单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展,但对处理器的综合性能要求也越来越高。综观单片机的发展,以应用需求为目标,市场越来越细化,充分突出以“单片”解决问题,而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心,外扩各种接口构成各种应用系统。单片机系统作为嵌入式系统的一部分,主要集中在中、低端应用领域(嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成),在这些应用中,目前也出现了一些新的需求,主要体现在以下几个方面:
(1)以电池供电的应用越来越多,而且由于产品体积的限制,很多是用钮扣电池供电,要求系统功耗尽可能低,如手持式仪表、水表、玩具等。
(2)随着应用的复杂,对处理器的功能和性能要求不断提高。既要外设丰富、功能灵活,又要有一定的运算能力,能做一些实时算法,而不仅仅做一些简单的控制。
(3)产品更新速度快,开发时间短,希望开发工具简单、廉价、功能完善。特别是仿真工具要有延续性,能适应多种MCU,以免重复投资,增加开发费用。
(4)产品性能稳定,可靠性高,既能加密保护,又能方便升级。
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1 单片机技术的发展特点
自单片机出现至今,单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发
展历程可以看出,单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发
展为先导,以广泛的应用领域拉动,表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
单片机长寿命 这里所说的长寿命,一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作
十年、二十年,另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展,
MPU更新换代的速度越来越快,以386、486、586为代表的MPU,很短的时间内就被淘汰出
局,而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有15岁,产量仍是上升的。这一方面是由
于其对相应应用领域的适应性,另一方面是由于以该类CPU为核心,集成以更多I/O功能
模块的新单片机系列层出不穷。可以预见,一些成功上市的相对年轻的CPU核心,也会随
着I/O功能模块的不断丰富,有着相当长的生存周期。新的CPU类型的加盟,使单片机队伍
不断壮大,给用户带来了更多的选择余地。
8位、16位、32位单片机共同发展 这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来,单
片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品
进入家庭,32位单片机应用得到了长足发展。以Motorola 68K为CPU的32位单片机97年的
销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强,32位机越来越便宜,使16位
单片机生存空间有限,而16位单片机的发展无论从品种和产量方面,近年来都有较大幅
度的增长。
单片机速度越来越快 MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志
的。而单片机则有所不同,为提高单片机抗干扰能力,降低噪声,降低时钟频率而不牺
牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时
序,在不提高时钟频率的条件下,使运算速度提高了很多,Motorola单片机则使用了琐
相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使
用49M外部振荡器而内部时钟达32M,而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡器频率
内部时钟可达16MHz以上。
低电压与低功耗 自80年代中期以来,NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺代替,功耗得以
大幅度下降,随着超大规模集成电路技术由3μm工艺发展到15、12、08、05、035
近而实现02μm工艺,全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选,都使功耗不断下降
。Motorola 最近推出任选的MCORE 可在18V电压下以50M/48MIPS全速工作,功率约为
20mW。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也
越来越宽。一般单片机都能在3到6V范围内工作,对电池供电的单片机不再需要对电源采
取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由27V降至22V、18V。09V供电的单片
机已经问世。
低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力,使产品能适应恶劣的工
作环境,满足电磁兼容性方面更高标准的要求,各单片机商家在单片机内部电路中采取
了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路,增强了
“看门狗”的性能。Motorola也推出了低噪声的LN系列单片机。
OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜
型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期,而OTP型单片机价格不断下降,使得
近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的
特点。近年来,OTP型单片机需量大幅度上扬,为适应这种需求许多单片机都采用了在片
编程技术(In System Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴
技术,先焊在印刷板上,然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片
