嵌入式系統(tǒng)基礎知識課件

嵌入式系統(tǒng)基礎

嵌入式系統(tǒng)基礎提要1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機5提要1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內部的專用計算機系統(tǒng)?！秵纹瑱C與嵌入式系統(tǒng)應用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內部嵌入式系統(tǒng)的架構處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應用程序軟件結構硬件結構一般由四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式處理器外圍硬件設備嵌入式操作系統(tǒng)用戶應用程序嵌入式系統(tǒng)的架構處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應用程序軟件結構在設計簡單的應用程序時,可以不使用操作系統(tǒng),但在設計較復雜的程序時,可能就需要一個操作系統(tǒng)來管理和控制存儲器、多任務和各種資源等.實時嵌入式系統(tǒng)其最大特點就是程序的執(zhí)行具有確定性。μC/OS和μCLinux是廣泛應用的實時嵌入式操作系統(tǒng)，而WindowsCE2.0就是一個多任務分時系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)軟件平臺在設計簡單的應用程序時,可以不使用操作系統(tǒng),但在設計較復雜的1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機Lecture2Page

7微控制器開發(fā)技術Freescale?andtheFreescalelogoaretrademarksofFreescaleSemiconductor,Inc.Allotherproductorservicenamesarethepropertyoftheirrespectiveowners.?FreescaleSemiconductor,Inc.2005汽車電子消費電子工業(yè)控制網絡應用無線通訊應用場合Lecture2Page7微控制器開發(fā)技術FreesLecture2Page

8微控制器開發(fā)技術汽車電子車身電子產品：接入與遠程控制，車身控制，載荷控制安全：氣囊，ABS，半主動懸掛，電子助力，輪胎壓力監(jiān)控，電能轉向DIS：音響，語音控制，DIS車輛網絡：LIN，CAN，藍牙電話，聲控傳動控制：發(fā)動機，傳動控制，燃油噴射Lecture2Page8微控制器開發(fā)技術汽車電子車Lecture2Page

9微控制器開發(fā)技術工業(yè)控制樓宇控制：三表，電力線載波，語音控制，電梯照明系統(tǒng)：熒光照明，固態(tài)照明制造：機械手，現(xiàn)場總線，不間斷電源醫(yī)療器械：心電監(jiān)護器械零售終端：磁卡讀卡器，ATM安全：指紋識別，OCR，語音識別Lecture2Page9微控制器開發(fā)技術工業(yè)控制樓Lecture2Page

10微控制器開發(fā)技術消費類電子家用電器：洗碗機，洗衣機，電視。。。。手持電子：藍牙耳機，游戲機，PDA娛樂產品：數(shù)碼音樂，CD，DC，DV計算機外圍：LCD，Mouse，KeyboardLecture2Page10微控制器開發(fā)技術消費類電Lecture2Page

11微控制器開發(fā)技術網絡應用路由器，IP電話，DSL調制解調器，無線網關，接入設備，ATM交換機，光纖路由產品，Lecture2Page11微控制器開發(fā)技術網絡應用Lecture2Page

12微控制器開發(fā)技術無線通訊BluetoothWiFiZigbeeRFGSM+CDMA+3GLecture2Page12微控制器開發(fā)技術無線通訊Lecture2Page

13微控制器開發(fā)技術MicrocontrollerManufacturesLecture2Page13微控制器開發(fā)技術Micr1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器微型計算機系統(tǒng)經典結構微型計算機系統(tǒng)的硬件部分通常由五部分組成:運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器微型計算機系統(tǒng)經典結構微型微型計算機的應用形態(tài)可以分為：多板機（系統(tǒng)機）

單板機

單片機微型計算機的應用形態(tài)可以分為：多板機（系統(tǒng)機）單板機這種計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：

主板顯卡聲卡存儲器接口網卡輸入輸出接口內存條CPU多板機這種計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：顯卡聲卡存儲器接口網CPUCPU芯片內存條存儲器接口存儲器芯片輸入輸出接口輸入輸出接口芯片定時計數(shù)器芯片A/D、D/A芯片

印刷電路板單板機CPUCPU芯片內存條存儲器接口存儲器芯片輸入輸出接口輸入輸

單硅晶片CPU存儲器控制電路定時器時鐘電路I/O口一塊芯片體上集成了中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM或EPROM、定時器／計數(shù)器、中斷控制器以及串行和并行I／O接口等功能部件，構成一個完整的微型計算機。單片機單片機就是單片微型計算機(Single-ChipMicrocomputer)。

