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单片机中常用寄存器的功能介绍.doc

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单片机中常用寄存器的功能介绍(全面版)资料 1. 定时器/计数器控制寄存器 TCON 定时器/计数器控制寄存器 TCON 的地址为88H,可以位读写,控制 T0、T1的 启动和停止计数,同时包含了 T0、T1是否溢出的状态。其功能如下: ⑴TF1是定时器 T1的溢出申请位。 定时器 T1被允许计数以后, 从初值开始加1计数,当产生溢出时置 TF1=1,向 CPU 请求中断。到 CPU 响应该中断后才由硬件 自动清0,也可以由查询程序清0(软件清零 。 ⑵TF0是定时器 T0的溢出申请位。其作用类同于 TF1。TF0实际上是 T0中断触 发器的一个输出端。 ⑶IE1是外部中断 INT1请求标志位。当 CPU 检测到在 INT1管脚上出现低电平 或脉冲下降沿的外部中断信号时, 由硬件置位 IE1=1,请求中断。CPU 响应中断并 运行中断服务程序后,如脉冲边沿触发方式,则 IE1位被硬件自动清0。 ⑷IT1是外部中断 INT1请求控制位,由程序来置1或清0。 IT1=0时,外部中断 INT1被设置为电平触发方式,当 INT1输入低电平时,置 位 IE1,申请中断,直到该中断被 CPU 响应。同时,在该中断服务程序执行完之 前,外部中断源有效电平必须被撤消,否则将产生另一次中断。 IT1=1时,外部中断1为边沿触发方式,CPU 如果采样高电平到低电平跳变, 则硬件自动对 IE1置1,申请中断。CPU 响应中断后,IE1由硬件自动清0。 ⑸IE0是外部中断 INT0请求标志位。 ⑹IT0是外部中断 INT0触发方式控制位。 定时器计数器结构框图 2. 定时器/计数器方式寄存器 TMOD 选择定时器/计数器 T0、T1的功能和工作方式,字节地址为89H。 TMOD D7D6D5D4D3D2D1D0 89H GATE C/TM1M0GATE C/TM1M0 说明: M1、M0:工作方式选择位,用于对 T0的四种工作方式,T1的三种工作方式进行选 择。 00(方式0 :13位定时/计数器(TL0/TL1的低5位和 TH0/TH1的8位 定时器计数器方式0框图 01(方式1 :16位定时/计数器 定时器计数器方式1框图 10(方式2 :自动重装入初值的8位定时器/计数器 定时器计数器方式2框图 11(方式3 :T0分成两个独立的8位定时器/计数器。只适用于定时器/计数 器 T0。T1不能工作在方式3,T1在方式3下相当于 TR1=0,停止计数(此时 T1可用 来作串行口波特率发生器 。 当 T1用作串行口的波特率发生器时, T0才工作在方式3。T0处于方式3时, T1可定为方式0、 方式1和方式2,用来作为串行口的波特率发生器,或不需要中断 的场合。 定时器计数器方式3框图 C/T:定时或计数方式选择位,1时工作于计数方式,0时工作于定时方式。 GATE:门控位,用于控制定时/计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响, 为 1时 T0/T1分别还受芯片外部中断请求信号引脚 (P3.2 (P3.3的控制,只有当 外部中断请求信号引脚位高电平时才开始启动计数, 可用于测量在 INTx 端出现的 正脉冲宽度。 若 GATE 为0, 则与外部中断请求信号引脚无关, 一般情况下 GATE=0。 3. 串行口控制寄存器 SCON 串行口控制寄存器 SCON 的地址为98H, SCON 的低两位锁存串行口接收中断和 发送中断源 RI 和 TI。其功能如下: SM0、SM1:串行口工作方式控制位 SM0,SM1工作方式 00方式0 01方式1 10方式2 11方式3 SM2:多机通信控制位 多机通信是工作于方式2和方式3,SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态, 当串行口工作于方式2或3, 以及 SM2=1时, 只有当接收到第9位数据 (RB8 为1时, 才把接收到的前8位数据送入 SBUF,且置位 RI 发出中断申请,否则会将接受到的 数据放弃。当 SM2=0时,就不管第位数据是0还是1,都难得数据送入 SBUF,并发 出中断申请。 工作于方式0时,SM2必须为0。 REN:允许接收位 REN 用于控制数据接收的允许和禁止,REN=1时,允许接收,REN=0时,禁止 接收。 TB8:发送接收数据位8 在方式2和方式3中,TB8是要发送的——即第9位数据位。在多机通信中同样 亦要传输这一位,并且它代表传输的地址还是数据,TB8=0为数据,TB8=1时为地 址。 RB8:接收数据位8 在方式2和方式3中,RB8存放接收到的第9位数据,用以识别接收到的数据特 征。 TI:发送中断标志位 可寻址标志位。方式0时,发送完第8位数据后,由硬件置位,其它方式下, 在发送或停止位之前由硬件置位,因此,TI=1表示帧发送结束,TI 可由软件清 “0”。 RI:接收中断标志位 可寻址标志位。接收完第8位数据后,该位由硬件置位,在其他工作方式下, 该位由硬件置位,RI=1表示帧接收完成。 在串口中断处理时,TI,RI 都需要软件清"0",硬件置位后不可能自动清0, 此外,在进行缓冲区操作时,需要 ES=0,以防止中断出现。 注意:在 CPU 响应串行口的中断时,并不清 TI 和 RI 中断标志为0,TI 和 RI 必须有软件清0。 4. 