机编程。解决了批量写OTP 芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸
片得以广泛使用,降低了产品的成本。编程线与I/O线共用,不增加单片机的额外引脚。
而一些生产厂商推出的单片机不再有掩膜型,全部为有ISP功能的OTP。
MTP向OTP挑战 MTP是可多次编程的意思。一些单片机厂商以MTP的性能、OTP的价位推出
他们的单片机,如ATMEL AVR单片机,片内采用FLASH,可多次编程。华邦公司生产的与
8051兼容的单片机也采用了MTP性能,OTP的价位。这些单片机都使用了ISP技术,等安装
到印刷线路板上以后再下载程序。
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8051类单片机 最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单
片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的
高档芯片的开发上,8051类单片机主要由Philips、三星、华邦等公司接产。这些公司都
在保持与8051单片机兼容的基础上改善了8051许多特性(如时序特性)。提高了速度、降
低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格。
一 总体设计 1需求分析:了解并确定需求。例如确定需测的数据量及路数,确定需控制的对象及对象数量。
2.方案确定 : 确定用什么样的方式满足需求,是用plc还是用单片机,当确定用单片机之后,还需具体确定是2051还是8031或8051,当然还要确定是哪个公司的产品,是Atmel公司的、还是motorola的产品。选定这些时,除了考虑芯片的性能之外,还要考虑经济因素(看哪种最便宜)。
二.详细设计 1选电路
根据环境的需要选择合适的电路。比如,用8051达到控制目的时,要选择是用并口还是串口输出;同样是驱动大功率电路时,使用可控硅还是继电器。这些选择都要根据具体的环境条件和电路参数来决定。如不适合用继电器的地方,必须考虑其他的方式。
2制电路板: 用Protel软件先制原理图,再封装,制PCB电路版,然后经过打印,转印,腐蚀,焊接等工序后,制出实际的电路板。这一步中的部分工序,我们将在下一学期学习Protel之后自然会明白。
三.调试 1粗调:用简单程序,分别对各个功能模块调试,看能否完成指定任务。这一步的主要目的是看电路是否可用,比如要LED显示相应数值,如果不能正常显示,则需检查相应电路。
2编程调试:在粗调无误的情况下,用编好的程序对整个系统调试。当编程任务相当繁重时,要会用程序功能块组合,适当调整功能块的参数,适应当前任务。在本步调试过程中,我们会用到编程器、防真器等工具。
四.编写文档
文档对一个系统而言是非常重要的,它帮助考官理解系统的独特之处,又可适当增加别人对你的系统的兴趣。如果说总体设计是好的开头,那么好的文档就是好的结尾。编写文档要忠实于原设计方案,不能夸大也不必谦虚,要理清设计思路,并让读者从中了解系统“好”在哪里。
结论:通过以上我的讲述可知,在整个系统开发过程中,用到我们已学的课程有:《数字电路》,《模拟电路》,《电工学》,《单片机应用》,《Protel》,等。我们只要经过短期的培训,就可以成为一个控制系统开发人员。由此可见,单片机系统开发并不象以前我们想象的那样难。只要综合应用我们所学的知识,我们可以很快成为一个系统开发方面的专业人员。
学习单片机的最有效方法是理论与实践并重
对一个初学单片机的人来说,如果按教科书式的学法,上来就是一大堆指令、名词,学了半天还搞不清这些指令起什么作用,能够产生什么实际效果,那么也许用不了几天就会觉得枯燥乏味而半途而废。所以学习与实践结合是一个好方法,边学习、边演练,循序渐进,这样用不了几次就能将用到的指令理解、吃透、扎根于脑海,甚至“根深蒂固”。也就是说,当你此次学习完某几条指令后(一次数量不求多,只求懂),接下去就该做实验了,通过实验,使你感受刚才的指令产生了控制效果,眼睛看得见(灯光)、耳朵听得到(声音),更能深刻理解指令是怎样转化成信号去控制电子产品的。说句过分的话,单片机与其说是学出来的,还不如说是做实验练出来的,何况做实验本身也是一种学习过程。《电子制作》2003~2004的《手把手教你学单片机》讲座就是基于这样一种边学边练的理念展开的,从众多的读者反馈来看,效果特别好,许多读者经3~6个月的学习已能开发简单的产品了(如霓红灯广告牌控制、累加计数器等)。
学习单片机要合理安排学习时间持之以恒
学习单片机可不能“三天打鱼、二天晒网” ,要有持之以恒的毅力与决心,学习完几条指令后,就应及时做实验,融会贯通,而不要等几天或几个星期有时间后再做实验,这样效果不好甚至前学后忘。另外要有打“持久战” 的心理准备,不要兴趣来时学上几天,无兴趣时凉上几星期。学习单片机很重要的一点就是持之以恒。
学习单片机要使用循环学习法使之根深蒂固
《手把手教你学单片机》讲座入门起点低,很多朋友觉得好学、易学,很快就能将讲座从头至尾学完、学懂,但过了几个月,在开发产品时对指令的具体作用就有些淡忘了。根据现代科学的研究,对只短暂学过一遍的知识,充其量只比浮光掠影稍好。因此,较好的方法是,过一段时间后(1~2个月)再重新做一遍,这样反复循环几次就能彻底弄懂消化,永不忘却。有道是:若人生能细看《水浒传》10遍,那么里面的故事内容、人物场情将永生不忘。
学习单片机要进行适当投资购买实验器材及书籍资料
单片机技术是一门含金量高的技术,一旦学会后,它给你带来的效益回报当然也高,无论是应聘求职还是自起炉灶开厂办公司,其前景是光明无限。因此在学习时要舍得适当投资购买必要的学习、实验器材,另外还要经常去科技图书店看看,购买一些适合自己学习、提高的书籍。总之,春天不播种哪来秋天的收获?考虑到初学者的学习成本,《手把手教你学单片机》讲座主要采用“程序完成后软件仿真→单片机烧录程序→试验板通电实验”的方法(现在的快闪型单片机其程序可烧写1000次以上),而没有采用价格昂贵的在线仿真器(ICE)进行实验,这样整套实验器材(不包括PC机)只有几百元,对大部分已工作的爱好者来说都有这个经济能力承受。一旦当你掌握了单片机的编程技术,成为一个水平较高的单片机设计人员时,再买在线仿真器也不迟。
准备:
单片机烧录器
单片机仿真器
单片机(89c2051,便宜)
软件(Keil)
1、先找本单片机入门的书来看,对于寄存器不必很深的了解
2、照书上的电路图搭好电路(复位、晶振、IO……)
3、将书上的范例程序烧入单片机跑(或者仿真,看程序运行)
4、当你做完IO流水灯实验、串口收发数据实验,再回去看书,能有更深的体会。
5、高级应用的书,或者做更多的东西~~
记得加我的分啊,谢谢了!!!!!!!!!!!!!!!
