安徽工貿(mào)學(xué)院畢業(yè)論文-設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、單片機(jī)在液位測(cè)控中的應(yīng)用摘要近年來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)過(guò)程控制的精度和可靠性提出了越來(lái)越高的要求，因此液位控制也在向功能齊全、控制靈活、操作簡(jiǎn)單、控制精度準(zhǔn)確的方向發(fā)展。液位調(diào)節(jié)器在生產(chǎn)中廣泛用于液位測(cè)量和控制，因此測(cè)量和控制的精度是該設(shè)備的關(guān)鍵。單片機(jī)在液位測(cè)控中的應(yīng)用，不僅提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，而且降低了成本。該系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理、功能完善、滿(mǎn)足控制精度要求、抗干擾能力強(qiáng)、靈活性和可靠性高、通用性好、價(jià)格低廉和使用方便等特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越深入。由于其功能強(qiáng)、體積小、功耗低、價(jià)格低、工作可靠、使用方便，特別適用于控制相

2、關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制、智能儀器、儀表、數(shù)字采集、軍工產(chǎn)品、家用電器等領(lǐng)域。單片機(jī)常被用作核心部件。本設(shè)計(jì)從單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程和方向出發(fā)，介紹了單片機(jī)輸入輸出的工作原理和操作方法，中斷的工作原理和操作方法，單片機(jī)音樂(lè)演奏的基本原理，LED的結(jié)構(gòu)，電路設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程。目錄第1章導(dǎo)言第二章單片機(jī)介紹2.1供應(yīng)鏈管理結(jié)構(gòu)2.2單片機(jī)簡(jiǎn)介2.3單片機(jī)的歷史9第三章單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用3.1單片機(jī)的學(xué)習(xí)3.2單片機(jī)在電子技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用3.3單片機(jī)的未來(lái)發(fā)展前景第四章結(jié)論給的信參考文獻(xiàn)第一章導(dǎo)言單片機(jī)是集成電路芯片的一種，是利用VLSI技術(shù)將CPU RAM、ROM、各種I/O口和中斷系

3、統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等具有數(shù)據(jù)處理能力的功能(可能包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路復(fù)用器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成在一塊硅片上而形成的小型完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。20世紀(jì)可以進(jìn)一步完善，產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐越來(lái)越快。在本世紀(jì)末，電子技術(shù)取得了飛速的發(fā)展。在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化水平的提高。同時(shí)，現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么有價(jià)值，工作的繁忙和復(fù)雜讓人忘記了現(xiàn)在的時(shí)間。忘記你想做什么。當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘是無(wú)傷大雅的。但是，一旦有重要的事情發(fā)生，一時(shí)的耽擱可能會(huì)釀成大禍。目前單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是向高性能、多品種方向發(fā)展，

4、將進(jìn)一步向CMOS、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格、外圍電路封裝方向發(fā)展。以下是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)應(yīng)用的意義在于它從根本上改變了控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和方法。過(guò)去由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在都可以通過(guò)軟件的方法由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也被稱(chēng)為微控制技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。第二章單片機(jī)簡(jiǎn)介1.1供應(yīng)鏈管理結(jié)構(gòu)1.1.1單片機(jī)圖片:1.1.2單片機(jī)結(jié)構(gòu):典型的單片機(jī)由CPU系統(tǒng)、CPU外圍單元、基本功能單元和外圍擴(kuò)展單元組成。一.中央處理器系統(tǒng)CPU系統(tǒng)包括CPU、時(shí)鐘系統(tǒng)、復(fù)位電路和總線(xiàn)控制邏輯。中央處理器.單片機(jī)中的CPU不同于一般的

5、CPU。它是根據(jù)測(cè)控對(duì)象、嵌入式應(yīng)用和單片機(jī)結(jié)構(gòu)的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，以保證突出的控制功能。時(shí)鐘系統(tǒng)。時(shí)鐘系統(tǒng)要滿(mǎn)足CPU和芯片各單元電路的要求，同時(shí)在CMOS單片機(jī)中要滿(mǎn)足功能消耗對(duì)時(shí)鐘系統(tǒng)電路的可控要求。復(fù)位電路，能滿(mǎn)足上電復(fù)位和信號(hào)控制復(fù)位要求的最簡(jiǎn)單的電路?？偩€(xiàn)控制邏輯。總線(xiàn)控制邏輯應(yīng)滿(mǎn)足CPU對(duì)本地總線(xiàn)和外部總線(xiàn)的控制。總線(xiàn)控制用于實(shí)現(xiàn)芯片各單元電路的協(xié)調(diào)；外部總線(xiàn)控制用于單片機(jī)外圍擴(kuò)展的操作管理。第二，CPU外圍設(shè)備CPU外圍單元是與CPU運(yùn)算直接相關(guān)的單元電路，與CPT構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。程序存儲(chǔ)只讀存儲(chǔ)器。程序是ROM(只讀存儲(chǔ)器)，用來(lái)固化單片機(jī)的應(yīng)用代碼，存儲(chǔ)一些表格和常數(shù)。

6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM。由于測(cè)控系統(tǒng)的原因，單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量較小，通常不超過(guò)256B，并且全部采用靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)。輸入/輸出端口。(I/O)口是計(jì)算機(jī)的輸入/輸出接口，單片中的所有(I/O)口都是芯片的輸入/輸出引腳。操作管理寄存器。操作寄存器是用于單片機(jī)各功能單元操作控制和管理的寄存器單元。芯片的每個(gè)功能單元都應(yīng)該有一個(gè)或多個(gè)單元操作管理寄存器，可以由指令系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行編程，以設(shè)置、啟動(dòng)和讀取這些功能單元的狀態(tài)。三。基本功能單元基本單元是滿(mǎn)足單片機(jī)測(cè)控功能要求的基本計(jì)算機(jī)外圍電路，以及用于完善和擴(kuò)展計(jì)算機(jī)功能的一些基本電路，如定時(shí)器/計(jì)時(shí)器、中斷系統(tǒng)、串行通信接口等。四。外圍擴(kuò)展