它從外觀上看，與普通的集成電路或芯片毫無差別。與普通芯片不同的是，單片機芯片內集成了一般微機系統(tǒng)所具有的主要組成部件。概括的講：一塊芯片就是一臺計算機。它從外觀上看，與普通的集成電路或芯片毫無差別。與普通芯片不同

三種應用形態(tài)的比較：單板機單片機系統(tǒng)機（多板機）1)系統(tǒng)機（桌面應用）屬于通用計算機，主要用于數(shù)據(jù)處理、辦公自動化及輔助設計。2)單片機（嵌入式應用）屬于專用計算機，主要用于智能儀表及傳感器、智能家電、智能辦公設備、汽車及軍事電子設備等系統(tǒng)。三種應用形態(tài)的比較：單板機單片機系統(tǒng)機（多板機）1)系統(tǒng)（1）體積小，重量輕；（2）可靠性高，運行速度快，抗干擾能力強；（3）控制功能強，使用靈活，性價比高；（4）易擴展，易于開發(fā)；（5）受集成度限制，片內存儲器容量較小。單片機是應工業(yè)測控的需要而誕生的,它的結構與指令功能都是按照工業(yè)控制要求設計的,故又稱單片微控制器。MCU(MicrocontrollerUnit)。單片機特點：（1）體積小，重量輕；單片機是應工業(yè)測控的需要而誕生的,它的1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機CPU（中央處理單元）運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器CPU（中央處理單元）運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器CPU（CentralProcessingUnit）它是單片機的核心部件運算器控制器CPU（CentralProcessingUnit）運算器既是算術邏輯單元ALU（ArithmeticlogicUnit)，其功能是進行算術運算和邏輯運算。主要負責對信息的加工處理。運算器不斷地從存儲器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對其進行加、減、乘、除及各種邏輯運算，并將最后的結果送回存儲器中，整個過程在控制器的指揮下有條不紊地進行。運算器既是算術邏輯單元ALU（Arithmeticlogi控制器是CPU的神經中樞用于對指令進行解釋，控制邏輯運算單元的運行，同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作?？刂破魇荂PU的神經中樞單片機工作支撐模塊電壓調整器時鐘復位發(fā)生模塊看門狗時鐘監(jiān)視器等單片機工作支撐模塊電壓調整器?數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器?數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器數(shù)據(jù)存儲器（RAM：RandomAccessMemory）在單片機中，用隨機存取的存儲器（RAM）來存儲數(shù)據(jù)，暫存運行期間的數(shù)據(jù)、中間結果、緩沖和標志位等，所以稱之為數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器（ROM：ReadOnlyMemory）單片機的應用中常常將開發(fā)調試成功后的應用程序存儲在程序存儲器中，因為不再改變，所以這種存儲器都采用只讀存儲器ROM的形式。數(shù)據(jù)存儲器（RAM：RandomAccessMemoryRAM的特點是可讀也可寫，但是斷電后立即消失，所以，它只是用來暫存數(shù)據(jù)。ROM在單片機正常運行模式下，存儲器是只能讀不能寫的。只有在特殊模式下，才能將程序寫到ROM中。目前單片機中使用的只讀存儲器是Flash閃速存儲器，簡稱閃存。RAM的特點是可讀也可寫，但是斷電后立即消失，所以，它只是與其他存儲器相比，F(xiàn)lash具有以下特點：非易失。不同于SRAM和DRAM，F(xiàn)lash不需要任何數(shù)據(jù)刷新機制，也不需要維持工作電壓。可更新。在各種溫度條件下，可擦寫次數(shù)在10萬次以上，存儲數(shù)據(jù)可以保持10年以上。支持在線編程。允許單片機內部的程序去改寫Flash。這一技術大大增加了單片機的應用范圍和使用的方便性。與其他存儲器相比，F(xiàn)lash具有以下特點：?通用I/O模塊?通用I/O模塊所謂普通的I/O，即Input/Output基本的輸入輸出。作為普通輸入引腳，MCU內部程序可以讀取該引腳，知道該引腳是“1”（高電平）還是“0”（低電平），即開關量輸入。作為普通輸出引腳，MCU內部程序向該引腳輸出“1”或“0”，即開關量輸出。所謂普通的I/O，即Input/Output基本的輸入輸出。單片機上一般集成了多個I/O（Input/Output）接口其中有通用并行I/O口（一般每口8個外部引腳）以及SCI、PWM、I2C、CAN等專用子系統(tǒng)。復位后一般所有I/O引腳默認設置為通用I/O輸入，當專用子系統(tǒng)激活后，自動變更為專用功能。單片機上一般集成了多個I/O（Input/Output）接口?A/D和D/A轉換模塊?A/D和D/A轉換模塊單片機可處理的信息均是數(shù)字量1和0。單片機應用中，有時需處理的信息不是數(shù)字量，而是一些隨時間連續(xù)變化的模擬量（時間連續(xù)、幅值連續(xù)），甚至是一些非電量，如溫度、壓力等。首先將非電的模擬信號變成模擬的電信號，這要通過各種傳感器來完成。把要處理的模擬電量轉換成數(shù)字化的電信號，這需要模擬(Analog)與數(shù)字(Digital)轉換電路。單片機可處理的信息均是數(shù)字量1和0。首先將非電的模擬信號變成將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模數(shù)轉換器。（A/D轉換器或ADC，AnalogtoDigital