单片机原理与应用的概述
单片机原理及应用:
本书详细地介绍了MCS-51单片机的硬件结构、指令系统,从应用的角度介绍了汇编语言程序设计与各种硬件接口设计、各种常用的数据运算和处理程序、接口驱动程序以及MCS-51单片机应用系统的设计,并对MCS-51单片机应用系统设计中的抗干扰技术以及各种新器件也作了详细的介绍。本书突出了选取内容的实用性、典型性。书中的应用实例,大多来自科研工作及教学实践,且经过检验,内容丰富、详实。
单片机原理及应用技术李全利怎么样
题目类别基础研究□应用研究□v其它□
一、调研资料的准备
时钟模块主要是用于对时、分、秒、年、月、日和星期的计时。该模块采用的芯片为DS12C887时钟芯片。此芯片集成度高,其外围的电路设计非常的简单,且其性能非常好,计时的准确性高。
DS12C887为双列直插式封装。其具体与单片机的连接如下所述:AD0~AD7双向地址/数据复用线与单片机的P0口相联,用于向单片机交换数据;AS地址选通输入脚与单片机的ALE相联用于对地址锁存,实现地址数据的复用;CS片选线与单片机的P26相联,用于选通时钟芯片;DS数据选通读输入引脚与单片机的读选通引脚相联,用于实现对芯片数据的读控制;R/W读/写输入与单片机的写选通引脚相联,用于实现对时钟芯片的写控制;MOT直接接地,选用INTEL时序。IRQ引脚与8051的INT1相连,用于为时间的采集提供时间基准。
二、选题依据
当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。为使我国尽快实现经济信息化,赶上发达国家水平,必须加速发展我国的信息技术和信息产业。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
三、选题目的
本次实验的完成证明了单片机的储存功能,从另一个角度上,我们可以看到这种功能的发展前景。当前,时髦的储存器比比皆是,我们的这个小小的设计也许在这些MP3,MD3面前算不了什么,但是如果我们能在这个领域发展到微型芯片的程度,我们也许可以领导一代储存器的新潮流。
四、选题要求
五、进度安排
第一阶段2008年12月---2009年2月资料准备阶段
大量阅读与该课题有关的资料及相关的论文,酝酿课题实施方案及相关措施
第二阶段2009年3月---2009年4月中旬初稿写作
根据开题报告及指导教师对课题内容、完成形式的要求得到相应的资料及结果。及时听取导师的意见,完善方案措施;继续开展研究;争取有一定的成果并完成初稿接受检查。
第三阶段2009年4月中旬
根据导师对初稿的评定结果进行改进,以利于论文的继续进行。
第四阶段2009年4月下旬---2009年6月定稿
完成毕业论文的写作并交导师评阅,根据导师提出的要求进行必要修改,进一步完善论文的攥写
六、完成毕业论文所需条件
在指导教师的帮助下,通过仔细查阅书籍、期刊,进一步在互联网上搜索学习与选题有关的专业知识,完成对相关知识的掌握。并适当进行调研及相关实验等。
七、主要参考文献
推荐一本单片机原理与应用技术的书。
如果你学习单片机的目的是为了以后用于开发,那你就要从基础开始学习,C有C的优点,汇编有汇编的优点,不懂汇编的人成不了编程高手,C里面插入汇编则能充分利用两者的优点,学单片机没有捷径可走,必须学会基本理论,学习基本理论至少要先学会数字电路的基本知识,推荐你认真学一下《单片机原理与应用-基于汇编、C51及混合编程》一书,这本书中的例题和实际结合,这本书学好了再做设计时会有点思路,各个例题的原理图与实际电路图一致,标出了各器件的参数,给出了汇编、C51两种编程的详解,该书例题的程序编写思路符合于产品设计,最后一章给出了两个完整的实例,通俗易懂,即可指导初学者入门,也可以做设计时参考。
单片机原理与应用
《单片机原理和应用》是2010年9月由电子工业出版社出版的图书,本书系统全面地介绍了80C51单片机的基本原理、硬件结构、指令系统,并从应用的角度介绍了汇编语言程序设计、单片机外部电路的扩展,以及与键盘、LED显示、LCD显示、打印机等多种硬件接口的设计方法,详细介绍了串行、并行接口的A/D、D/A转换器功能特点和典型应用,增加了单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等内容。
一,内容简介
书中应用实例翔实、实验内容丰富,具有参考价值。本书配有电子课件等教学资源。本书可作为高等院校电子信息工程、自动化、通信工程、测控技术与仪器等专业“单片机原理与应用”相关课程的教材,也可作为相关技术人员的参考用书。
二,本书特色
本书为江西省省级精品课程建设成果。
