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30. 如果準備估計一個算法的MIPS,有什么好的途徑?
答:算法的運行時間是指一個算法在計算機上運算所花費的時間。它大致等于計算機執(zhí)行簡單操作(如賦值操作,比較操作等)所需要的時間與算法中進行簡單操作次數(shù)的乘積。通常把算法中包含簡單操作次數(shù)的多少叫做算法的時間復雜性。它是一個算法運行時間的相對量度,一般用數(shù)量級的形式給出。度量一個程序的執(zhí)行時間通常有兩種方法:
 一種是事后統(tǒng)計的方法。因為很多計算機內(nèi)部都有計時功能,不同算法的程序可通過一組或若干組相同的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以分辨優(yōu)劣。但這種方法有兩個缺陷:一是必須先運行依據(jù)算法編制的程序;二是所得時間的統(tǒng)計量依賴于計算機的硬件、軟件等環(huán)境因素,有時容易掩蓋算法本身的優(yōu)劣。因此人們常常采用另一種事前分析估算的方法。
 一種是事前分析估算的方法。一個程序在計算機上運行時所消耗的時間取決于下列因素:
(1)依據(jù)的算法選用何種策略;
(2)問題的規(guī)模。例如求100以內(nèi)還是1000以內(nèi)的素數(shù);
(3)書寫程序的語言。對于同一個算法,實現(xiàn)語言的級別越高,執(zhí)行效率就越低;
(4)編譯程序所產(chǎn)生的機器代碼的質(zhì)量。這個跟編譯器有關(guān);
(5)機器執(zhí)行指令的速度。
顯然,同一個算法用不同的語言實現(xiàn),或者用不同的編譯程序進行編譯,或者在不同的計算機上運行時,效率均不相同。這表明使用絕對的時間單位衡量算法的效率是不合適的。撇開這些與計算機硬件、軟件有關(guān)的因素,可以認為一個特定算法"運行工作量"的大小,只依賴于問題的規(guī)模(通常用整數(shù)量n表示),或者說,它是問題規(guī)模的函數(shù)。
一個算法是由控制結(jié)構(gòu)(順序、分支和循環(huán)三種)和原操作(指固有數(shù)據(jù)類型的操作)構(gòu)成的,則算法時間取決于兩者的綜合效果。為了便于比較同一問題的不同算法,通常的做法是,從算法中選取一種對于所研究的問題(或算法類型)來說是基本運算的原操作,以該基本操作重復執(zhí)行的次數(shù)作為算法的時間度量。
算法的MIPS有專門的一門學問,可以去好好參考相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書籍。
31. 遙控的編解碼思路和設(shè)計流程是怎樣的?
答:一般來說完整的遙控碼分為頭碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼和校驗碼四個組成部分。頭碼根據(jù)不同的廠家各不相同,地址碼和數(shù)據(jù)碼都由邏輯“1”和邏輯“0”組成。編碼的設(shè)計目的,就是按照編碼規(guī)則發(fā)送不同的碼值。我們最常見的碼型有SONY、松下、NEC等廠家型號。遙控編碼芯片最常用的是在空調(diào)、DVD、車庫門等遙控器上。
設(shè)計編碼程序可以分為三個部分。
第一部分是了解碼型的特性。遙控碼的頭碼和地址碼(也稱為客戶碼)是固定不變的,數(shù)據(jù)碼和校驗碼根據(jù)不同的鍵值而改變。
第二部分是計算發(fā)碼時間。遙控碼大部分都是由邏輯“1”和邏輯“0”組成,也就是由一串固定占空比、固定周期的方波所組成。通常這些方波的周期是毫秒甚至微秒等級,需要在時間上計算的比較精確。所以選擇發(fā)碼單片機型號的時候,就要考慮到單片機的運行速度是不是夠快,以及程序運行時間夠不夠。
