数转换器（ADC）ADC是将模拟信号转换为数字信号的电路。它让微控制器中心的处理器与外部模拟设备（例如传感器）连接。2.5数模转换器（DAC）DAC的功能与ADC相反，并让微控制器中心的处理器将其输出信号传送到外部模拟部件。2.6系统总线系统总线是将微控制器的所有组件连接在一起的连接线。2.7串行端口串行端口是I/O端口的一个示例，它把微控制器连接到外部部件。它具有与USB或并行端口类似的功能，但交换信息的方式有所不同。参考译文3.微控制器的特点微控制器的处理器会因应用而异。选项范围从简单的4位、8位或16位处理器到更复杂的32位或64位处理器。微控制器可以使用易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器类型包括随机存取存储器(RAM)，非易失性存储器类型包括闪存、可擦除可编程只读存储器(EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一般来说，微控制器被设计为易于使用，无需额外的计算部件，因为它们设计有足够的板载内存，并提供用于一般I/O操作的引脚，因此它们可以直接与传感器和其他部件连接。微控制器架构可以基于哈佛架构或冯•诺依曼架构，两者提供了在处理器和存储器之间交换数据的不同方法。在哈佛架构中，数据总线和指令是分开的，允许同时传输。对于冯•诺依曼架构，数据和指令用的是同一条总线。参考译文微控制器处理器可以基于复杂指令集计算(CISC)或精简指令集计算(RISC)。虽然CISC更容易实现并且内存使用效率更高，但由于执行指令所需的时钟周期数较多，它可能会导致性能下降。RISC处理器简化了指令集，从而提高了设计的简单性。当微控制器首次面世时，它们仅使用汇编语言。如今，C编程语言是一种流行的选择。其他常见的微处理器语言包括Python和JavaScript。MCU具有输入和输出引脚来实现外设功能。这些功能包括模数转换器、液晶显示（LCD）控制器、实时时钟（RTC）、通用同步/异步收发器（USART）、定时器、通用异步收发器（UART）以及通用串行总线（USB）的连接。4.常用微控制器•IntelMCS-51，通常称为8051微控制器，于1985年首次开发；•Atmel于1996年开发的AVR微控制器；•MicrochipTechnology的可编程接口控制器（PIC）；和•各种获得许可的高级精简指令集计算机（ARM）微控制器。参考译文5.微控制器的应用微控制器用于多个行业和应用领域，包括家庭和企业、楼宇自动化、制造业、机器人、汽车、照明、智能能源、工业自动化、通信和物联网(IoT)部署。微控制器的一个非常具体的应用是用作数字信号处理器。输入的模拟信号常常带有一定程度的噪声。在这种情况下，噪声意味着不明确的值，无法轻易转换为标准数字值。微控制器可以使用其ADC和DAC将输入的有噪声的模拟信号转换为干净的输出数字信号。最简单的微控制器可促进日常便利用品中机电系统的操作，例如烤箱、冰箱、烤面包机、移动设备、遥控钥匙、视频游戏系统、电视和草坪浇水系统。它们在复印机、扫描仪、传真机和打印机等办公设备以及智能电表、ATM和安全系统中也很常见。更复杂的微控制器在飞机、航天器、远洋船舶、车辆、医疗和生命支持系统以及机器人中执行关键功能。参考译文6.影响微控制器选择的因素为特定应用选择微控制器时，需要考虑以下几个因素：•处理能力：任务的复杂性决定了微控制器所需的处理能力，这会影响在8位、16位或32位微控制器之间的选择。•内存容量：足够的内存对于存储程序代码、数据和变量至关重要。具有较大代码库或数据存储要求的应用程序需要更多内存。•外设支持：根据应用，必须考虑所需的外设，例如ADC、DAC、定时器、通信接口。•电源效率：电池供电的设备需要选择优化后低功耗的微控制器，以延长电池寿命。•成本：项目预算额度可能会影响微控制器的选择，因为高性能微控制器往往更昂贵。参考译文1)Amicrocontrollerisacompactintegratedcircuitdesignedtogovernaspecificoperationinan

embeddedsystem.Atypicalmicrocontrollerincludesaprocessor,memoryandinput/output(I/O)peripheralsonasinglechip.2)Aprocessorcanbethoughtofasthebrainofthedevice.Itprocessesandrespondstovariousinstructionsthatdirectthemicrocontroller'sfunction.3)MicrocontrollerarchitecturecanbebasedontheHarvardarchitectureorvonNeumannarchitecture,bothofferingdifferentmethodsofexchangingdatabetweentheprocessorandmemory.4)Yes,microcontrollersareusedinmultipleindustriesandapplications?Theyincludeinthehomeandenterprise,buildingautomation,manufacturing,robotics,automotive,lighting,smartenergy,industrialautomation,communicationsandinternetofthings(IoT)deployments.5)Whenchoosingamicrocontrollerforaparticularapplication,theseveralfactorsthatcomeintoplayareprocessingpower,memorycapacity,peripheralsupport,powerefficiency,andcost.KeystoExercises【Ex.1】根据课文内容，回答以下问题。KeystoExercises【Ex.2】根据下面的英文解释，写出相应的英文词汇。microcontroller,peripheral,transceiver,instruction,arithmetic,bus,link,transfer,scanner,printer1)计算