本书从现实教学和工程实际应用出发,对传统单片机教材内容进行了改良,力求做到与市场接轨,与现实同步。在并行总线扩展问题上,着重介绍了扩展方法和典型应用,对并行器件、并行总线扩展及8255、8155、8279等已基本淘汰的器件进行了精简或摒弃,补充了串行总线技术、串行总线器件接口应用和STC系列单片机内部新增功能部件的使用,以及C51编程规范等内容。
书中有单片机应用系统设计、Proteus仿真、实验和课程设计等章节,主教材与实验教材整合为一本书,知识量大。
单片机原理及应用
单片机原理及应用需要学习低级汇编语言和C语言。学习具有一定难度。但只要有恒心是一定能学好的。
1)编程语言:
a)汇编语言是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言,亦称为符号语言。在汇编语言中,用助记符代替机器指令的操作码,用地址符号或标号代替指令或操作数的地址。在不同的设备中,汇编语言对应着不同的机器语言指令集,通过汇编过程转换成机器指令。
b)C语言是一门通用计算机编程语言,应用广泛。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。
2)单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
3)由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以外最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC也是承受不了的。
单片机原理与应用及c51程序设计第二版课后习题答案杨加国谢维成编著
指导教师签字
学生签字
2009年3月15日
题目来源
指导教师推荐□v自选□其它□
题目类别基础研究□应用研究□v其它□
一、调研资料的准备
时钟模块主要是用于对时、分、秒、年、月、日和星期的计时。该模块采用的芯片为DS12C887时钟芯片。此芯片集成度高,其外围的电路设计非常的简单,且其性能非常好,计时的准确性高。
DS12C887为双列直插式封装。其具体与单片机的连接如下所述:AD0~AD7双向地址/数据复用线与单片机的P0口相联,用于向单片机交换数据;AS地址选通输入脚与单片机的ALE相联用于对地址锁存,实现地址数据的复用;CS片选线与单片机的P26相联,用于选通时钟芯片;DS数据选通读输入引脚与单片机的读选通引脚相联,用于实现对芯片数据的读控制;R/W读/写输入与单片机的写选通引脚相联,用于实现对时钟芯片的写控制;MOT直接接地,选用INTEL时序。IRQ引脚与8051的INT1相连,用于为时间的采集提供时间基准。
二、选题依据
当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。为使我国尽快实现经济信息化,赶上发达国家水平,必须加速发展我国的信息技术和信息产业。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
三、选题目的
本次实验的完成证明了单片机的储存功能,从另一个角度上,我们可以看到这种功能的发展前景。当前,时髦的储存器比比皆是,我们的这个小小的设计也许在这些MP3,MD3面前算不了什么,但是如果我们能在这个领域发展到微型芯片的程度,我们也许可以领导一代储存器的新潮流。
四、选题要求
五、进度安排
第一阶段2008年12月---2009年2月资料准备阶段
大量阅读与该课题有关的资料及相关的论文,酝酿课题实施方案及相关措施
第二阶段2009年3月---2009年4月中旬初稿写作
根据开题报告及指导教师对课题内容、完成形式的要求得到相应的资料及结果。及时听取导师的意见,完善方案措施;继续开展研究;争取有一定的成果并完成初稿接受检查。
第三阶段2009年4月中旬
根据导师对初稿的评定结果进行改进,以利于论文的继续进行。
第四阶段2009年4月下旬---2009年6月定稿
完成毕业论文的写作并交导师评阅,根据导师提出的要求进行必要修改,进一步完善论文的攥写
六、完成毕业论文所需条件
在指导教师的帮助下,通过仔细查阅书籍、期刊,进一步在互联网上搜索学习与选题有关的专业知识,完成对相关知识的掌握。并适当进行调研及相关实验等。
七、主要参考文献
《单片机原理与接口技术》,余锡存主编,西安电子科技大学出版社,20017
《MCS-51单片机原理与应用》,蔡美琴主编,高等教育出版社,19928
《单片机原理与应用技术》,张友德、谢伟毅主编,机械工业出版社,20043
单片机原理接口与应用》,黄遵熹主编,西北工业大学出版社,20025.