7、電路外圍電路是外圍功能電路的擴(kuò)展，可滿(mǎn)足不同嵌入式應(yīng)用的要求，如ADC擴(kuò)展以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集的要求，PWM用于伺服驅(qū)動(dòng)控制，看門(mén)狗定時(shí)器WDT用于可靠的程序操作。通常每個(gè)系列的MCU都有自己的基核，即在基核上擴(kuò)展不同的外設(shè)。1.2單片機(jī)簡(jiǎn)介微型計(jì)算機(jī)，被稱(chēng)為單片微型計(jì)算機(jī)，是典型的嵌入式系統(tǒng)。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/368297.htm t _blank 微控制器(微控制器單元)，英文字母中常用的MCU的縮寫(xiě)，代表單片機(jī)。它最早用于工業(yè)控制領(lǐng)域。該單芯片僅專(zhuān)用于CPU。 HYPERLINK ./%20%20%2

8、0%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/50152.htm t _blank 處理器來(lái)自發(fā)展。最早的設(shè)計(jì)思想是將大量的外圍設(shè)備和CPU集成到一個(gè)芯片上，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成到體積要求嚴(yán)格的復(fù)雜控制設(shè)備中。英特爾Z80是第一款按照這一思路設(shè)計(jì)的處理器。從此，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展分道揚(yáng)鑣。早期的單片機(jī)都是8位或者4位的。最成功的是英特爾的8031，它以簡(jiǎn)潔、可靠和良好的性能贏(yíng)得了極大的贊譽(yù)。此后，在8031上開(kāi)發(fā)了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谠撓到y(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)至今仍被廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，16位單片機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)，但由于性?xún)r(jià)比不理想，沒(méi)有得到

9、廣泛應(yīng)用。90年代以后，隨著消費(fèi)電子的大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)有了很大的提高。隨著INTEL i960系列尤其是后來(lái)ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代了16位單片機(jī)的高端地位，進(jìn)入主流市場(chǎng)。傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到快速提升，處理能力比80年代提高了數(shù)百倍。目前高端32位單片機(jī)的主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能正在趕超90年代中期的專(zhuān)用處理器，而普通型號(hào)的出廠(chǎng)價(jià)已經(jīng)降到1美元，最高端的1型號(hào)才10美元。當(dāng)代的單片機(jī)系統(tǒng)不再僅僅是在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專(zhuān)用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于整個(gè)系列的單片機(jī)中。而作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)，甚至可以直接使用專(zhuān)用的Windows和Lin

10、ux操作系統(tǒng)。它比單片機(jī)更適合應(yīng)用。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/6115.htm t _blank 嵌入式系統(tǒng)因此，它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上，單片機(jī)是世界上最大的。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/3314.htm t _blank 計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)代生活中使用的幾乎每一種電子和機(jī)械產(chǎn)品都集成了單片機(jī)。手機(jī)， HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/42510.htm

11、t _blank 計(jì)算器、家用電器、電子玩具、 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/30816.htm t _blank palm-top用鼠標(biāo)等電腦配件配1-2個(gè)單片機(jī)。而且將會(huì)有許多單片微型計(jì)算機(jī)在個(gè)人電腦中工作。汽車(chē)一般配備40多臺(tái)單片機(jī)，在復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)中甚至可能有上百臺(tái)單片機(jī)同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了PC和其他計(jì)算的總和，甚至超過(guò)了人類(lèi)的數(shù)量。單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，不是執(zhí)行某種邏輯功能的芯片，而是將一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成在一塊芯片上。它相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。與計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只是缺少I(mǎi)/O設(shè)備?？?/p>

12、結(jié)一下:芯片變成電腦。它體積小、重量輕、價(jià)格低，為研究、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理和結(jié)構(gòu)的最佳選擇。MCU還使用了類(lèi)似于計(jì)算機(jī)功能的模塊，如CPU、內(nèi)存、并行總線(xiàn)，以及與硬盤(pán)相同的功能。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/87697.htm t _blank 存儲(chǔ)器不同的是，這些部件的性能比我們家的電腦弱很多，但價(jià)格也低。一般做一些控制電器之類(lèi)不復(fù)雜的工作不超過(guò)10元就夠了。在我們現(xiàn)在使用的所有家用電器中都可以看到，比如自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、煙機(jī)、vcd等等！主要是控制部分的核心部件。它是

13、一臺(tái)在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，即現(xiàn)場(chǎng)控制。需要抗干擾能力強(qiáng)，成本低，這是與離線(xiàn)電腦(如家用PC)的主要區(qū)別。單片機(jī)按程序運(yùn)行，可以修改。通過(guò)不同的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，尤其是一些特殊的、獨(dú)特的功能，這是其他設(shè)備需要花大力氣才能做到的，而其他設(shè)備則很難花大力氣做到。如果一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要用美國(guó)50年代開(kāi)發(fā)的74系列或者60年代開(kāi)發(fā)的CD4000系列這樣的純硬件來(lái)解決，電路一定是大PCB！但是，如果你用的是美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的一系列單片機(jī)，結(jié)果就天壤之別了！因?yàn)橹挥袉纹瑱C(jī)才能通過(guò)你寫(xiě)的程序?qū)崿F(xiàn)高智能、高效率、高可靠性！因?yàn)閱纹瑱C(jī)對(duì)成本比較敏感，所以目前占主導(dǎo)地位的軟件還是最低級(jí)的。 HYPER

14、LINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/33704.htm t _blank 匯編語(yǔ)言，是除了二進(jìn)制機(jī)器碼之外最低級(jí)的語(yǔ)言。既然這么低級(jí)，為什么還要用？很多高級(jí)語(yǔ)言都達(dá)到了可視化編程的水平。為什么不用它們呢？原因很簡(jiǎn)單，就是單片機(jī)沒(méi)有家用電腦那樣的CPU，也沒(méi)有硬盤(pán)那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。用可視化高級(jí)語(yǔ)言寫(xiě)的小程序哪怕只有一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾十K的大?。?duì)于家用PC的硬盤(pán)來(lái)說(shuō)不算什么，但是對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)是無(wú)法接受的。單片機(jī)硬件資源的利用率肯定很高，所以雖然編譯很原始，但還是大量使用。同理，如果超級(jí)計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件在家用PC上運(yùn)

15、行，家用PC也無(wú)法承受。可以說(shuō)，20世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入的計(jì)算機(jī)時(shí)代。然而，這種電腦通常是指?jìng)€(gè)人電腦，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一種電腦，大多數(shù)人都不熟悉。這種計(jì)算機(jī)是給各種機(jī)器賦予智能的單片機(jī)(也叫微控制器)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只需要一個(gè)集成電路就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)算和控制。由于體積小，通常藏在被控機(jī)的機(jī)腹里。在整個(gè)設(shè)備中，它就像人類(lèi)的大腦一樣。如果它出了問(wèn)題，整個(gè)設(shè)備就會(huì)癱瘓?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)已被廣泛應(yīng)用，如智能儀器、實(shí)時(shí)工業(yè)控制、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。單片機(jī)一旦用在各種產(chǎn)品上，就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)?！爸悄堋边@個(gè)

