汽車單片機(jī)及車載總線技術(shù)第1章

1、第一章第一章 汽車電子技術(shù)與單片機(jī)汽車電子技術(shù)與單片機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展第二節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展一、當(dāng)今汽車技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向一、當(dāng)今汽車技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要方向科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步體現(xiàn)在各個(gè)方面，在計(jì)算機(jī)和微電子、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步體現(xiàn)在各個(gè)方面，在計(jì)算機(jī)和微電子、生物工程、材料科學(xué)、工藝制作技術(shù)等很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了一生物工程、材料科學(xué)、工藝制作技術(shù)等很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了一大批具有換時(shí)代意

2、義的成，在制造業(yè)中，汽車技術(shù)的發(fā)展具大批具有換時(shí)代意義的成，在制造業(yè)中，汽車技術(shù)的發(fā)展具有很強(qiáng)的代表性，成為許多新技術(shù)的載體。電控發(fā)動(dòng)機(jī)、自有很強(qiáng)的代表性，成為許多新技術(shù)的載體。電控發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器、防抱死系統(tǒng)（動(dòng)變速器、防抱死系統(tǒng)（ABS）、安全氣囊、智能導(dǎo)航等大）、安全氣囊、智能導(dǎo)航等大量推陳出新的技術(shù)使得汽車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放水平、量推陳出新的技術(shù)使得汽車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放水平、加成舒適性和安全性方面已經(jīng)達(dá)到了令人相當(dāng)滿意的程度。加成舒適性和安全性方面已經(jīng)達(dá)到了令人相當(dāng)滿意的程度。新技術(shù)同時(shí)也為行業(yè)的發(fā)展帶來了升級(jí)，為行業(yè)的進(jìn)步指明新技術(shù)同時(shí)也為行業(yè)的發(fā)展帶來了升級(jí)，為行業(yè)的進(jìn)

3、步指明了方向。了方向。下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展作為汽車作為汽車“心臟心臟”的發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車技術(shù)進(jìn)步的過程中始終的發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車技術(shù)進(jìn)步的過程中始終走在前列。汽油機(jī)電控噴射技術(shù)結(jié)合三元催化器、柴油機(jī)燃走在前列。汽油機(jī)電控噴射技術(shù)結(jié)合三元催化器、柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)、可變截面渦輪增壓器（油噴射系統(tǒng)、可變截面渦輪增壓器（VGT）、可變氣門正時(shí)）、可變氣門正時(shí)和升程技術(shù)（和升程技術(shù)（VTEC）、混合動(dòng)力技術(shù)（）、混合動(dòng)力技術(shù)（HPS）等許多機(jī)、）等許多機(jī)、電、液緊密結(jié)合的技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)日益提高。電、液緊密結(jié)合的技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)日益提高。汽車采用自動(dòng)變速器

4、，在駕駛時(shí)可以不踩離合器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)汽車采用自動(dòng)變速器，在駕駛時(shí)可以不踩離合器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，而且發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)熄火，從而可以有效的提高駕駛方便換擋，而且發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)熄火，從而可以有效的提高駕駛方便性。性。20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變速器自年代以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變速器自動(dòng)控制更加完善，在各種使用工況下均能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)動(dòng)控制更加完善，在各種使用工況下均能實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)系的最佳匹配。系的最佳匹配。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展不少現(xiàn)代車型已裝有自診斷裝置。不少現(xiàn)代車型已裝有自診斷裝置。有些高級(jí)的汽車內(nèi)還裝備了汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，它通過汽車內(nèi)