Converter）A/D轉換的作用是將時間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量轉換為時間離散、幅值也離散的數(shù)字信號，因此，A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模數(shù)轉換器。將數(shù)字信號轉換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉換器（D/A轉換器或DAC，Digitalto

AnalogConverter）D/A轉換是把數(shù)字量轉變成模擬量的器件。D/A轉換器基本上由4個部分組成，即權電阻網絡、運算放大器、基準電源和模擬開關。D\A轉換器A\D轉換器被控對象執(zhí)行機構被控參數(shù)CPU將數(shù)字信號轉換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉換器D\A轉換器A\?串行通訊模塊?串行通訊模塊在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串行通信。

計算機1GND

計算機2GND并行通信

計算機1GND

計算機2GND發(fā)送接收串行通信并行通信，即數(shù)據(jù)的各位同時傳送；串行通信，即數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串

串行通訊：一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。

并行數(shù)據(jù)傳送串行數(shù)據(jù)傳送原理各數(shù)據(jù)位同時傳送數(shù)據(jù)位按位順序進行優(yōu)點傳送速度快、效率高最少只需一根傳輸線即可完成：成本低缺點數(shù)據(jù)位數(shù)→傳輸線根數(shù)：成本高速度慢應用傳送距離＜30米，用于計算機內部幾米～幾千公里，用于計算機與外設之間串行通訊：一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為?定時器/計數(shù)器模塊?定時器/計數(shù)器模塊在測量控制系統(tǒng)中，常需要有實時時鐘和計數(shù)器，實現(xiàn)定時（或延時）控制對外界事件進行計數(shù)。生活中計數(shù)的例程處處可見。例：錄音機上的計數(shù)器、家里面用的電度表、汽車上的里程表等。定時器／計數(shù)器簡稱定時器，其作用主要包括產生各種時標間隔、記錄外部事件的數(shù)量等，是單片機中最常用、最基本的部件之一。在測量控制系統(tǒng)中，常需要有實時時鐘和計數(shù)器，實現(xiàn)單片機中的定時器和計數(shù)器是一個東西，只不過計數(shù)器是記錄的外界發(fā)生的事情，而定時器則是由單片機供給一個非常穩(wěn)定的計數(shù)源。對外部輸入信號的計數(shù)功能。定時功能。定時器/計數(shù)器的定時功能也是通過計數(shù)實現(xiàn)的，它的計數(shù)脈沖是由單片機的片內振蕩器，即為對機器周期計數(shù)。單片機中的定時器和計數(shù)器是一個東西，只不過計數(shù)器是記錄的外界脈寬調制（PWM）模塊PWM（PulseWidthModulate）即脈寬調制，脈寬調制波是一種可用程序來控制波形占空比、周期、相位的波形。它在電動機驅動、D/A變換等場合有著廣泛的應用。周期指上圖中的τ，占空比為t/τ，相位指高低電平。脈寬調制（PWM）模塊PWM（PulseWidthMo通（on）的時候即是直流供電被加載到負載上，斷（off）的時候即是供電被斷開的時候。許多類型的單片機包含PWM控制器在智能車控制中，便利用PWM來控制電機通（on）的時候即是直流供電被加載到負載上，斷（off）的時