第三部分就是程序的編寫。選定單片機型號之后,開始設(shè)計程序流程。一般來說我們使用I/O口就可以做發(fā)碼的輸出端口。發(fā)碼程序一般由幾個子程序組成,頭碼子程序、邏輯1子程序,邏輯0子程序以及校驗碼的算法子程序。一旦我們得到要發(fā)送碼的命令后,首先調(diào)用頭碼子程序,然后根據(jù)客戶碼和鍵值調(diào)用邏輯1子程序或者邏輯0子程序,最后調(diào)用校驗碼算法子程序輸出校驗碼。
HOLTEK公司的HT48CA0/HT48RA0、HT48CA3/HT48RA3和HT48CA6是專為遙控器設(shè)計的單片機,它們具有專門紅外輸出口,可以實現(xiàn)絕大部分發(fā)碼的要求。
設(shè)計解碼程序也可以分為三部分。
第一部分了解編碼波形特性。從分析編碼的高、低脈沖寬度入手,了解邏輯“1”和邏輯“0”的波形占空比、周期。了解頭碼的特性。
第二部分確定接收方式。一般我們可以用I/O口查詢方法或者INT口中斷響應(yīng)方法來接收編碼。這兩者的區(qū)別是I/O口查詢方式比較耗費單片機的運行時間資源,需要不斷的去偵測I/O的電平變化,以免漏掉有效的碼值;而INT口中斷接收方式則比較節(jié)省資源,當外部有電平變化時,單片機才需要去處理,不需要時刻進行偵測。但是INT口中斷接收方式不能辨別相同周期不同占空比的波形特性,當編碼所攜帶的邏輯“1”和邏輯“0”具有這種特性時,就無法通過INT口中斷接收方式來辨別了,因為INT中斷只是在上升沿或者下降沿的時候才觸發(fā)。
第三部分將接收的碼值存儲并分析執(zhí)行。根據(jù)判斷高低電平的寬度(定時器或者延時),可以得到碼值,也就是我們所說的解碼。一般我們連續(xù)收到3個相同的完整碼值,就確認此碼的確被發(fā)出,并接收成功。當解碼結(jié)束,根據(jù)碼值我們可以判斷出是哪個按鍵被按下,由此去執(zhí)行相對的按鍵功能。
HOLTEK公司的HT48以及HT49(帶LCD)系列單片機,都可以符合大多數(shù)解碼的任務(wù)。
32. 在學習單片機的過程中,如何理解預分頻,12時鐘模式(6時鐘模型)等概念?
答:預分頻器的英文是prescaler。它就是將輸入的頻率信號分頻,然后再輸出。HOLTEK公司有一款最基本的8位I/O型單片機HT48R05A-1,我們就以這款單片機為例說明。HT48R05A-1有一個8位向上計數(shù)的定時器Counter。系統(tǒng)時鐘Fsys(4MHz)進入八階預分頻器(8-stage Prescaler)進行分頻,再進入定時計數(shù)器Counter計數(shù)。根據(jù)軟件設(shè)置,預分頻器可以將Fsys進行2的n次方分頻(n=1~8)。舉例來說,如果軟件設(shè)置為預分頻器2分頻,那幺預分頻器輸出的頻率就是Fsys/2=2MHz,這個2MHz信號再進入定時計數(shù)器Counter。
如果需要HT48R05A-1或者其它各類HOLTEK單片機的詳細資料,可以在如下地址下載:http://www.holtek.com.cn/referanc/htk_book.htm 。
12時鐘模式(6時鐘模型)應(yīng)該就是在MCS51系列中,12個系統(tǒng)時鐘為一個機器周期,2個系統(tǒng)時鐘為一個狀態(tài),即一個機器周期有6個狀態(tài)。
33. A/D、D/A的采樣速率與其它單片機相比有什么優(yōu)勢?
答:HOLTEK A/D Tyep MCU內(nèi)嵌逐位逼近的A/D轉(zhuǎn)換電路,精度有8bit/9bit/10bit,A/D轉(zhuǎn)換時間最快為76us。
至于D/A,一般是指PWM輸出,HOLTEK A/D Type MCU都帶有8bit的PWM輸出,但HOLTEK PWM的特點是其輸出頻率由系統(tǒng)頻率決定(既系統(tǒng)頻率選定后,PWM頻率也就定了),其占空比通過對[PWM]寄存器賦值進行控制,不需要占用定時/計數(shù)器資源