16、形容詞，比如智能洗衣機(jī)，經(jīng)常用在產(chǎn)品名稱(chēng)前面?，F(xiàn)在一些工廠(chǎng)的技術(shù)人員或者其他業(yè)余電子開(kāi)發(fā)人員生產(chǎn)的產(chǎn)品，要么電路太復(fù)雜，要么功能太簡(jiǎn)單，容易被模仿。原因可能是產(chǎn)品沒(méi)有使用單片機(jī)或其他可編程邏輯器件。1.3單片機(jī)的歷史1971年，英特爾公司開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)4位微處理器。英特爾的霍夫成功研制出世界上第一個(gè)4位微處理器芯片Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器的誕生，微處理器和微型計(jì)算機(jī)的時(shí)代從此開(kāi)始。由于發(fā)明了微處理器，霍夫被英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家雜志列為“二戰(zhàn)以來(lái)最有影響力的七位科學(xué)家”之一。1971年11月，Intel推出MCS-4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4

17、003移位寄存器芯片和4004微處理器)。其中4004(下圖)包含2300個(gè)晶體管，尺寸為3mm4mm。其計(jì)算性能遠(yuǎn)超當(dāng)年的ENIAC，最初售價(jià)200美元。1972年4月，霍夫等人開(kāi)發(fā)了第一個(gè)8位微處理器Intel 8008。8008是第一代微處理器，因?yàn)樗褂昧薖溝道MOS微處理器。1973年，英特爾公司開(kāi)發(fā)出8位微處理器8080；1973年8月，Hoff等人研制出8位微處理器Intel 8080，用N溝道MOS電路代替了P溝道，第二代微處理器誕生了。主頻2MHz的8080芯片比8008芯片快10倍，可以訪(fǎng)問(wèn)64KB內(nèi)存。它使用了6000個(gè)基于6微米技術(shù)的晶體管，處理速度為0.64 MIPS

18、(每秒百萬(wàn)條指令)。1975年4月，MITS發(fā)布了第一款通用Altair 8800，售價(jià)375美元，內(nèi)存1KB。這是世界上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。1976年，Intel公司開(kāi)發(fā)出MCS-48系列8位單片機(jī)，也是單片機(jī)的問(wèn)世。Zilog公司于1976年開(kāi)發(fā)的Z80微處理器廣泛應(yīng)用于微型計(jì)算機(jī)和工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備中。當(dāng)時(shí)，Zilog、摩托羅拉和英特爾是微處理器領(lǐng)域的三大支柱。80年代初，Intel在MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上推出了MCS-51系列8位高檔單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)在RAM容量、I/O口功能、系統(tǒng)擴(kuò)展等方面都有了很大的提高。第三章是單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用。3.1單片機(jī)的學(xué)習(xí)3.1.

19、1單片機(jī)學(xué)習(xí)的六個(gè)要點(diǎn)一.公共汽車(chē):眾所周知，電路總是由電線(xiàn)連接的元件組成。在里 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/635021.htm t _blank 模擬電路在中，連接并不會(huì)成為問(wèn)題，因?yàn)樵O(shè)備一般都是串聯(lián)的，設(shè)備之間的連接并不多，只是電腦電路不同。它是基于 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1125.htm t _blank 微處理器作為核心，所有的器件都必須連接到微處理器上，器件之間的工作必須相互協(xié)調(diào)，所以需要很多導(dǎo)線(xiàn)。如果微處理器和設(shè)

20、備像模擬電路一樣分開(kāi)連接，導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量將是驚人的。因此，總線(xiàn)的概念被引入到微處理器中，所有的設(shè)備共享導(dǎo)線(xiàn)。所有器件的全部八條數(shù)據(jù)線(xiàn)都連接到八條公共線(xiàn)上，相當(dāng)于把所有器件并聯(lián)起來(lái)。然而，這還不夠。如果這種情況不被允許，那么就需要通過(guò)控制線(xiàn)來(lái)控制設(shè)備以分時(shí)方式工作。任何時(shí)候只有一個(gè)設(shè)備可以發(fā)送數(shù)據(jù)(多個(gè)設(shè)備可以同時(shí)接收數(shù)據(jù))。設(shè)備的數(shù)據(jù)線(xiàn)也叫數(shù)據(jù)總線(xiàn)，設(shè)備的所有控制線(xiàn)都叫控制總線(xiàn)。MCU或外部存儲(chǔ)器和其他設(shè)備中有存儲(chǔ)單元，這些存儲(chǔ)單元只有在分配了地址的情況下才能使用。當(dāng)然，分配的地址也是以電信號(hào)的形式給出的。因?yàn)榇鎯?chǔ)單元多，所以地址分配的線(xiàn)也多，稱(chēng)為地址總線(xiàn)。二。數(shù)據(jù)、地址和指令:之所以把這三者放在

21、一起，是因?yàn)樗鼈儽举|(zhì)上都是一樣的數(shù)字，或者是一系列的0和1，換句話(huà)說(shuō)，地址和指令也是數(shù)據(jù)。指令:由單片機(jī)的設(shè)計(jì)者指定的一個(gè)數(shù)字，它與我們常用的指令助記符有嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)者不能更改。地址:它是找到MCU部分、外部存儲(chǔ)單元和輸入輸出端口的基礎(chǔ)。每個(gè)單元的地址值已經(jīng)由芯片設(shè)計(jì)者指定，不能改變。外部單元可以由MCU開(kāi)發(fā)人員決定，但有些地址單元是必須的(詳見(jiàn)程序的執(zhí)行過(guò)程)。數(shù)據(jù):這是微處理器處理的對(duì)象，在各種應(yīng)用電路中是不一樣的。一般來(lái)說(shuō)，處理過(guò)的數(shù)據(jù)可能有幾種情況:1個(gè)地址(如MOV DPTR，1000H)，即地址1000H。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/b