5、的有些高級(jí)的汽車內(nèi)還裝備了汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，它通過汽車內(nèi)的顯示裝置顯示地圖、汽車位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、目的方向和距離顯示裝置顯示地圖、汽車位置、運(yùn)動(dòng)軌跡、目的方向和距離等，從而為引導(dǎo)汽車提供大量信息。該系統(tǒng)還能將以汽車行等，從而為引導(dǎo)汽車提供大量信息。該系統(tǒng)還能將以汽車行駛方向?yàn)橹鞯慕煌ㄐ畔⒌确从车斤@示屏的移動(dòng)地圖上，為車駛方向?yàn)橹鞯慕煌ㄐ畔⒌确从车斤@示屏的移動(dòng)地圖上，為車輛行駛指示最佳路線。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)可分為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和輛行駛指示最佳路線。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)可分為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地面無線電固定導(dǎo)航系統(tǒng)兩類。地面無線電固定導(dǎo)航系統(tǒng)兩類。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展二、汽

6、車電子技術(shù)的發(fā)展史二、汽車電子技術(shù)的發(fā)展史從從20世紀(jì)世紀(jì)60年代中期開始，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展使其在年代中期開始，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展使其在汽車上被廣泛應(yīng)用，給汽車工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了新的生汽車上被廣泛應(yīng)用，給汽車工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了新的生機(jī)。電子控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快，集成度高、機(jī)。電子控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快，集成度高、體積小、重量輕、應(yīng)用更加靈活等特點(diǎn)用于汽車后，可使汽體積小、重量輕、應(yīng)用更加靈活等特點(diǎn)用于汽車后，可使汽車有關(guān)系統(tǒng)在各種工況下都處在最佳的工作狀況，各項(xiàng)受控車有關(guān)系統(tǒng)在各種工況下都處在最佳的工作狀況，各項(xiàng)受控指標(biāo)均能獲得較大的改善，使任何機(jī)械控制

7、系統(tǒng)都難以達(dá)到指標(biāo)均能獲得較大的改善，使任何機(jī)械控制系統(tǒng)都難以達(dá)到的。的。50年代到年代到70年代末，主要用電子裝置改善部分機(jī)械部年代末，主要用電子裝置改善部分機(jī)械部件的性能；件的性能；70年代末到年代末到90年代中期，汽車電子控制技術(shù)開年代中期，汽車電子控制技術(shù)開始形成，大規(guī)模集成電路得到廣泛應(yīng)用，減小了汽車電子產(chǎn)始形成，大規(guī)模集成電路得到廣泛應(yīng)用，減小了汽車電子產(chǎn)品的體積，特別是品的體積，特別是8位、位、16位單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，提高了電位單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，提高了電子裝置的可靠性和穩(wěn)定性。子裝置的可靠性和穩(wěn)定性。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展80年代中期

8、到年代中期到90年代末被認(rèn)為是電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用的年代末被認(rèn)為是電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用的第三階段，在這一階段中，以微處理器為核心的微機(jī)控制系第三階段，在這一階段中，以微處理器為核心的微機(jī)控制系統(tǒng)在汽車上大規(guī)模的應(yīng)用趨于成熟和可靠，并向智能化發(fā)展，統(tǒng)在汽車上大規(guī)模的應(yīng)用趨于成熟和可靠，并向智能化發(fā)展，汽車全面進(jìn)入電子化時(shí)代。汽車全面進(jìn)入電子化時(shí)代。2000年以后，汽車電子化被認(rèn)年以后，汽車電子化被認(rèn)為已進(jìn)入第四階段為已進(jìn)入第四階段智能化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，在這一階段中，智能化和網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，在這一階段中，汽車產(chǎn)品將大量采用人工智能技術(shù)，并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的汽車產(chǎn)品將大量采用人工智能技術(shù)，并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信

9、息的傳遞和交換。汽車電子技術(shù)的中的由解決汽車部件或總成問傳遞和交換。汽車電子技術(shù)的中的由解決汽車部件或總成問題開始向廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)發(fā)展，使汽車更加題開始向廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)發(fā)展，使汽車更加自動(dòng)化、智能化，并向解決汽車與社會(huì)融為一體等問題轉(zhuǎn)移。自動(dòng)化、智能化，并向解決汽車與社會(huì)融為一體等問題轉(zhuǎn)移。汽車電子設(shè)備成本占汽車總成本的比重越來越大，汽車制造汽車電子設(shè)備成本占汽車總成本的比重越來越大，汽車制造技術(shù)由機(jī)械制造逐步步入電子控制技術(shù)時(shí)代。技術(shù)由機(jī)械制造逐步步入電子控制技術(shù)時(shí)代。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展三、汽車電子系統(tǒng)在整車中的地