1.機器語言用機器能夠直接識別的二進制指令代碼（即機器碼或可執(zhí)行的目標代碼）編寫的程序稱為機器語言。執(zhí)行速度快不易記憶，十分繁瑣?！脵C器語言編寫程序是極其困難的。特點：程序設計$86$111.機器語言執(zhí)行速度快特點：程序設計$86$112.匯編語言用機器指令系統(tǒng)的助記符（能反映指令特征和操作性質的英文單詞或英文縮寫），用符號代替操作數(shù)來編寫的程序稱為匯編語言程序。

用匯編語言編寫的程序不僅執(zhí)行速度快，又可以有效地利用機器本身的專有特性，從而提高機器的工作效率。用匯編語言編寫的程序由于面向機器，在一種機型上不能運行另一種機型的匯編程序，通用性差。特點：LDAA#$112.匯編語言用匯編語言編寫的程序不僅執(zhí)行速度快，又可以有3.高級語言用戶不必了解具體機器結構，而是面向問題，如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等各種高級語言。高級語言容易理解、學習和掌握，用戶用高級語言編寫程序就方便多了，可大大減少工作量。但計算機執(zhí)行時，必須將高級語言編寫的源程序翻譯成機器語言表示的目標代碼方能執(zhí)行。這個“翻譯”就是各種編譯程序(Compiler)或解釋程序

(Interpreter)。3.高級語言1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機嵌入式系統(tǒng)基礎知識課件嵌入式系統(tǒng)基礎知識課件謝謝！謝謝！嵌入式系統(tǒng)基礎

嵌入式系統(tǒng)基礎提要1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機5提要1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內部的專用計算機系統(tǒng)?！秵纹瑱C與嵌入式系統(tǒng)應用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內部嵌入式系統(tǒng)的架構處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應用程序軟件結構硬件結構一般由四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式處理器外圍硬件設備嵌入式操作系統(tǒng)用戶應用程序嵌入式系統(tǒng)的架構處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應用程序軟件結構在設計簡單的應用程序時,可以不使用操作系統(tǒng),但在設計較復雜的程序時,可能就需要一個操作系統(tǒng)來管理和控制存儲器、多任務和各種資源等.實時嵌入式系統(tǒng)其最大特點就是程序的執(zhí)行具有確定性。μC/OS和μCLinux是廣泛應用的實時嵌入式操作系統(tǒng)，而WindowsCE2.0就是一個多任務分時系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)軟件平臺在設計簡單的應用程序時,可以不使用操作系統(tǒng),但在設計較復雜的1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機Lecture2Page

61微控制器開發(fā)技術Freescale?andtheFreescalelogoaretrademarksofFreescaleSemiconductor,Inc.Allotherproductorservicenamesarethepropertyoftheirrespectiveowners.?FreescaleSemiconductor,Inc.2005汽車電子消費電子工業(yè)控制網絡應用無線通訊應用場合Lecture2Page7微控制器開發(fā)技術FreesLecture2Page

62微控制器開發(fā)技術汽車電子車身電子產品：接入與遠程控制，車身控制，載荷控制安全：氣囊，ABS，半主動懸掛，電子助力，輪胎壓力監(jiān)控，電能轉向DIS：音響，語音控制，DIS車輛網絡：LIN，CAN，藍牙電話，聲控傳動控制：發(fā)動機，傳動控制，燃油噴射Lecture2Page8微控制器開發(fā)技術汽車電子車Lecture2Page

63微控制器開發(fā)技術工業(yè)控制樓宇控制：三表，電力線載波，語音控制，電梯照明系統(tǒng)：熒光照明，固態(tài)照明制造：機械手，現(xiàn)場總線，不間斷電源醫(yī)療器械：心電監(jiān)護器械零售終端：磁卡讀卡器，ATM安全：指紋識別，OCR，語音識別Lecture2Page9微控制器開發(fā)技術工業(yè)控制樓Lecture2Page

64微控制器開發(fā)技術消費類電子家用電器：洗碗機，洗衣機，電視。。。。手持電子：藍牙耳機，游戲機，PDA娛樂產品：數(shù)碼音樂，CD，DC，DV計算機外圍：LCD，Mouse，KeyboardLecture2Page10微控制器開發(fā)技術消費類電Lecture2Page