22、aike.baidu%20%20%20%20/view/2581167.htm t _blank DPTR。2是模式字或控制字(如MOVTMOD，#3)，而3是控制字。3常數(shù)(如MOV TH0，#10H)10H是定時(shí)常數(shù)。4實(shí)際輸出值(例如，如果P1連接了彩色燈，如果所有燈都亮，則執(zhí)行命令:mofp1，# 0fh，如果所有燈都滅，則執(zhí)行命令:mofp1，#00H)。這里，0fh和00H是實(shí)際輸出值。再比如LED用的字體代碼，也是實(shí)際輸出值。理解了地址和指令的本質(zhì)之后，就不難理解為什么程序會(huì)把數(shù)據(jù)當(dāng)做指令來(lái)運(yùn)行和執(zhí)行了。第三，P0端口、P2端口和P3端口的第二功能用法:剛開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)候，經(jīng)常對(duì)P

23、0口、P2口、P3口的第二個(gè)功能的用法感到困惑，認(rèn)為第二個(gè)功能和原來(lái)的功能之間應(yīng)該有一個(gè)切換的過(guò)程，或者說(shuō)是一個(gè)指令。其實(shí)每個(gè)端口的第二個(gè)功能都是完全自動(dòng)的，不需要指令切換。例如，P3.6和P3.7分別是WR和RD信號(hào)。當(dāng)微芯片處理器連接到RAM或具有外部I/O端口時(shí)，它們被用作第二功能，不能用作通用I/O端口。微處理器一執(zhí)行MOVX指令，P3.6或P3.7就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，無(wú)需事先指令。事實(shí)上，不能用作通用I/O端口不是不能而是(用戶(hù))不會(huì)將其用作通用I/O端口。你完全可以在命令中按下SETB P3.7的一個(gè)命令，單片機(jī)執(zhí)行這個(gè)命令的時(shí)候，也會(huì)讓P3.7變成高電平，但是用戶(hù)不會(huì)這么做，因?yàn)?/p>

24、這通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)。四。程序的執(zhí)行過(guò)程:單片機(jī)上電復(fù)位后，8051的程序計(jì)數(shù)器(PC)中的值是0000，所以程序總是從0000單元開(kāi)始，也就是說(shuō)系統(tǒng)的rom中必須存在0000單元，在0000單元中必須存儲(chǔ)一條指令。5.堆棧:堆棧是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域本身沒(méi)什么特別的，就是RAM的一部分。特別的是它存儲(chǔ)和取數(shù)據(jù)的方式，也就是所謂的先進(jìn)后出，后進(jìn)先出，棧有特殊的數(shù)據(jù)傳輸指令，即PUSH和POP。有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的單元，即堆棧指針SP。每當(dāng)執(zhí)行push指令時(shí)，由于SP中的值可以被指令改變，所以只要SP的值在程序開(kāi)始時(shí)改變，就可以在指定的存儲(chǔ)單元中設(shè)置堆棧。例如，當(dāng)程序啟動(dòng)時(shí)，MOV SP #5FH指

25、令被用于在從存儲(chǔ)單元60H開(kāi)始的單元中設(shè)置堆棧。一般在程序開(kāi)始時(shí)總會(huì)有一個(gè)設(shè)置堆棧指針的指令，因?yàn)槌绦騿?dòng)時(shí)SP的初始值是07H，這樣堆棧從單元08H開(kāi)始，08H到1FH這個(gè)區(qū)域是8031的第二、第三、第四工作寄存器區(qū)，經(jīng)常使用，會(huì)造成數(shù)據(jù)混亂。不同作者寫(xiě)程序時(shí)，初始化堆棧指令不完全一樣，這是作者的習(xí)慣。堆棧區(qū)設(shè)置好了，并不意味著這個(gè)區(qū)域就變成了一個(gè)特殊的內(nèi)存，它仍然可以像普通內(nèi)存區(qū)一樣使用，但一般來(lái)說(shuō)，程序員不會(huì)把它當(dāng)成普通內(nèi)存。六、單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程:這里說(shuō)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，并不是像一般書(shū)里說(shuō)的從任務(wù)分析開(kāi)始。我們假設(shè)硬件已經(jīng)設(shè)計(jì)制作好了，下面就是寫(xiě)軟件的工作了。在編寫(xiě)軟件之前，我們首先要確定一些

26、常數(shù)和地址。事實(shí)上，這些常數(shù)和地址在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)直接或間接地確定了。當(dāng)設(shè)備的連接被設(shè)計(jì)時(shí)，它的地址被確定，當(dāng)設(shè)備的功能被確定時(shí)，它的控制字被確定。然后使用文本編輯器(如EDIT、CCED等。)來(lái)寫(xiě)軟件。寫(xiě)完后，用編譯器編譯源程序文件，檢查錯(cuò)誤，直到?jīng)]有語(yǔ)法錯(cuò)誤為止。除了極其簡(jiǎn)單的程序，一般用模擬器調(diào)試軟件，直到程序正確運(yùn)行。正確運(yùn)行后，就可以寫(xiě)芯片了(把程序固化在EPROM里)。源程序編譯后，生成擴(kuò)展名為十六進(jìn)制的目標(biāo)文件。通常 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1164883.htm t _blank 編程器可以識(shí)

27、別這種格式的文件，只要把文件調(diào)入，就可以寫(xiě)片子了。這里，為了讓大家對(duì)整個(gè)過(guò)程有個(gè)了解，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明:ORG 0000H跳轉(zhuǎn)到單片機(jī)的主程序ORG 040H開(kāi)始:MOV SP，# 5FH設(shè)置堆棧循環(huán):nototherwiseprovided（for）除非另有規(guī)定LJMP循環(huán)；傳播結(jié)束；目標(biāo)3.1.2單片機(jī)匯編語(yǔ)言目前，許多人對(duì) HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/49.htm t _blank 匯編語(yǔ)言不認(rèn)可?？梢哉f(shuō)，掌握C語(yǔ)言的單片機(jī)編程非常重要，可以大大提高開(kāi)發(fā)效率。但是初學(xué)者不一定要懂單片機(jī)的匯編語(yǔ)言，但是一定要知

28、道單片機(jī)的具體性能和特點(diǎn)，否則在單片機(jī)領(lǐng)域是致命的。如果不考慮單片機(jī)的硬件資源，用C在KEIL中隨機(jī)編程，結(jié)果只能是出了問(wèn)題，解決不了！可以肯定的是，最好的C語(yǔ)言MCU工程師都是匯編出來(lái)的程序員，因?yàn)镸CU的C語(yǔ)言雖然是高級(jí)語(yǔ)言，但和桌面PC上的VC+什么的不一樣。單片機(jī)的硬件資源不是很強(qiáng)大，和我們?cè)谧烂鍼C上用VC、VB等高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序不同。畢竟臺(tái)式PC的硬件很強(qiáng)大，所以硬件資源的問(wèn)題可以忽略。還有就是在單片機(jī)編程上。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1219.htm t _blank C語(yǔ)言編程雖然方便，容易讓