10、位三、汽車電子系統(tǒng)在整車中的地位從世界范圍看，汽車工業(yè)向電子化發(fā)展的趨勢(shì)，在從世界范圍看，汽車工業(yè)向電子化發(fā)展的趨勢(shì)，在20世紀(jì)世紀(jì)90年代已十分明顯，由于汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)年代已十分明顯，由于汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，因而是國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域，而電子技術(shù)在汽車上業(yè)，因而是國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域，而電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用促進(jìn)了汽車各項(xiàng)性能的發(fā)展，世界各大汽車公司紛紛的應(yīng)用促進(jìn)了汽車各項(xiàng)性能的發(fā)展，世界各大汽車公司紛紛投入巨資開發(fā)自己的汽車電子產(chǎn)品以贏得更大的市場(chǎng)空間，投入巨資開發(fā)自己的汽車電子產(chǎn)品以贏得更大的市場(chǎng)空間，因此，汽車電子化將是奪取汽車市場(chǎng)的重要手段。因此，汽

11、車電子化將是奪取汽車市場(chǎng)的重要手段。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動(dòng)了汽車濟(jì)性和安全性，改善了行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動(dòng)了汽車工業(yè)的發(fā)展，還為電子產(chǎn)品開拓了廣闊的市場(chǎng)，從而推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展，還為電子產(chǎn)品開拓了廣闊的市場(chǎng)，從而推動(dòng)了電子工業(yè)的發(fā)展。因此，發(fā)展汽車電子控制新技術(shù)，加快汽電子工業(yè)的發(fā)展。因此，發(fā)展汽車電子控制新技術(shù)，加快汽車電子化速速，是振興和發(fā)展汽車工業(yè)的重要手段。車電子化速速，是振興和發(fā)展汽車工業(yè)

12、的重要手段。上一頁(yè) 返回第二節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)一、單片機(jī)的發(fā)展史及其在汽車中的引入一、單片機(jī)的發(fā)展史及其在汽車中的引入單片機(jī)從單片機(jī)從20世紀(jì)世紀(jì)70年代出現(xiàn)至今已經(jīng)有年代出現(xiàn)至今已經(jīng)有30多年的歷史，從多年的歷史，從最初的簡(jiǎn)單功能單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在最初的簡(jiǎn)單功能單片機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在32位、位、64位的高性能微位的高性能微處理器，它的身影幾乎已經(jīng)融入人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，處理器，它的身影幾乎已經(jīng)融入人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，從工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化，到人們?nèi)粘Ｊ褂玫母鞣N通訊產(chǎn)品，再?gòu)墓I(yè)設(shè)備的自動(dòng)化，到人們?nèi)粘Ｊ褂玫母鞣N通訊產(chǎn)品，再到武器軍工行業(yè)，衛(wèi)星和

13、載人等方方面面，單片機(jī)都在發(fā)揮到武器軍工行業(yè)，衛(wèi)星和載人等方方面面，單片機(jī)都在發(fā)揮著難以替代的作用，并且成為產(chǎn)品附加值的重要來源。著難以替代的作用，并且成為產(chǎn)品附加值的重要來源。下一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)從單片機(jī)性能的衍變和發(fā)展看，可以將單片機(jī)的發(fā)展歷史劃從單片機(jī)性能的衍變和發(fā)展看，可以將單片機(jī)的發(fā)展歷史劃分為三個(gè)階段：第一階段是分為三個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)世紀(jì)70年代，單片機(jī)產(chǎn)生，年代，單片機(jī)產(chǎn)生，低性能微處理器開始在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。第二階段從低性能微處理器開始在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。第二階段從20世紀(jì)世紀(jì)80年代到年代到20世

