单片机的发展及应用Word下载.docx
- 文档编号:15102695
- 上传时间:2022-10-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:29.51KB
单片机的发展及应用Word下载.docx
《单片机的发展及应用Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机的发展及应用Word下载.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
单片机;
芯片;
发展;
应用
Developmentandapplicationofsingle-chip
Abstract:
TheIntelMCS-51seriessingle-chipmodel,thebasiccomponentsofsingle-chip,aswellasgeneralprinciples.Accesstorelevantinformationthroughcarefullysummeduptheprincipleofsingle-chip,application,developmentandimpactofknowledge,amoredetaileddescriptionofthecurrentsingle-chipapplicationsaswellasthedevelopmentprocess,developmentprospects.Themaincontentsinclude:
thebasicprinciplesofsingle-chip,hardwarestructure,andspecificapplicationsandthedevelopmenttrendofthehistoryandintroduction.Themainpurposeofthispaperistomakeeveryonehaveamorein-depthsingle-chip,amorecomprehensiveunderstanding.Withaviewto,therapiddevelopmentinthesingle-chipapplicationsexpandingtoday'
ssocietytohaveabetterdevelopment.Thesubjectofthisstudyfoundthatinrecentyears.Single-chipinthedevelopmentofthedomesticfast,applicationsarealsoexpanding.Thisshowsthatsingle-chipprospectsinthecountryareextremelybroad.
Keyword:
single-chip;
chip;
development;
application;
1.引言
我国开始使用单片机是在1982年,短短五年时间里发展极为迅速。
1986年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会,有的地区还成立了单片微型计算机应用协会,那是全国形成的第一次高潮。
截止今日,单片机应用技术飞速发展,我们上因特网输入一个“单片机”的搜 索,将会看到上万个介绍单片机的网站,这还不包括国外的。
随着微电子技术的高速发展,单片机在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。
首先,单片机技术不断进步,出现了许多新的技术和新的产品。
本文以IntelMCS-51系列单片机为模型,阐述单片机的一般原理、应用以及单片机的影响,较为详细地介绍当前主要单片机厂家的产品系列及发展动向。
单片机的基本原理、硬件结构、发展趋势以及具体的应用介绍。
本文主要目的是想让大家对单片机有一个更为深入的了解。
科技的进步需要技术不断的提升。
试想,曾经一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力,繁多的元器件增加了您的成本。
而现在,只需要一块几厘米见方的单片机,写入简单的程序,就可以使您以前的电路简单很多。
相信您在使用并掌握了单片机技术后,不管在您今后开发或是工作上,一定会带来意想不到的惊喜。
2.概述
2.1单片机的形成背景
1.随着微电子技术的不断创新和发展,大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高。
硅材料与人类智慧的结合,生产出大批量的低成本、高可靠性和高精度的微电子结构模块,推动了一个全新的技术领域和产业的发展。
在此基础上发展起来的器件可编程思想和微处理(器)技术可以用软件来改变和实现硬件的功能。
微处理器和各种可编程大规模集成专用电路、半定制器件的大量应用,开创了一个崭新的应用世界,以至广泛影响着并在逐步改变着人类的生产、生活和学习等社会活动。
2.计算机硬件平台性能的大幅度提高,使很多复杂算法和方便使用的界面得以实现,大大提高了工作效率,给复杂嵌入式系统辅助设计提供了物理基础。
3.高性能的EDA综合开发工具(平台)得到长足发展,而且其自动化和智能化程度不断提高,为复杂的嵌入式系统设计提供了不同用途和不同级别集编辑、布局、布线、编译、综合、模拟、测试、验证和器件编程等一体化的易于学习和方便使用的开发集成环境。
4.硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)的发展为复杂电子系统设计提供了建立各种硬件模型的工作媒介。
它的描述能力和抽象能力强,给硬件电路,特别是半定制大规模集成电路设计带来了重大的变革。
5.软件技术的进步,特别是嵌入式实时操作系统EOS(EmbeddedOperationSystem)的推出,为开发复杂嵌入式系统应用软件提供了底层支持和高效率开发平台。
EOS是一种功能强大、应用广泛的实时多任务系统软件。
它一般都具有操作系统所具有的各种系统资源管理功能,用户可以通过应用程序接口API调用函数形式来实现各种资源管理。
用户程序可以在EOS的基础上开发并运行。
2.2单片机简介
所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(CenterProcessingUnit,也即常称的CPU和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上,构成一个最小的计算机系统,而现代的单片机则加上了中断单元,定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路,使得单片机的功能越来越强大,应用更广泛。
虽然它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可。
用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!
它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序的,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!
但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!
只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:
一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。
顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。
现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。
究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
3.单片机的组成与原理
3.1单片机的组成
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:
CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
实际上,当今的单片机的发展主要是基于Intel公司推出的MCS-51系列单片机。
MCS-51系列单片机的系统结构主要包括CPU,存储器,I/O接口,系统总线,引脚,定被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片时器,计数器,中断控制功能等。
3.1.1存储器
存储器主要括只读存储器ROM和随机存储器RAM。
存储器有内存(主存)和外存(辅存)之分。
只读存储器ROM只可读不可写,断电数据不会丢失,主要用于存储程序。
而随机存储器RAM可读也可写,断电数据会丢失,主要用于存储数据。
ROM包括掩膜ROM,可编程ROM以及可擦除ROM.。
RAM包含双极型和MOS型。
事实上,单片机大部分采用MOS型。
3.1.2系统总线
系统总线分为数据总线、地址总线以及控制总线。
器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。
在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。
数据总线(datebus)为8根线,双向。
地址总线(addressbus)为16根线,单向的。
控制总线(controlbus)为双向总线。
3.1.3引脚
40个引脚按功能大致可分为4个种类:
电源、时钟、控制和I/O引脚。
1.电源:
⑴VCC-芯片电源,接+5V;
⑵VSS-接地端;
2.时钟:
XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。
3.控制线:
控制线共有4根,
⑴ALE/PROG:
地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
①ALE功能:
用来锁存P0口送出的低8位地址
②PROG功能:
片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵PSEN:
外ROM读选通信号。
⑶RST/VPD:
复位/备用电源。
①RST(Reset)功能:
复位信号输入端。
②VPD功能:
在Vcc掉电情况下,接备用电源。
⑷EA/Vpp:
内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能:
内外ROM选择端。
②Vpp功能:
片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 发展 应用