29、人讀懂，但它的執(zhí)行效率比匯編語(yǔ)言低10%到20%，所以要看寫(xiě)程序的具體場(chǎng)合。一般來(lái)說(shuō)，需要靈活運(yùn)用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，才能以最高的效率將單片機(jī)的強(qiáng)大功能展示給用戶(hù)。我們從80開(kāi)始吧 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/294753.htm t _blank 51單片機(jī)舉例說(shuō)明單片機(jī)的管腳及相關(guān)功能:單片機(jī)引腳圖:根據(jù)引腳功能，這40個(gè)引腳可以大致分為四類(lèi):電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。1.電源:(1) VCC芯片電源，接+5v；VSS-接地端子；注意:用萬(wàn)用表測(cè)試單片機(jī)的管腳電壓是標(biāo)準(zhǔn)的，一般為0v或5v。

30、 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1051553.htm t _blank TTL電平。但是有時(shí)候，MCU程序在工作的時(shí)候，測(cè)試結(jié)果在0v到5v之間，而不是這個(gè)值。其實(shí)這是因?yàn)槿f(wàn)用表的響應(yīng)速度沒(méi)有那么快，在某個(gè)時(shí)刻MCU的管腳電壓仍然保持在0 V或者5 V。 Clock: XTAL1、xtal 2-晶振電路的反相輸入輸出。3.控制線(xiàn):有4條控制線(xiàn)，(1) ale/Prog:數(shù)據(jù)鎖存允許/EPROM編程脈沖。 ALE功能:用于鎖存端口P0發(fā)送的低位8位地址。 PROG功能:帶EPROM的芯片。在EPROM編程期間，此引

31、腳輸入編程脈沖。 PSEN:外部ROM讀選通信號(hào)。(3) RST/VPD:復(fù)位/備用電源。 RST(復(fù)位)功能:復(fù)位信號(hào)輸入。 VPD功能:當(dāng)VCC斷電時(shí)，接通備用電源。 EA/VPP:外部ROM選擇/EPROM編程電源。 EA功能:外部ROM選擇端子。 VPP功能:帶EPROM的芯片。在EPROM編程期間，應(yīng)用編程功率VPP。輸入輸出線(xiàn)80C51有四個(gè)8位并行I/O端口:P0、P1、P2和P3，總共32個(gè)管腳。P3端口還有第二個(gè)功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)(屬于控制總線(xiàn))。5.P3港的第二個(gè)功能P3RXD串行輸入端口1txd串行輸出端口2 p3int0外部中斷0(低電平有效)P3in

32、t1外部中斷1(低電平有效)P34 T0定時(shí)器計(jì)數(shù)器0P35 T1定時(shí)器計(jì)數(shù)器1P36 WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通脈沖(低電平有效)P37 RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通脈沖(低電平有效)3.1.3單片機(jī)指令功能列表首先，傳輸操作助記碼描述MOV A，Rn E8EF寄存器AMov，directe5 dircet，直接字節(jié)到aMOV A，Ri ERE7間接RAM到AMov，# data74data立即發(fā)送MOV注冊(cè)護(hù)士，一個(gè)F8 法郎一個(gè)注冊(cè)MOV Rn，dircet A8AF dircet直接字節(jié)傳輸寄存器MOV，# DATA78 7F數(shù)據(jù)立即數(shù)據(jù)傳輸寄存器MOV直接發(fā)送，F(xiàn)5直接發(fā)送直接字節(jié)MOV

33、dircet，Rn 888F dircet寄存器發(fā)送直接字節(jié)移動(dòng)目錄1，目錄2 85目錄1目錄2直接字節(jié)到直接字節(jié)MOV dircet，Ro 8687間接RAM發(fā)送直接字節(jié)MOV dircet，#data 75 dircet數(shù)據(jù)立即發(fā)送直接字節(jié)。MOV里，一個(gè)F6F7一個(gè)發(fā)送間接內(nèi)存MOV Ri，#data 7677數(shù)據(jù)直接字節(jié)發(fā)送到間接RAMMOV Ri，#data 7677 data立即數(shù)據(jù)傳輸間接RAMMovtr，# data16 90data 15 8 16位常量發(fā)送數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)70MOVC A，A+DPTR 93由(A)+(DPTR)尋址的程序存儲(chǔ)字節(jié)選擇aMova，A+PC 83由

34、(A)+(PC)組成；尋址的程序內(nèi)存字節(jié)被發(fā)送到。MOVX A，Ri E2E3向A發(fā)送外部數(shù)據(jù)(8位地址)Mova、DPTRE0將外部數(shù)據(jù)(16位地址)發(fā)送到a。X movri，Af2 F3a發(fā)送外部數(shù)據(jù)(8位地址)X movdptr，F(xiàn)0A發(fā)送外部數(shù)據(jù)(16位地址)C0直接字節(jié)推送，SP加1直接字節(jié)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，SP減1XCH A，Rn C8CF交換A和寄存器Xca，dircetc5dircet交換a和direct字節(jié)。XCH A、里C6C7交易所A和間接RAMXCH A，里D6D7交換A和間接RAM的低位交換一個(gè)C4二、算術(shù)運(yùn)算(交換a的兩個(gè)半字節(jié))添加一個(gè)，Rn 282F寄存器到AAdd，dir

35、cet25 dircet直接字節(jié)被添加到a。添加一個(gè)，Ri 2627間接RAM被添加到一個(gè)Add，# data24data立即添加到a。加A，Rn 383F寄存器和進(jìn)位位加到A添加A，dircet 35dircet直接字節(jié)和進(jìn)位位被添加到A。添加A，Ri 3637間接字節(jié)和進(jìn)位位都添加到A。Add、data 34數(shù)據(jù)立即數(shù)和進(jìn)位被加到a。加，rn 98 9fa減寄存器和進(jìn)位位加A，dircet 95 dircet A減直接字節(jié)和進(jìn)位位添加A，Ri 3637間接RAM和進(jìn)位位都添加到A。Add、data 34數(shù)據(jù)立即數(shù)和進(jìn)位被加到a。Suba，rn 98 9fa減寄存器和進(jìn)位位SUBB A，di