65微控制器開發(fā)技術網絡應用路由器，IP電話，DSL調制解調器，無線網關，接入設備，ATM交換機，光纖路由產品，Lecture2Page11微控制器開發(fā)技術網絡應用Lecture2Page

66微控制器開發(fā)技術無線通訊BluetoothWiFiZigbeeRFGSM+CDMA+3GLecture2Page12微控制器開發(fā)技術無線通訊Lecture2Page

67微控制器開發(fā)技術MicrocontrollerManufacturesLecture2Page13微控制器開發(fā)技術Micr1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器微型計算機系統(tǒng)經典結構微型計算機系統(tǒng)的硬件部分通常由五部分組成:運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器微型計算機系統(tǒng)經典結構微型微型計算機的應用形態(tài)可以分為：多板機（系統(tǒng)機）

單板機

單片機微型計算機的應用形態(tài)可以分為：多板機（系統(tǒng)機）單板機這種計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：

主板顯卡聲卡存儲器接口網卡輸入輸出接口內存條CPU多板機這種計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：顯卡聲卡存儲器接口網CPUCPU芯片內存條存儲器接口存儲器芯片輸入輸出接口輸入輸出接口芯片定時計數(shù)器芯片A/D、D/A芯片

印刷電路板單板機CPUCPU芯片內存條存儲器接口存儲器芯片輸入輸出接口輸入輸

單硅晶片CPU存儲器控制電路定時器時鐘電路I/O口一塊芯片體上集成了中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM或EPROM、定時器／計數(shù)器、中斷控制器以及串行和并行I／O接口等功能部件，構成一個完整的微型計算機。單片機單片機就是單片微型計算機(Single-ChipMicrocomputer)。

它從外觀上看，與普通的集成電路或芯片毫無差別。與普通芯片不同的是，單片機芯片內集成了一般微機系統(tǒng)所具有的主要組成部件。概括的講：一塊芯片就是一臺計算機。它從外觀上看，與普通的集成電路或芯片毫無差別。與普通芯片不同