14、紀(jì)末，微處理器的性能已經(jīng)有了很大的世紀(jì)末，微處理器的性能已經(jīng)有了很大的提高，以提高，以Motorola公司和公司和Zilong公司為代表，雖然其單片公司為代表，雖然其單片機(jī)問世較遲，但是產(chǎn)品性能較高，單片機(jī)內(nèi)有串行機(jī)問世較遲，但是產(chǎn)品性能較高，單片機(jī)內(nèi)有串行I/O口，口，多集中斷處理能力，片內(nèi)多集中斷處理能力，片內(nèi)RAM和和ROM容量較大，有些還帶容量較大，有些還帶有有A/D轉(zhuǎn)換接口。第三階段是轉(zhuǎn)換接口。第三階段是20世紀(jì)末直到現(xiàn)在，這一階世紀(jì)末直到現(xiàn)在，這一階段是段是8位單片機(jī)鞏固發(fā)展，位單片機(jī)鞏固發(fā)展，16為單片機(jī)、為單片機(jī)、32為單片機(jī)推出階為單片機(jī)推出階段。段。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第二節(jié)

15、第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)單片機(jī)在汽車中的引入，最早應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。首單片機(jī)在汽車中的引入，最早應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。首推推1976年通用汽車公司研發(fā)的利用單片機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火年通用汽車公司研發(fā)的利用單片機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行控制（時(shí)間進(jìn)行控制（MASIR）。它能更好的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工）。它能更好的根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況，對(duì)點(diǎn)火調(diào)速器提前角與負(fù)壓提前角作出精確的點(diǎn)火時(shí)間況，對(duì)點(diǎn)火調(diào)速器提前角與負(fù)壓提前角作出精確的點(diǎn)火時(shí)間控制。汽車電子控制電腦也從模擬時(shí)代進(jìn)入到了數(shù)字時(shí)代?？刂啤Ｆ囯娮涌刂齐娔X也從模擬時(shí)代進(jìn)入到了數(shù)字時(shí)代。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第二

16、節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)二、當(dāng)代汽車各系統(tǒng)使用單片機(jī)的狀況二、當(dāng)代汽車各系統(tǒng)使用單片機(jī)的狀況隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的日益成熟。在車隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)總線技術(shù)的日益成熟。在車上使用的芯片也越來越多，比如上使用的芯片也越來越多，比如ABS、EBD、ASR、懸掛、懸掛、電子防盜和衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)上的應(yīng)用，而在這些系統(tǒng)中有的電子防盜和衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)上的應(yīng)用，而在這些系統(tǒng)中有的使用的芯片功能較為簡(jiǎn)單，甚至一片使用的芯片功能較為簡(jiǎn)單，甚至一片8位的芯片就完全能滿位的芯片就完全能滿足使用要求。因而有許多汽車上開始采用基于總線的多芯片足使用要

17、求。因而有許多汽車上開始采用基于總線的多芯片系統(tǒng)，大家通過布置在車上的總線系統(tǒng)，共享信息，使汽車系統(tǒng)，大家通過布置在車上的總線系統(tǒng)，共享信息，使汽車能非常自如地工作。能非常自如地工作。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)三、汽車總線系統(tǒng)的產(chǎn)生及其在整車中的三、汽車總線系統(tǒng)的產(chǎn)生及其在整車中的應(yīng)用應(yīng)用電控系統(tǒng)的增加雖然提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，電控系統(tǒng)的增加雖然提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，但隨之增加的復(fù)雜電路也降低了汽車的可靠性，增加了維修但隨之增加的復(fù)雜電路也降低了汽車的可靠性，增加了維修的難度。為此，早在的難度。為此，