36、rcet 95 dircet A減去直接字節(jié)和進(jìn)位位Suba，Ri 96 97a減去間接RAM和進(jìn)位位Suba，# data94data A減去立即位和進(jìn)位位INC A 04 A加1寄存器rn08 0f加1。INC目錄05目錄直接字節(jié)加1INC 06 07間接RAM加114年12月A減1Dec18 1f寄存器遞減1十進(jìn)制直接字節(jié)減112月16日 17日間接RAM減1公司DPTR A3數(shù)據(jù)指針加1A乘以BDIV AB 84 A除以Bdad4a的小數(shù)加法調(diào)整三。邏輯運(yùn)算ANL A，Rn 585F寄存器和to AANL A，dircet 55 dircet直接字節(jié)和到AANL A，Ri 5657間接

37、RAm和to AANL A，#data 54數(shù)據(jù)立即計(jì)數(shù)并到AAND返回a52返回a并返回到直接字節(jié)Andircet，# data 53立即返回?cái)?shù)據(jù)，并返回到直接字節(jié)。ORL A，Rn 484F寄存器或至AORL A，dircet 45 dircet直接字節(jié)或至AORL A，Ri 4647間接RAM或to AORL A，#data 44數(shù)據(jù)立即計(jì)數(shù)或?yàn)锳ORL直接字節(jié)，一個(gè)42直接字節(jié)ORL dircet，#data 43 dircet數(shù)據(jù)立即計(jì)數(shù)或直接到一個(gè)字節(jié)。XRL A，Rn 686F寄存器異或到AXra，dircet65dircet直接字節(jié)異或到aXRL A，Ri 6667間接RAM

38、XOR到AXra，# data64data立即將該數(shù)異或?yàn)閍。Xrdircet對(duì)直接字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算Xrdircet，# data63dircetdata立即對(duì)直接字節(jié)進(jìn)行xor運(yùn)算。CLR A E4已清除L cpaf4a反轉(zhuǎn)RL A 23 A在左環(huán)移動(dòng)RLC A 33 A通過(guò)進(jìn)位向左移動(dòng)Rr03a向右移動(dòng)。Rrc 13a通過(guò)進(jìn)位向右移動(dòng)四?？刂瞥绦虻霓D(zhuǎn)移ACALL addr 11 *1 addr(a7a0)絕對(duì)子程序調(diào)用LCA DDR 16 12a DDR(15 8)長(zhǎng)子程序調(diào)用地址(70)RET 22子程序調(diào)用返回RETI地址11 32中斷調(diào)用返回Mpaddr 11 1addr (A7 A

39、6)絕對(duì)傳輸Ljaddr 16 02addr (15 8)長(zhǎng)轉(zhuǎn)移地址(70)SJMP rel 80 rel短期轉(zhuǎn)讓?zhuān)鄬?duì)轉(zhuǎn)讓JMP A+DPTR 73相對(duì)于DPTR間接轉(zhuǎn)移JZ rel 60 rel A是零轉(zhuǎn)讓Jnrel70relA是零轉(zhuǎn)移CJNE A，dircet，rel B5 dircet rel直接字節(jié)與A比較，如果不相等，則轉(zhuǎn)移。Cja，# data，relb4 data rel immediate number與a比較，如果不相等，則轉(zhuǎn)移。CJNA，RN，# DATA，RELb8 BFDATA REL立即數(shù)與寄存器比較，不相等則轉(zhuǎn)移。Cjri，# data，relb6 b7 data

40、 rel立即數(shù)與間接RAM進(jìn)行比較，如果不相等，則轉(zhuǎn)移。DJNZ Rn，rel D8DF rel寄存器減1；如果它們不為零，則它們被轉(zhuǎn)移。DJNZ dircet，rel B5 dircet rel直接字節(jié)減1，不為零則轉(zhuǎn)移。No00空操作*=a10a9a8l=a10a9a80動(dòng)詞 （verb的縮寫(xiě)）布爾變量運(yùn)算Clrc3清零進(jìn)位CLRC2清除直接位Setcd3集合進(jìn)位SETB直接咬住D2不放。Cpcb3進(jìn)位反轉(zhuǎn)Cpbitb2直接位反轉(zhuǎn)Anc，bit82dit直達(dá)號(hào)和進(jìn)位ANL C的直接位的逆與，/位B0進(jìn)位ORL C，bit 72位直接位或進(jìn)位。ORL C，/bit A0位取反直接進(jìn)位MOV

41、C，A2位直接進(jìn)位MOV，c92位進(jìn)位到直接位JC rel 40 rel進(jìn)位位為1傳輸jnrel50rel進(jìn)位位為0，以進(jìn)行傳輸。位，rel 20位rel直接位是1相對(duì)傳輸Jnbit，rel30bit rel直接位為0相對(duì)轉(zhuǎn)移c位，rel 10位rel直接移位到1，然后清零該位。3.1.4常用單片機(jī)芯片簡(jiǎn)介STC微控制器:STC公司的MCU主要基于8051核，是新一代的增強(qiáng)型MCU。其指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快812倍。它有ADC，四個(gè)PWM通道，雙串口，全球唯一ID號(hào)，加密性好，抗干擾性強(qiáng)。PIC微控制器:它是MICROCHIP公司的產(chǎn)品，突出的特點(diǎn)是體積小、功耗低、指令集簡(jiǎn)化、抗

42、干擾性好、可靠性高、模擬接口強(qiáng)、編碼好。大多數(shù)芯片都有兼容的閃存程序存儲(chǔ)器。EMC MCU:是藝龍公司的產(chǎn)品，很大一部分兼容PIC 8位MCU。兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比PIC的多，價(jià)格便宜。有很多系列可用，但是抗干擾性差。ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī)):Atmel的8位MCU有AT89和AT90兩個(gè)系列，AT89系列是8位Flash MCU，兼容8051系列MCU，具有靜態(tài)時(shí)鐘模式。AT90系列單片機(jī)是一種增強(qiáng)型RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作模式、在線(xiàn)可編程Flash的單片機(jī)，又稱(chēng) HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/942508