三種應用形態(tài)的比較：單板機單片機系統(tǒng)機（多板機）1)系統(tǒng)機（桌面應用）屬于通用計算機，主要用于數(shù)據(jù)處理、辦公自動化及輔助設計。2)單片機（嵌入式應用）屬于專用計算機，主要用于智能儀表及傳感器、智能家電、智能辦公設備、汽車及軍事電子設備等系統(tǒng)。三種應用形態(tài)的比較：單板機單片機系統(tǒng)機（多板機）1)系統(tǒng)（1）體積小，重量輕；（2）可靠性高，運行速度快，抗干擾能力強；（3）控制功能強，使用靈活，性價比高；（4）易擴展，易于開發(fā)；（5）受集成度限制，片內存儲器容量較小。單片機是應工業(yè)測控的需要而誕生的,它的結構與指令功能都是按照工業(yè)控制要求設計的,故又稱單片微控制器。MCU(MicrocontrollerUnit)。單片機特點：（1）體積小，重量輕；單片機是應工業(yè)測控的需要而誕生的,它的1324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機的基本組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程什么是單片機51324嵌入式系統(tǒng)的定義及體系結構嵌入式系統(tǒng)的應用領域單片機CPU（中央處理單元）運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器CPU（中央處理單元）運算器輸入設備輸出設備控制器存儲器CPU（CentralProcessingUnit）它是單片機的核心部件運算器控制器CPU（CentralProcessingUnit）運算器既是算術邏輯單元ALU（ArithmeticlogicUnit)，其功能是進行算術運算和邏輯運算。主要負責對信息的加工處理。運算器不斷地從存儲器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對其進行加、減、乘、除及各種邏輯運算，并將最后的結果送回存儲器中，整個過程在控制器的指揮下有條不紊地進行。運算器既是算術邏輯單元ALU（Arithmeticlogi控制器是CPU的神經中樞用于對指令進行解釋，控制邏輯運算單元的運行，同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作?？刂破魇荂PU的神經中樞單片機工作支撐模塊電壓調整器時鐘復位發(fā)生模塊看門狗時鐘監(jiān)視器等單片機工作支撐模塊電壓調整器?數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器?數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器數(shù)據(jù)存儲器（RAM：RandomAccessMemory）在單片機中，用隨機存取的存儲器（RAM）來存儲數(shù)據(jù)，暫存運行期間的數(shù)據(jù)、中間結果、緩沖和標志位等，所以稱之為數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器（ROM：ReadOnlyMemory）單片機的應用中常常將開發(fā)調試成功后的應用程序存儲在程序存儲器中，因為不再改變，所以這種存儲器都采用只讀存儲器ROM的形式。數(shù)據(jù)存儲器（RAM：RandomAccessMemoryRAM的特點是可讀也可寫，但是斷電后立即消失，所以，它只是用來暫存數(shù)據(jù)。ROM在單片機正常運行模式下，存儲器是只能讀不能寫的。只有在特殊模式下，才能將程序寫到ROM中。目前單片機中使用的只讀存儲器是Flash閃速存儲器，簡稱閃存。RAM的特點是可讀也可寫，但是斷電后立即消失，所以，它只是與其他存儲器相比，F(xiàn)lash具有以下特點：非易失。不同于SRAM和DRAM，F(xiàn)lash不需要任何數(shù)據(jù)刷新機制，也不需要維持工作電壓。可更新。在各種溫度條件下，可擦寫次數(shù)在10萬次以上，存儲數(shù)據(jù)可以保持10年以上。支持在線編程。允許單片機內部的程序去改寫Flash。這一技術大大增加了單片機的應用范圍和使用的方便性。與其他存儲器相比，F(xiàn)lash具有以下特點：?通用I/O模塊?通用I/O模塊所謂普通的I/O，即Input/Output基本的輸入輸出。作為普通輸入引腳，MCU內部程序可以讀取該引腳，知道該引腳是“1”（高電平）還是“0”（低電平），即開關量輸入。作為普通輸出引腳，MCU內部程序向該引腳輸出“1”或“0”，即開關量輸出。所謂普通的I/O，即Input/Output基本的輸入輸出。單片機上一般集成了多個I/O（Input/Output）接口其中有通用并行I/O口（一般每口8個外部引腳）以及SCI、PWM、I2C、CAN等專用子系統(tǒng)。復位后一般所有I/O引腳默認設置為通用I/O輸入，當專用子系統(tǒng)激活后，自動變更為專用功能。單片機上一般集成了多個I/O（Input/Output）接口?A/D和D/A轉換模塊?A/D和D/A轉換模塊單片機可處理的信息均是數(shù)字量1和0。單片機應用中，有時需處理的信息不是數(shù)字量，而是一些隨時間連續(xù)變化的模擬量（時間連續(xù)、幅值連續(xù)），甚至是一些非電量，如溫度、壓力等。首先將非電的模擬信號變成模擬的電信號，這要通過各種傳感器來完成。把要處理的模擬電量轉換成數(shù)字化的電信號，這需要模擬(Analog)與數(shù)字(Digital)轉換電路。單片機可處理的信息均是數(shù)字量1和0。首先將非電的模擬信號變成將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模數(shù)轉換器。（A/D轉換器或ADC，AnalogtoDigital

Converter）A/D轉換的作用是將時間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬量轉換為時間離散、幅值也離散的數(shù)字信號，因此，A/D轉換一般要經過取樣、保持、量化及編碼4個過程。將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模數(shù)轉換器。將數(shù)字信號轉換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉換器（D/A轉換器或DAC，Digitalto

AnalogConverter）D/A轉換是把數(shù)字量轉變成模擬量的器件。D/A轉換器基本上由4個部分組成，即權電阻網絡、運算放大器、基準電源和模擬開關。D\A轉換器A\D轉換器被控對象執(zhí)行機構被控參數(shù)CPU將數(shù)字信號轉換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉換器D\A轉換器A\?串行通訊模塊?串行通訊模塊在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串行通信。

計算機1GND

計算機2GND并行通信

計算機1GND

計算機2GND發(fā)送接收串行通信并行通信，即數(shù)據(jù)的各位同時傳送；串行通信，即數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。在計算機系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串

串行通訊：一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。

并行數(shù)據(jù)傳送串行數(shù)據(jù)傳送原理各數(shù)據(jù)位同時傳送數(shù)據(jù)位按位順序進行優(yōu)點傳送速度快、效率高最少只需一根傳輸線即可完成：成本低缺點數(shù)據(jù)位數(shù)→傳輸線根數(shù)：成本高速度慢應用傳送距離＜30米，用