18、早在20世紀(jì)世紀(jì)70年代就已提出實(shí)現(xiàn)汽車電控年代就已提出實(shí)現(xiàn)汽車電控單元之間的通訊問題。隨著集成電路的迅速發(fā)展，使得以串單元之間的通訊問題。隨著集成電路的迅速發(fā)展，使得以串行總線將車用電器組成網(wǎng)絡(luò)，無論是在可靠性和經(jīng)濟(jì)性上，行總線將車用電器組成網(wǎng)絡(luò)，無論是在可靠性和經(jīng)濟(jì)性上，都成為了可能。都成為了可能。CAN（Controller Area Network）總）總線即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，是德國(guó)線即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，是德國(guó)BOSCH公司在公司在20世紀(jì)世紀(jì)80年年代初研制成功的，最初主要是為汽車監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)代初研制成功的，最初主要是為汽車監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。現(xiàn)在，由于的?，F(xiàn)在，由于CAN總

19、線的優(yōu)良特性，除了在汽車電子控制總線的優(yōu)良特性，除了在汽車電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用外，在其他一些實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)用外，在其他一些實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用。用。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總單片機(jī)在汽車中的應(yīng)用和總線系統(tǒng)線系統(tǒng)目前，汽車新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于汽車線束數(shù)量及線束急劇增目前，汽車新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于汽車線束數(shù)量及線束急劇增加的矛盾相當(dāng)突出。為解決這些問題，數(shù)據(jù)總線已被廣泛地加的矛盾相當(dāng)突出。為解決這些問題，數(shù)據(jù)總線已被廣泛地應(yīng)用到汽車電控系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車典型的控制單元有電控燃油應(yīng)用到汽車電控系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車典型的控制單元有電控燃油噴射系統(tǒng)、電控傳動(dòng)

20、系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（噴射系統(tǒng)、電控傳動(dòng)系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、防滑）、防滑控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)（ASR）、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、巡航系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。）、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、巡航系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。在一個(gè)完善的汽車電子控制系統(tǒng)中，許多動(dòng)態(tài)信息必須與車在一個(gè)完善的汽車電子控制系統(tǒng)中，許多動(dòng)態(tài)信息必須與車速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車公速同步。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等。等。上一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)一、概述一、概述單片機(jī)是微型機(jī)計(jì)算

21、機(jī)的一個(gè)很重要的分支。自單片機(jī)是微型機(jī)計(jì)算機(jī)的一個(gè)很重要的分支。自20世紀(jì)世紀(jì)70年代問世以來，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)年代問世以來，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。單片機(jī)體積小，質(zhì)量輕，抗干擾注，應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。單片機(jī)體積小，質(zhì)量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開發(fā)較為容易。通過學(xué)習(xí)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)后，能依靠自己開發(fā)較為容易。通過學(xué)習(xí)有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)后，能依靠自己的力量來開發(fā)所希望的單片機(jī)系統(tǒng)，并可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效的力量來開發(fā)所希望的單片機(jī)系統(tǒng)，并可獲得較高的

22、經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電設(shè)益。在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在智能儀器儀表、機(jī)電設(shè)備過程控制、自動(dòng)檢測(cè)、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面。備過程控制、自動(dòng)檢測(cè)、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個(gè)方面。下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)二、單片機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)二、單片機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)單片微型計(jì)算機(jī)就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各部件，如中央處單片微型計(jì)算機(jī)就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各部件，如中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、定時(shí)器輸出接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等，制計(jì)數(shù)器等，制作在一塊集成電路芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。作在一塊集成電路芯片

23、中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。下面把組成計(jì)算機(jī)的五個(gè)基本組成部分做簡(jiǎn)單說明，如圖下面把組成計(jì)算機(jī)的五個(gè)基本組成部分做簡(jiǎn)單說明，如圖1-3所示。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件，用于實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯所示。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件，用于實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理都在這里進(jìn)行。控制器是計(jì)運(yùn)算，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理都在這里進(jìn)行?？刂破魇怯?jì)算機(jī)的指揮控制部件，使計(jì)算機(jī)各部分能自動(dòng)協(xié)調(diào)地工作。算機(jī)的指揮控制部件，使計(jì)算機(jī)各部分能自動(dòng)協(xié)調(diào)地工作。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)的核心部分，常把他們合在一起統(tǒng)運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)的核心部分，常把他