《单片机原理与应用》,刘华东主编,电子工业出版社,20038
刘文涛MCS-51单片机培训教程北京:电子工业出版社,2005
《51系列单片机及C51程序设计》,王建校、杨建国主编,科学出版社,20024
《单片机原理与应用》,朱月秀、濮阳槟、骆经备主编,科学出版社,20043
《新编单片机原理与应用》,潘永雄主编,西安电子科技大学出版社,20032
《单片机原理与应用》,孙俊逸主编,清华大学出版社,20062
《单片机原理与应用》,李全利主编,清华大学出版社,20062
《单片机原理及其接口技术》第二版,胡汉才主编,清华大学出版社,20042
夏继强单片机实验与实践教程北京:北京航空航天大学出版社,2001
杨将新,李华军,刘东骏单片机程序设计及应用北京:电子工业出版社,2006
谢维成,杨加国单片机原理与应用及C51程序设计北京:清华大学出版社,2006
评委评语及其建议:
选题依据充分,意义、目的明确,调研资料准备丰富,进度安排合理;完成任务所需条件具备,可以进行论文的写作。
评委签字:
系部盖章:
2009年3月10-16日
单片机定义
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。
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
单片机介绍
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。
单片机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!
由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
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。
单片机的应用领域
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:
1在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
2在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
4在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
5单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
单片机学习:
目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言,但一定要了解单片机具体性能和特点,不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。
用74ls160或者74ls161设计2-15等进制计数器,这不能每一个进制都做一遍的。改成2~9进制,两个都可以,方法和连线完全相同。十进制数不用改,74LS160就是了。改成11~15进制只能用74LS161。以6进制为例。置数法可以是初值不为0,以2为例。如下图,即5的状态为0101,将其中的两位 1 接到与非门,产生置数信号,加到LD端。
但是,清0法的初值只能从0开始,取6的状态,0110,也是取两个1接到与非门上产生清0信号,加以CR上。如下图,这不能改成2-5的计数器,必须是0-5计数器。
看这篇帖子的,我想都是电子爱好者或电类专业学生。不知道大家都处于什么一个阶段,这篇帖子是写给入门者的,要解决一个问题:初学者应重点掌握什么电子知识,大学阶段如何学习?
先说点貌似题外的东西——3个谬论。
谬论一:高中老师常对我们说,大家现在好好学,考上了大学就轻松了,爱怎么玩怎么玩。这真是狗屁。别的专业我不好说,电气、电子、电力、通信、自动化等电类专业,想要轻松那是不可能地(当然你是天才就另说),专业课上讲的东西对决大多数人来说那是云里雾里,从来都是一知半解,需要你课下大量时间精力地消化。有些东西甚至需要你若干年后在工作中遇着时才回过味:“哦,原来以前学的那东西是干这使的。”你要能想得起,并知道怎么回头去补,就算是上学时专业课学得很扎实了。
谬论二:填志愿时经常有人对我们说:专业不重要,学校最重要,进了个好学校想学什么再学。这亦是狗屁。进了学校,本专业的课程就可能会压得你喘不过气来,还有多少人有时间和毅力选修第二专业?而所学专业几乎就是决定了你今后一生的职业生涯。而学校,说实在话本科阶段我觉得从老师那学到的东西各校间差别不是很大。课上讲的大同小异,课下也不会有什么好老师给你单独指导和点拨,若能遇着,那是你的幸运。越牛的学校的越牛的老师就越忙,不要指望他们会在教学上花多少心思,更不要指望他们对你另眼相看。反倒是一些普通院校的小老师们可能跟学生走得更近,辅导更多些,虽然他们可能水平一般,但对于你大学的学习来说还是足够的。综上所述,我觉得对于一个电子爱好者来说,成为一名普通重点大学的电子系学生比成为北大的哲学系学生更重要。当然看帖的应该大多数都是学电的,那恭喜你,这个专业不错的,虽不是什么“朝阳产业”,但绝对是个“常青行业”。
谬论三:上了大学,可能又有不少人对你说,在大学专业不重要,关键的是学好计算机和英语,这样就不愁找不到好工作了。这也是屁话。你要明确一点:你将来不是纯靠英语吃饭的,也不是做编程、搞软件开发或动画创作的。我是想说:若果你性格偏内向沉稳、肯钻研、爱好电子行业,将来想从事电子设计和研发工作,那你一定要学好专业课。当然英语也很重要,但以后工作中用得多的是你的专业英语,即能读懂英语技术文档,而不是跟别人比你口语多正宗多流利。至于计算机,那就是一工具,不要花太多时间去学photoshop、3dmax、Flash、网页制作等流行软件,这些在你今后的工作中用不着,也会牵扯你大量时间精力。好钢用在刀刃上,多进进实验室多搭搭电路吧。当然,电类学生对电脑也有特殊要求,那就是用熟Protel、
Multisim,学好汇编语言、C语言、选学PLD相关软件。任务也是很重的。
以上说了3个谬论,下面言归正传吧。那么进了大学,读了电类专业,这4年你该学些什么呢?