43、.htm t _blank AVR微控制器。PHLIPIS 51PLC系列單片機(jī)(51單片機(jī)):飛利浦MCU基于80C51內(nèi)核，內(nèi)嵌掉電檢測(cè)、模擬和RC振蕩器功能，使51LPC在應(yīng)用設(shè)計(jì)中以高集成度、低成本、低功耗滿(mǎn)足各種性能要求。HOLTEK微控制器:盛陽(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī)價(jià)格便宜，種類(lèi)多，但抗干擾性差，適合消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。TI公司的單片機(jī)(51單片機(jī)):該儀器提供TMS370和MSP430系列通用單片機(jī)。TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS單片機(jī)，具有多種存儲(chǔ)模式和外設(shè)接口模式，適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合。MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、高功能集成度的16位低功耗單片機(jī)，特別適用于要求低功耗的

44、場(chǎng)合。松寒單片機(jī)(SONIX):是松寒公司的單片機(jī)，大部分是8位機(jī)，部分兼容PIC 8位單片機(jī)，價(jià)格便宜。系統(tǒng)時(shí)鐘分頻有多種選擇，還有PMW ADC振動(dòng)噪聲濾波。缺點(diǎn):RAM空間太小，抗干擾性好。3.2單片機(jī)在電子技術(shù)各領(lǐng)域的應(yīng)用目前單片機(jī)已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難發(fā)現(xiàn)哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的痕跡。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/35448.htm t _blank 導(dǎo)彈導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛應(yīng)用的各種智能。 HYPERLINK

45、./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/4189.htm t _blank IC卡民用高級(jí)轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)， HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/111680.htm t _blank 錄像機(jī)、 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/45678.htm t _blank 攝像機(jī)自動(dòng)洗衣機(jī)、程控玩具、電子寵物等的控制。，都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀器、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的

46、研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用和智能控制方面的科學(xué)家和工程師。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、航空航天、特種設(shè)備等智能管理和過(guò)程控制領(lǐng)域。它可以大致分為以下幾個(gè)領(lǐng)域:1.在 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1540405.htm t _blank 智能儀器儀器的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、小型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/16431.h

47、tm t _blank 傳感器，可以實(shí)現(xiàn)如電壓、 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/44147.htm t _blank 功率測(cè)量物理量，如頻率、濕度、溫度、流速、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等。單片機(jī)控制使儀器數(shù)字化、智能化、小型化，其功能優(yōu)于電子或 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/635019.htm t _blank 數(shù)字電路更強(qiáng)大。例如復(fù)雜的測(cè)量設(shè)備( HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.bai

48、du%20%20%20%20/view/1608633.htm t _blank 功率計(jì), HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/130973.htm t _blank 示波器各種分析器)。2.工業(yè)控制中的應(yīng)用單片機(jī)可以用來(lái)組成各種控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。比如工廠(chǎng)流水線(xiàn)的智能管理，電梯的智能控制，各種報(bào)警系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)形成二級(jí)控制系統(tǒng)。3.在家用電器中的應(yīng)用可以說(shuō)現(xiàn)在的家用電器基本都是單片機(jī)控制的，比如電飯煲、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)、彩電等等。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20

49、%20%20%20/view/68529.htm t _blank 音響視頻，然后到 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/287613.htm t _blank 電子秤數(shù)量多，五花八門(mén)，無(wú)處不在。4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)代單片機(jī)一般都有通信接口，可以方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備之間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件。現(xiàn)在的通訊設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的智能控制，大到手機(jī)、電腦，小到。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/84

50、642.htm t _blank 程控交換機(jī)，建設(shè)自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)，進(jìn)行列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信，然后向日常工作中無(wú)處不在的移動(dòng)、集群移動(dòng)通信、 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/19599.htm t _blank 無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。5.單片機(jī)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用單片機(jī)也廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中，如醫(yī)用呼吸機(jī)、各種分析儀、監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷儀、病床呼叫系統(tǒng)等。6.模塊化應(yīng)用于各種大型電器。一些專(zhuān)用單片機(jī)是為了實(shí)現(xiàn)特定的功能而設(shè)計(jì)的，這樣就可以以模塊化的方式應(yīng)用于各種電路中，而不需要用戶(hù)知道其部件的結(jié)構(gòu)。比如音樂(lè)集成到單片機(jī)里，看似簡(jiǎn)單的

51、功能，在純電子芯片里微型化(不同于磁帶機(jī)的原理)，需要類(lèi)似計(jì)算機(jī)的復(fù)雜原理。例如，音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(類(lèi)似于ROM)，由微控制器讀出并轉(zhuǎn)換為模擬音樂(lè)電信號(hào)(類(lèi)似于聲卡)。在大規(guī)模電路中，這種模塊化的應(yīng)用大大縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞和出錯(cuò)率，也便于更換。7.單片機(jī)在汽車(chē)設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用單片機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子領(lǐng)域，如汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等。此外，單片機(jī)還廣泛應(yīng)用于工商業(yè)、金融、科研、教育、國(guó)防、航空航天等領(lǐng)域。3.3單片機(jī)的未來(lái)發(fā)展前景3.3.1單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可以說(shuō)，MCU是一個(gè)百花齊放

52、、百家爭(zhēng)鳴的時(shí)代。全球各大芯片制造公司都推出了自己的MCU，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有。它們有的兼容主流的C51系列，有的不兼容，但各有特色，互為補(bǔ)充，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣闊的天地?？v觀(guān)單片機(jī)的發(fā)展歷程，可以預(yù)測(cè)出單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有以下幾點(diǎn):1。低功耗的MCS-51系列8031剛推出時(shí)功耗達(dá)到630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍在100mW左右。隨著對(duì)單片機(jī)功耗的要求越來(lái)越低，現(xiàn)在所有的單片機(jī)廠(chǎng)商基本都采用CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù))。和80C51一樣，采用了HMOS(高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗低，但由

53、于其物理特性，工作速度不夠高，而CHMOS具有高速低功耗的特點(diǎn)。這些特性更適合像電池供電這樣要求低功耗的應(yīng)用。因此，這種技術(shù)將是未來(lái)單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。2.小型化現(xiàn)在的常規(guī)單片機(jī)一般將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口、中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路和時(shí)鐘電路集成在一個(gè)芯片上。增強(qiáng)型單片機(jī)集成了A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門(mén)狗)，部分單片機(jī)在單個(gè)芯片上集成了LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路，使單片機(jī)包含更多的單元電路，功能更強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠(chǎng)商也可以根據(jù)用戶(hù)的要求量身定做，做出自己特色的單片機(jī)芯片。另外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重