24、們合在一起統(tǒng)稱為中央處理器，簡(jiǎn)稱稱為中央處理器，簡(jiǎn)稱CPU。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，用于存放程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器又分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。用于存放程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器又分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備用于將程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中。輸出設(shè)備用于輸入設(shè)備用于將程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中。輸出設(shè)備用于把計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算或加工的結(jié)果，以用戶需要的形式顯示或把計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算或加工的結(jié)果，以用戶需要的形式顯示或保存。通常把外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合在一起稱之保存。通常把外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合在一起稱之為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。以上這些組成計(jì)算機(jī)實(shí)際的部分稱之為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備

25、。以上這些組成計(jì)算機(jī)實(shí)際的部分稱之為計(jì)算機(jī)的硬件，也叫計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。單片機(jī)盡管簡(jiǎn)單、為計(jì)算機(jī)的硬件，也叫計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。單片機(jī)盡管簡(jiǎn)單、組成單片機(jī)系統(tǒng)的也是上述這五個(gè)基本組成部分。組成單片機(jī)系統(tǒng)的也是上述這五個(gè)基本組成部分。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)硬件系統(tǒng)作為實(shí)體，為計(jì)算機(jī)工作提供了基礎(chǔ)和條件，但要硬件系統(tǒng)作為實(shí)體，為計(jì)算機(jī)工作提供了基礎(chǔ)和條件，但要想使計(jì)算機(jī)有效地工作，還必須有軟件的配合，概括的說，想使計(jì)算機(jī)有效地工作，還必須有軟件的配合，概括的說，計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩個(gè)部分。但單計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩個(gè)部分。但

26、單片機(jī)由于硬件支持和需要所限，其軟件系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)片機(jī)由于硬件支持和需要所限，其軟件系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為單片機(jī)的系統(tǒng)管理不需要像微型計(jì)算機(jī)那樣復(fù)雜的觀念認(rèn)為單片機(jī)的系統(tǒng)管理不需要像微型計(jì)算機(jī)那樣復(fù)雜的操作系統(tǒng)，而只使用簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)程序，通常稱之為監(jiān)控操作系統(tǒng)，而只使用簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)程序，通常稱之為監(jiān)控程序。因此監(jiān)控程序就成為單片機(jī)中最重要的系統(tǒng)軟件，這程序。因此監(jiān)控程序就成為單片機(jī)中最重要的系統(tǒng)軟件，這種觀念還認(rèn)為大多數(shù)單片機(jī)不使用高級(jí)語(yǔ)言，單片機(jī)中通常種觀念還認(rèn)為大多數(shù)單片機(jī)不使用高級(jí)語(yǔ)言，單片機(jī)中通常使用的是匯編語(yǔ)言，但單片機(jī)并沒有自己專用的匯編程序。使用的是匯編語(yǔ)言，但單片機(jī)

27、并沒有自己專用的匯編程序。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)三、三、Intel公司公司MCS-51系列產(chǎn)品概述系列產(chǎn)品概述8051單片機(jī)是美國(guó)單片機(jī)是美國(guó)Intel公司在公司在1980年推出的年推出的MCS-51系列單片機(jī)的第一個(gè)成員。凡系列單片機(jī)的第一個(gè)成員。凡Intel公司生產(chǎn)的以公司生產(chǎn)的以8051為核為核心單元的其他派生單片機(jī)都可成為心單元的其他派生單片機(jī)都可成為MCS-51系列，有時(shí)簡(jiǎn)稱系列，有時(shí)簡(jiǎn)稱為為51系列。其他公司生產(chǎn)的以系列。其他公司生產(chǎn)的以8051為核心單元的其他派生為核心單元的其他派生單片機(jī)不能稱為單片機(jī)不能稱為MCS-51系列，只能稱為系