中断允许寄存器 IE MCS-51单片机有5个中断源,为了使每个中断源都能被独立地被允许或禁止, 以便用户能灵活使用, 它在每个重点信号的通道中都设置了一个中断屏蔽触发器。 中断允许寄存器 IE 的地址为0A8H,其功能如下: IE.7 IE.6 IE.5 IE.4 IE.3 IE.2 IE.1 IE.0 EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 ⑴EA 是 CPU 中断总允许位。EA=1,CPU 开放中断;EA=0,CPU 屏蔽所有的中 断请求。 ⑵ES 是串行中断允许位。ES=1,允许串行口中断;ES=0,禁止串行口中断。 ⑶ET1是定时器 T1的溢出中断允许位。ET1=1时允许 T1溢出中断;反之依然。 ⑷EX1是外部中断 INT1中断允许位。EX1=1时,允许外部中断1中断;反之依 然。 ⑸ET0是定时计数器 T0的溢出中断允许位。 ⑹EX0是外部中断 INT0允许位。 8051系统复位后,IE 中各位均被清0,即禁止所有中断。 5. 中断源优先级设定寄存器 IP 中断源优先级设定寄存器 IP 的地址为0B8H。8051单片机具有两个中断优先 级,每个中断源可编程为高优先级中断或低优先级中断,并可实现二级中断嵌套。 其功能如下: IP.7 IP.6 IP.5 PT2 IP.4 IP.3 IP.2 IP.1 IP.0 PS PT1 PX1 PT0 PX0 ⑴PT2是定时器/计数器 T2中断优先控制位。PT2=1,设定定时器 T2为高优先 级中断;PT2=0,为低优先级。 ⑵PS 是串行中断优先控制位。 PS=1,设定串行口为高优先级中断; 反之依然。 ⑶PT1是定时器/计数器 T1中断优先控制位。PT1=1,设定定时器 T1为高优先 级中断;反之依然。 ⑷PX1是外部中断 INT1中断优先控制位。PX1=1,设定外部中断 INT1为高优先 级中断;反之依然。 ⑸PT0是定时器/计数器 T0中断优先控制位。 ⑹PX0是外部中断 INT0中断优先控制位。 8051复位后,IP 低5位全部清0,将所有中断源设置为低优先级中断。 6. MCS-51中断系统结构 MCS-51单片机的中断系统由与中断有关的特殊功能寄存器、中断入口、顺序 查询逻辑电路组成,其结构如下图: mcs-51中断系统结构框图 7.电源控制寄存器 PCON PCON 的字节地址为87H, 无位地址, PCON 的格式如图六所示。 需指出的是, 对80C31单片机而言, PCON 还有几位有效控制位。 SMOD : 波 特 率 加 倍 位 。 在 计 算 串 行 方 式 1 , 2 , 3 的 波 特 率 时 ; 0--- 不 加 倍 ; 1--- 加 倍 。 附录Ⅱ 特殊功能寄存器SFR一览表 SFR 字节地址 MSB 位地址/位定义 LSB B F0H F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 — — — — — — — — ACC E0H E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 — — — — — — — — PSW D0H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P IP B8H BF BE BD BC BB BA B9 B8 — — — PS PT1 PX1 PT0 PX0 P3 B0H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 IE A8H AF AE AD AC AB AA A9 A8 EA — — ES ET1 EX1 ET0 EX0 P2 A0H A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 SBUF 99H — — — — — — — — SCON 98H 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI P1 90H 97 96 95 94 93 92 91 90 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 TH1 8DH — — — — — — — — TH0 8CH — — — — — — — — TL1 8BH — — — — — — — — TL0 8AH — — — — — — — — TMOD 89H GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 TCON 88H 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 PCON 87H SMOD — — — GF1 GF0 PD IDL DPH 83H — — — — — — — — DPL 82H — — — — — — — — SP 81H — — — — — — — — P0 80H 87 86 85 84 83 82 81 80 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 科技信息。本刊重稿0SCmNCE&TECI矾OLOGY姗0肼A1'10N2021年第15期 the best州hod Whe∞by we produce叫ch chemicals中,先行词method 则不可以省略,否则介词会没有宾语使其失去对象,句子则不完整。 4.合成关系副词与类似复合副词之间的异同 英语中有一类副词的构成方式与合成关系副词相类似。