首先要了解:电类专业可分为强电和弱电两个方向,具体为电力工程及其自动化(电力系统、工厂供变电等)专业属强电,电气工程及其自动化以强电为主弱电为辅,电子、通信、自动化专业以弱电为主。其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。但无论强电还是弱电,基础都是一样的。
首先高数是要学好的,以后的信号处理、电磁场、电力系统、DSP等不同方向的专业课都用得着。
专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路。这3门课一定要学好。这3门课一般都是大一下学期到大三上学期开设,对大多数对电子知识还了解不多的同学来说,通常是学得一知半解,迷迷糊糊。所以,最好是在开课之前或是开课的同时读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍,对书中的知识你不需要都懂,能有个大致感觉就行。
对这这种入门读物的选择很重要,难了看不懂可能兴趣就此丧失或备受打击,反而事与愿违。在此推荐一本《电子设计从零开始》(杨欣编著,清华大学出版社出版),该书比较系统全面地介绍了电子设计与制作的基础知识,模电、数电、单片机、Multisim电路仿真软件等都有涉及,一册在手基本知识就差不多了,关键是浅显易懂,有一定趣味性。另外科学出版社引进出版的一套小开本(32开)电子系列图书也不错,是日本人写的,科学出版社翻译出版,插图较多,也较浅显,不过这一系列分册较多,内容分得较细。
除了看书,还要足够重视动手实践。电路、模电、数电这些课程进行的同时都会同时开设一些课程试验,珍惜这个动手机会好好弄一弄,而不要把它当作一个任务应付了事。跟抄作业一样,拷贝别人的试验结果在高校中也是蔚然成风,特别是几个人一个小组的实验,那就是个别勤奋好学的在那折腾,其他人毫不用心地等着出结果。
我只想说,自己动手努力得来的成果才是甜美的,那种成就感会让你充实和满足。游手好闲的,到临近毕业找工作或在单位试用时,心中那种巨大的惶恐会让你悔不当初。这种教训太多了,多少次我们都是蹉跎了岁月才回过头来追悔莫及。除了实验课好好准备好好做之外,许多学校都设有开放性实验室,供学生平时课余自觉来弄弄。珍惜这种资源和条件吧,工作后不会再有谁给你提供这种免费的午餐了。
当然有些学校没有这么好的条件,或缺少器件,那同学们就在电脑上模拟一把试验平台吧,就是学好用好Multisim软件。Multisim是一种电路仿真软件,笔者上学时叫做EWB,后来随着版本更新,先后更名为Multisim2001、Multisim7、Multisim8。这个软件可模拟搭建各种模拟电路和数字电路,并可观测、分析电路仿真结果。大伙可以把模电、数电中学习的电路在这软件里面模拟一下,增加感性认识,实验前后也可把试验电路在软件里模拟,看跟实际试验结果有多大差别。可以说,只要你是学电的,这个小软件就是你上学时必须掌握的,对你的学习助益很大。另一个必须掌握的软件那就是protel了。
上学时,从小学期的综合设计实验到毕业设计,最后都会要求你用Protel绘出设计的电路原理图和PCB版;工作后,Protel也是你必须掌握的基本技能,部分同学毕业后一两年内的工作,可能就是单纯地用这软件画板子。Protel的版本也走过了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004的发展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004这三个版本现在用得最多,目前许多学校教学或公司内工程师使用的都还是Protel99SE,当然若作为新的自学者直接从Protel2004学起似乎好一些。
综上所叙,作为最基本的EDA(电子设计自动化)软件,Multisim和Protel是所有电类学生在上学时必须掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、QuartusII等等,需根据不同的专业方向选学,或是在进入研究生阶段或工作后在重点学习使用。那Multisim和Protel好学么?入门应该问题不大,让师兄师姐指导指导,或是找一两本入门书看一看就OK了。这里推荐一本《电路设计与仿真——基于Multisim 8与Protel 2004》(也是杨欣编著,清华社出版),作为这两款软件的入门学习挺不错的,关键是一本书包含了两款软件学习,对穷学生来说比较划算,若是花钱买两本书分别去学这两个软件,就不值了,因为Multisim的入门不是很难。另用Protel画PCB电路板学问挺大的,有必要多看一些技术文档或是买一本高级应用类的图书。