28、列，只能稱為8051系列。系列。MCS-51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型80C31、8051、8751，以及對(duì)應(yīng)的低功耗型號(hào)，以及對(duì)應(yīng)的低功耗型號(hào)80C31、8051、8751，因而因而MCS-51特指特指Intel的這幾種型號(hào)。的這幾種型號(hào)。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 單片機(jī)的基本知識(shí)單片機(jī)的基本知識(shí)四、單片機(jī)的最新發(fā)展技術(shù)四、單片機(jī)的最新發(fā)展技術(shù)單片機(jī)在近單片機(jī)在近10年取得了飛速的發(fā)展，目前在世界范圍內(nèi)從事年取得了飛速的發(fā)展，目前在世界范圍內(nèi)從事單片機(jī)開發(fā)的有單片機(jī)開發(fā)的有4各區(qū)域：一是歐美，如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的各區(qū)域：一是歐美，如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的COP8系列單片機(jī)

29、，系列單片機(jī)，Philips公司的公司的51系列單片機(jī)，系列單片機(jī)，AMD公司的公司的186系列系列16位嵌入式單片機(jī)，位嵌入式單片機(jī)，ST公司的公司的ST62系列系列單片機(jī)，單片機(jī)，MICROCHIP的的PIC系列單片機(jī)，系列單片機(jī)，Motorola的各的各個(gè)系列單片機(jī)，以及個(gè)系列單片機(jī)，以及Infineon technologies的的C500和和C166系列等；二是日本，如系列等；二是日本，如TOSHIBA公司開發(fā)了從公司開發(fā)了從4位位到到64位的多系列單片機(jī)，日立公司也有從位的多系列單片機(jī)，日立公司也有從4位到位到32位的單片位的單片機(jī)，機(jī)，F(xiàn)UJITSU Microelectroni

30、cs的的F2MC-8L單片機(jī)系單片機(jī)系列產(chǎn)品，列產(chǎn)品，OKI Electronics的的MSM80、MSM66、MSM63系列單片機(jī)，系列單片機(jī)，NEC的的75X、78X系列單片機(jī)；三是系列單片機(jī)；三是臺(tái)灣地區(qū)，如臺(tái)灣地區(qū)，如WINBOND公司的公司的W741/W536、W78/W77等系列單片，等系列單片，Holtek的的HT46/48/49CXX系列單片機(jī)，系列單片機(jī)，EMC公司的公司的E7系列單片機(jī)等；四是韓國(guó)，如系列單片機(jī)等；四是韓國(guó)，如Hyundai microelectronics的的GMS800、GMS30系系列單片機(jī)，另外，列單片機(jī)，另外，LG等公司也生產(chǎn)單片機(jī)。等公司也生產(chǎn)單

31、片機(jī)。上一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制一、數(shù)制一、數(shù)制數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來表數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中有數(shù)位、基數(shù)和位權(quán)三個(gè)要素。數(shù)位是指數(shù)在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中有數(shù)位、基數(shù)和位權(quán)三個(gè)要素。數(shù)位是指數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置；基數(shù)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置；基數(shù)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)，位權(quán)是指在某種進(jìn)位計(jì)每個(gè)數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)，位權(quán)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個(gè)數(shù)

32、位上的數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小，等于在這數(shù)制中，每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小，等于在這個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)值，每個(gè)固定的數(shù)值就是個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼乘上一個(gè)固定的數(shù)值，每個(gè)固定的數(shù)值就是這種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中該數(shù)位上的位權(quán)。數(shù)碼所處的位置不同，這種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中該數(shù)位上的位權(quán)。數(shù)碼所處的位置不同，代表數(shù)的大小也不同。代表數(shù)的大小也不同。下一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制1.十進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱十進(jìn)制。十進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：十進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱十進(jìn)制。十進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：（1）有十個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)）有十個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9.（2）每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根