54、量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)、功耗低之外，體積也要小。現(xiàn)在很多單片機(jī)的封裝形式多種多樣，其中SMD(表面封裝)越來(lái)越流行，使得單片機(jī)組成的系統(tǒng)向小型化發(fā)展。3.主流與多品種并存現(xiàn)如今，雖然單片機(jī)種類(lèi)繁多，各具特色，但以80C51為核心的單片機(jī)仍占主流。飛利浦的產(chǎn)品，ATMEL的產(chǎn)品，中國(guó)的華邦系列單片機(jī)都是兼容它的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的。所以以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。微芯片公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。HOLTEK公司的單片機(jī)在中國(guó)的產(chǎn)量近年來(lái)日益增加，以其低價(jià)格、高質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。另外還有摩托羅拉的產(chǎn)品，日本幾大公司的專(zhuān)用單片機(jī)。在一定時(shí)

55、期內(nèi)，這種情況還會(huì)繼續(xù)，不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)獨(dú)霸天下的局面，我們走的是相互依存、取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同發(fā)展的道路。3.3.2數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步體現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)、功耗、外接電壓電平和制造工藝上。在這些方面，典型地說(shuō)明了數(shù)字單片機(jī)的水平。目前用戶(hù)對(duì)單片機(jī)的需求越來(lái)越多，但要求也越來(lái)越高。下面，就從這四個(gè)方面來(lái)闡述單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。1、部門(mén)結(jié)構(gòu)的進(jìn)展單片機(jī)集成了越來(lái)越多的元件，包括常用的電路，如定時(shí)器、比較器、A/D轉(zhuǎn)換器、D /A轉(zhuǎn)換器、串行通信接口、看門(mén)狗電路、LCD控制器等。為了組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)或局部網(wǎng)絡(luò)，一些單片機(jī)包含一個(gè)局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊CAN。如C 505C、C515C、C167C

56、R、C167CS-32FM、81C90來(lái)自英飛凌；摩托羅拉的68HC08AZ系列等等。特別是在單片機(jī)C167CS-32FM中，該單元還包含兩個(gè)CAN。所以這種MCU非常容易形成網(wǎng)絡(luò)。特別是當(dāng)控制系統(tǒng)復(fù)雜時(shí)，形成控制網(wǎng)絡(luò)是非常有用的。為了方便單片機(jī)在變頻控制中的使用，形成了最經(jīng)濟(jì)的嵌入式控制系統(tǒng)。有些單片機(jī)有專(zhuān)門(mén)用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路。這些單片機(jī)包括富士通公司的MB89850系列和MB89860系列。摩托羅拉的MC68HC08MR16和MR24等。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有六路輸出，可以產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，有的還具有死區(qū)控制功能。特別引人注目的是，有些單片機(jī)采用了所謂的TrCo

57、re結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)基于片上系統(tǒng)的概念。這種單片機(jī)由三個(gè)核心組成:一是微控制器和DSP核心，二是數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)核心，三是外圍專(zhuān)用集成電路(ASIC)。這種單片機(jī)最大的特點(diǎn)就是DSP和微控制器同時(shí)做在一個(gè)芯片上。雖然從結(jié)構(gòu)定義上看，DSP是單片機(jī)的一種類(lèi)型，但其功能主要體現(xiàn)在高速計(jì)算和快速傅立葉變換等特殊處理上。將其與傳統(tǒng)的單片機(jī)相結(jié)合，大大提高了單片機(jī)的功能。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。最典型的單片機(jī)是TC 10 gp；英飛凌公司的；日立的SH7410、SH7612等。這些單片機(jī)都是高檔單片機(jī)，MCU是32位，而DSP采用16位或32位結(jié)構(gòu)，工作頻率一般在60MHz以上。2.功耗、封裝和電源電

58、壓的進(jìn)展?，F(xiàn)在新型單片機(jī)的功耗越來(lái)越小。尤其是很多單片機(jī)都配備了多種工作模式，包括等待、暫停、睡眠、空閑、省電等等。飛利浦公司的單片機(jī)P87LPC762就是一個(gè)典型的例子。在空閑時(shí)間，其功耗為1.5 mA，而在省電模式下，其功耗僅為0.5 mA。功耗最神奇的是TI公司的MSP430系列單片機(jī)，是16位系列，超低功耗。LPM1、LPM3和LPM4有三種低功耗模式。當(dāng)電源為3V時(shí)，如果工作在LMP1模式，即使外圍電路處于活動(dòng)狀態(tài)，由于CPU處于非活動(dòng)狀態(tài)，振蕩器也處于1 4mhz，功耗僅為50？答.在LPM3，振蕩器在32kHz，功耗只有1.3？答.在LPM4，CPU、外設(shè)、振蕩器在32kHz不活

59、動(dòng)，所以功耗只有0.1？答.現(xiàn)在單片機(jī)的封裝水平已經(jīng)大大提高了。隨著SMD技術(shù)的出現(xiàn)，單片機(jī)也大量采用了各種SMD技術(shù)的封裝方式，以求大大縮小體積。在這種形勢(shì)下，Microchip公司推出的8針單片機(jī)尤為引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5 2K的程序存儲(chǔ)器、25 128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、6個(gè)I/O口和一個(gè)定時(shí)器，有的還含有4個(gè)A/D通道，完全可以滿(mǎn)足一些低檔系統(tǒng)的應(yīng)用。擴(kuò)大電源的電壓范圍并仍能在較低電壓下工作是當(dāng)今單片機(jī)的發(fā)展目標(biāo)之一。目前一般的單片機(jī)都可以在3.3 5.5 V的條件下工作，而有些廠(chǎng)商生產(chǎn)的單片機(jī)可以在2.2 6V的條件下工作。這些單片機(jī)是富士通公司的MB891

60、9189195、MB89121125A、MB89130系列等。應(yīng)該說(shuō)這家公司的F2MC-8L系列單片機(jī)大部分都滿(mǎn)足2.2 6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓低至2.2V3.技術(shù)進(jìn)步現(xiàn)在大部分單片機(jī)基本都采用了CMOS工藝，但是大部分都采用了0.6？一些公司，如摩托羅拉，已經(jīng)為上述光刻工藝采用了0.35。m甚至是0.25？m科技。這些技術(shù)進(jìn)步大大提高了單片機(jī)的密度和可靠性。3.3.3單片機(jī)應(yīng)用可靠性技術(shù)的發(fā)展在單片機(jī)的應(yīng)用中，可靠性是首要因素。為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)本身的可靠性是一種有效的方法。近年來(lái)，單片機(jī)制造商采用了各種新技術(shù)來(lái)提高單片機(jī)設(shè)