2大三大四(学习专业课,尝试应用)
进入大三,就涉及到专业课的学习了,本文只讨论以应用为主的专业课,其他如《电力系统分析》、《电机学》、《自控原理》、《信号与处理》、《高电压》、《电磁场》等等以理论和计算为主的专业课,咱就不多提了。当然这些课对你今后向研究型人才发展很重要,也都很让人头疼,要有建议也只能说是努力学、好好学,懂多少是到少(不过别指望全都懂),以后工作或接着深造用得着时再回过头来接着补接着学,那时有工作经验或接触多了有感性认识,可能学着就容易些了。
那以应用为主的专业课又有哪些呢?不同专业方向有不同的课程,很难面面俱到。这里先简单罗列一下,有微机原理与接口技术(也称单片机)、开关电源设计、可编程逻辑器件(PLD)应用、可编程逻辑控制(PLC)应用、变频器应用、通信电路、数字集成电路分析与设计、DSP、嵌入式等等。可能有同学要问:这么多东西,大学阶段要想都学好不容易吧?答案是不仅是不容易,而且是不可能。这些技术每一门展开来都是复杂的一套知识,可以说,你只要精通其中一门,就可以到外边找个不错的工作了。
而且在大学阶段,这些课程也不是都要学的,而是针对不同专业方向选修其中几门(具体选哪几门,多研究研究你们各自的专业培养方案,多请教老师),学的时候争取能动基本用法即可,真正的应用和深入是要到工作后的;当然你若很勤奋或有天赋,能熟练掌握某一门达到开发产品的程度,那毕业后找个好工作就轻而易举了。到这里我们需要再明确一点:电子领域知识繁多、浩如烟海,所以一般搞硬件的公司都有较多的员工,一个研发项目是多人细致分工、共同完成的,所以我们经常会听到团队意识这个名词。因为一个人的能力有限,不可能掌握所有的知识。比如一些人专门负责搞驱动,一些人专门从事逻辑设计,一些人专门搞高频无线,一些人专门搞测试,一些人专门设计外壳,一些人专门设计电路板等等。
看到这里可能有的同学头都大了:那说来说去大学阶段到底究竟应该学些什么呢?说实话写到这里我的头也大了,电子设计涉及方方面面的东西太多了,实在不是一篇文章甚至一本书能说得清楚的。所以我决定剔除这些生涩的课程名目,大致说一下我所认为的一个电类学生或是想要成为电子工程师的自学者应该掌握的基本的专业技能。
现在应该说单片机不知道那是相当严重的问题。单片机的知识和应用的技巧成了求职面试中必备的问题。但是单片机的知识较难入手,但是你如果看了《51单片机应用从零开始》(清华大学出版社,王玉凤,刘湘黔,杨欣编著)就不是这么感觉的了,这是一本中学生都读得懂的单片机基础和应用教程。这本教程凝结了国内几所重点大学中站在科研、教学第一线教师们的心血,也得到了英国剑桥大学、牛津大学、伦敦帝国理工大学、伦敦大学、加的夫大学等世界著名大学多位博士生导师的指导意见。经过多位学者的精心裁剪,本书的脉络、线索、内容才真正符合读者学习单片机的需要。
《51单片机应用从零开始》以生动活泼、平实易懂的语言讲述。尽量让单片机学习过程中不断涌现的专业词汇,在不知不觉的情况下通过多方面的使用而掌握。本书没有用专业的描述方法来叙述知识点,取而代之的是以“讲故事”的形式把应该了解的内容和盘托出。
十分注重基础知识的铺垫。在单片机学习之前,需要对计算机原理和电子技术有一定的了解。本书考虑到不同读者的知识背景不同,把这两个基础理论融入到了单片机的讲解当中,使阅读起来感觉不到有什么障碍。
构建了全面的学习支撑体系。每章最后的“实例点拨”除了巩固每章的学习知识外,更重要的是开辟单片机应用的视野;再加上“器件介绍”环节,补足单片机从基础到应用所需要的知识;以及丰富的附录内容可作为学习和应用单片机的强力参考。这便构建了一个完整学习单片机的支撑体系。
既授人以鱼,也授人以渔。书中有充足的实例应用,可以用在单片机实验、单片机课程设计当中。但更重要的是,这些实例前后都伴随着仔细的讲解,一个例子下来就能摸清来龙去脉。
叙述的内容全面、新颖、权威。严格按照单片机官方的技术参考对其进行讲解,包括所有51单片机学习与应用需要的基础知识。无论叙述的内容或是实例,都是目前世界上单片机应用的主流。
全书浑然一体。虽然每章各具标题,实际上互有联系。而这种联系如果在书中忽略不谈,则会对理解和记忆产生障碍。本书在正文中多次有知识点的相互映射,这不但能加深前后内容的联系,而且能深化理解与记忆。
我认为:除了最初提到的电路分析、模拟电路、数字电路、单片机外,应了解并掌握电子元器件识别与选用指导、基本仪器仪表的使用、一些常用电路模块的分析与设计、单片机的应用、PLD的应用、仿真软件的应用、电路板设计与制作、电子测量与电路测试。
电子元器件的识别与使用就不用说了,这是元素级的基础,不过要想掌握好也并不容易,一些电子系学生毕业了,还认不出二极管、三极管实物、分不清电解电容的正负极等等,也不是没有的事。还是一句话,多进进实验室,多跑跑电子市场,多看看书。