33、據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)）每一個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按位），按“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”來決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)來決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是以是以10為底的冪次方。為底的冪次方。2.二進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱二進(jìn)制。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位簡(jiǎn)稱為位（英文二進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱二進(jìn)制。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位簡(jiǎn)稱為位（英文名為名為bit）。計(jì)算機(jī)中最直接、最基本的操作就是對(duì)二進(jìn)制位）。計(jì)算機(jī)中最直接、最基本的操作就是對(duì)二進(jìn)制位的操作。二進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：的操作。二進(jìn)制數(shù)具有下列特點(diǎn)：（1）有兩個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)）有兩個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1。（2）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按

34、）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按“逢二進(jìn)逢二進(jìn)一一”來決定其實(shí)際數(shù)值。來決定其實(shí)際數(shù)值。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制3.十六進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)書寫冗長(zhǎng)、易錯(cuò)、難記，而十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之二進(jìn)制數(shù)書寫冗長(zhǎng)、易錯(cuò)、難記，而十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，所以一般用十六進(jìn)制數(shù)或八進(jìn)制數(shù)來表間的轉(zhuǎn)換過程復(fù)雜，所以一般用十六進(jìn)制數(shù)或八進(jìn)制數(shù)來表示。十六進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱為十六進(jìn)制。十六進(jìn)制具有下列特示。十六進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡(jiǎn)稱為十六進(jìn)制。十六進(jìn)制具有下列特點(diǎn)：點(diǎn)：（1）它有十六個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)）它有十六個(gè)不同的數(shù)碼符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、

35、E、F。（2）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按）每個(gè)數(shù)碼符號(hào)根據(jù)它在這個(gè)數(shù)中的數(shù)位，按“逢十六逢十六進(jìn)一進(jìn)一”來決定其實(shí)際數(shù)值。來決定其實(shí)際數(shù)值。上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制二、碼制二、碼制數(shù)值在計(jì)算機(jī)中表示形式為機(jī)器數(shù)，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別數(shù)值在計(jì)算機(jī)中表示形式為機(jī)器數(shù)，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和和1，使用的是二進(jìn)制，而在日常生活中人們使用的是十進(jìn)制，為使用的是二進(jìn)制，而在日常生活中人們使用的是十進(jìn)制，為了能方便地與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，就是用了十六進(jìn)制（了能方便地與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，就是用了十六進(jìn)制（24）和八進(jìn)）和八進(jìn)制（制（23）。數(shù)值有正負(fù)之分，計(jì)算機(jī)就用一個(gè)數(shù)的最高位存）。數(shù)值有正

36、負(fù)之分，計(jì)算機(jī)就用一個(gè)數(shù)的最高位存放符號(hào)（放符號(hào)（0為正，為正，1為負(fù)）。這就是機(jī)器數(shù)的原碼了。假設(shè)機(jī)為負(fù)）。這就是機(jī)器數(shù)的原碼了。假設(shè)機(jī)器能處理的位數(shù)為器能處理的位數(shù)為8，即字長(zhǎng)為，即字長(zhǎng)為1byte，原碼能表示數(shù)值的，原碼能表示數(shù)值的范圍為（范圍為（-127-0，+0+127）共）共256個(gè)。有了數(shù)值的個(gè)。有了數(shù)值的表示方法就可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，但是很快就發(fā)現(xiàn)用帶表示方法就可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，但是很快就發(fā)現(xiàn)用帶符號(hào)位的原碼進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)結(jié)果正確，而在加減運(yùn)算的時(shí)符號(hào)位的原碼進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)結(jié)果正確，而在加減運(yùn)算的時(shí)候就出現(xiàn)了為題，假設(shè)字長(zhǎng)為候就出現(xiàn)了為題，假設(shè)字長(zhǎng)為8bits：上一頁(yè) 下一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)制與碼制數(shù)制與碼制上式顯然不正確，因?yàn)樵趦蓚€(gè)整數(shù)的加法運(yùn)算中是沒有問題上式顯然不正確，因?yàn)樵趦蓚€(gè)整數(shù)的加法運(yùn)算中是沒有問