仪器仪表的使用,大学的实验课中你至少会用过数字万用表,波形发生器、电源、示波器、小电机、单片机仿真机,至少要把这些东西的接线方法和用法弄懂吧。
常用电路模块也是包罗万相,各种放大电路、比较器、AD转换电路、DA转换电路、微分电路、积分电路,还有各种数字逻辑单元电路等等,只能说,大致了解吧,并学会怎么去查资料、查芯片查管脚。最基本的,做实验或课程设计中用到的各种芯片要弄熟。
单片机,这是应该掌握的。时下单片机种类繁多,但各大小企业用得最多的还是51系列单片机,而且价格便宜、学习资料也最全,故给自学者推荐。当然各学校开课讲的单片机型号会有所不同,没关系,学好单片机编程,学好了一种,再学别的单片机就容易了。
PLD(可编程逻辑器件),一种集成电路芯片,提供用户可编程,实现一定的逻辑功能。对可编程逻辑器件的功能设定(即要它实现什么功能)要有设计者借助开发工具,通过编写程序来实现,这跟单片机类似。开发工具可学习Altera公司的Quartus II软件(这是该公司的第4代PLD开发软件,第3代是MAX+PLUS II软件)。编程语言学习硬件描述语言VHDL或Verilog HDL。
仿真软件最基本的就是前面说的Multisim了,另外还可学MATLAB。其他的试专业情况选学或是工作后学。电路板设计与制作主要是用Protel软件辅助进行。这在前面已有介绍,读者应该也比较熟悉。
最后建议同学们积极与各类电子竞赛赛事,参加一场比赛一个项目做下来,电子设计的一个流程和各环节的基础知识就能串起来了,对知识的融会贯通及今后走向工作岗位都有莫大裨益。
以上这些东西我说得笼统,深入下去又是一大堆要学的东西。还是那句话,多啃书本、多实践!清华大学出版社有一套“电子电路循序渐进系列教程”是按照上面我所讲的那个思路出的,可惜好像还没出全,现在好像只有《单片机在电子电路设计中的应用》、《电路设计与制板——Proetl应用教程》、《仿真软件教程——Multisim和MATLAB》、《常用电路模块分析与设计指导》几本。另外听听你们老师的意见、师兄师姐的意见,问问他们应读些什么书,当然也不能尽听尽信,翻开一本书我想你先大致看看他讲得是否通俗,自己琢磨着能看懂几分?我想能有5分懂这本书就值得一看了,示自己现阶段的知识情况,太浅显的书不用看了,太深的书也不要去看,看得迷迷糊糊还打击自信心丧失了兴趣。
好了,就此停笔吧。本来是要写个书目推荐,可干瘪瘪的罗列一堆书目有什么意义?还是写下这些字,让同学们自己去思考去选择去深入吧,希望能对你们有所帮助。
最后一句老生常谈也是我的切肤之痛:大学四年会一晃而过,要学的东西太多太多,不要虚度光阴。及时当努力,岁月不待人!
另外,虚机团上产品团购,超级便宜
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。
单片机的历史 :
第一代:七十年代后期, 4 位逻辑控制器件发展到 8 位。使用 NMOS 工艺(速度低,功耗大、集成度低)。代表产品: MC6800 、 Intel 8048 。
第二代:八十年代初,采用 CMOS 工艺,并逐渐被高速低功耗的 HMOS 工艺代替。代表产品: MC146805 、 Intel 8051 。
第三代:近十年来, MCU 的发展出现了许多新特点:
( 1 )在技术上,由可扩展总线型向纯单片型发展,即只能工作在单片方式。
( 2 ) MCU 的扩展方式从并行总线型发展出各种串行总线。
( 3 )将多个 CPU 集成到一个 MCU 中。
( 4 )在降低功耗,提高可靠性方面, MCU 工作电压已降至 33V 。
第四代: FLASH 的使用使 MCU 技术进入了第四代。
单片机的应用领域 :
1 单片机在智能仪器仪表中的应用;
2 单片机在工业测控中的应用;
3 单片机在计算机网络和通讯技术中的应用;
4 单片机在日常生活及家电中的应用;
5 单片机在办公自动化方面。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机的作用
实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能,一个控制电冰箱温度的计算机难道要用P4吗?应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比。
单片机通常用于工业生产的控制、生活中与程序和控制有关(如:电子琴、冰箱、智能空调等)的场合,它不是用来做办公自动化用的。
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