包括: here出er’hereby’herein,hereinabove,hereinafter,hereof,hereoC here∞。hereto,hereunder,here而th,tIlereby.thereafter,therewith,thereoC tIlereto 等。这些副词一类由here+介词组成,另一类由them+介词组成。 4.1相同点: (1在构词法上,两者都由副词+介词组成,并且合为一个单词。 (2两者都可以分解为介词+代词的结构。合成关系副词分解如前所述;此类复合副词分解如下:如heremer=撕目this,hembv=by tlIi8。he忧in=in也is,thereafter=aftef出砒,血ere蛔=bv tlIat me锄s。山e犯in=in tlIal,tll目eof.0fthal,thereto=to th砒等。 (3两者都有一定的指代作用。合成关系副词引导定语从旬指代先行词,使主句与从句相连接;此类关系副词由于可以分解成介词+ thi折hat结构,而this,that本身具有指代作用,所以其本身也具有此作用。但therein分解为ill thm是因为的意思,应排除在外.如He bec枷e a citi枷,the他by gaining the rigllt t0vote.The陀by=by tllat。tllat 即指代he becⅢe a citi踟整个句子. (4两者都具有自己独立的意思。如wh∞南y为凭此,借此;tlIereby 为因而,从而;whereIDf为关于;thereof为因此,特此.heⅢ《为关于等等。 4.2不同点 (1功能不同。合成关系副词用来引导定语从句,此类复合副词则不具有此项功能。它一般出现在一个句子里,个别可引导句子.但一般不引导定语从句。如We need no de“ce a system whereby pe叩le c∞liai∞witlI each other'其中,whereby=by which代替先行词system,引导定语从句o He wished to travel and由e陀by study the custorns of otller countries.tlIerebv并不引导从句。 (2位置不同。合成关系副词的位置相对固定,处于主句和从句之间;而此类复合副词的位置则相对随意,可处于句中,也可放在句尾。例如:ln a very short time thereafter pute鸺lna丫e】【i8t that ont only duplicate tlIe hum柚brain but细8urp鹤8.thereafter在句中。He just c锄e back fmm coumry矾d knew i协develop脱nt ther舯f.ne瑚f在旬末。 5.结语 本文浅析了合成关系副词的构成和特点,通过与常用关系副词和类似关系副词的比较,分析其用法,功能和作用。并做出总结性的论述.旨在通过系统的理论发掘合成关系副词在现代英语中的应用。合成关系副词使主句与从句关系更紧密,语言逻辑更严密,言简意赅,语言表述清楚透彻。它的科学性,严密性和稳定性使其在语义和语法功能上具有独特优势,对其用法和功能的研究有利于在翻译活动中准确把握句子关系和句意,从而贴切地表达原文的意义使读者在阅读中能准确获取有效信息,正确理解文章内容;使译者的译文语言少有歧义,准确规范,结构严谨,说理清楚,达到功能等值的目的。e ・●卜———————————————————————————————一 【参考文献l [1】贺立民,《贺氏英语语法全书,中山大学出版社,2003年2月第l版. [2]洪涛,李啸,<情景会话英语语法’,新世界出版社,2002年1月第l版. [3】刘毅,‘英文文法宝典》.三环出版社,1998年8月第1版. [4]Mich∞l s’Ⅲ,<英语甩法指南,外语教学与研究出版社,2002年2月第2版. [5]王守廉,<大学英语语法要点实践与提高>,天津大学出版社,2001年3月第l版. [6]徐广联,‘大学英语语法',华东理工大学出版社,2003年2月第2版. [7】张道真,温志达,‘英语语法大全>,外语教学与研究出版社。1998年8月第1版. [8]王力,<汉语史稿》。中华书局,2004年3月第1版. [9]章振邦,<新编英语语法>,上海译文出版社,1997年9月第3版. 作者简介:聂飙芳(1980一。女,淮南师范学院外语系助教。 ※本课题为淮南师范学院青年科研资助计划.项目资助号2007wkql2。 (上接第29页教学效果明显提高。 五、结束语 总之。应用多媒体技术辅助教学是一种高效率的现代化教学手段,它让学生在学习中始终保持兴奋.愉悦、渴求上进的心理状态.对学生主体性的发挥,创新意识和探索精神的培养有着事半功倍的作用。多媒体技术应调动多方面的因素,因势利导,兴利除弊.合理利用。为教学服务。在改革传统教学方法,促进教学的发展中.发挥其不可替代的重要作用。D 【责任编辑:张艳芳】 【参考文献】 [3]何洪武.如何利用语青实验室来优化外语课堂教学田. (上接第33页2.1主程序功能系统开机或复位后。执行主程序。主程序首先完成对通信口及定时器的初始化操作.并设置各种判断标志,读取状态量,存人数据区。然后就进入数据的采集和处理过程。检测过程中,响应中断,由中断服务程序完成对电机转速的控制。 2.2其它子程序的主要功能中断服务程序受过零脉冲电路的输出信号控制,主要功能为J帅转换提供时钟,并允许儿巾转换。另外 中断服务程序还控制晶闸管导通.并对导通角计时。- 、3.结束语 系统具有良好的人机界面.高可靠性的可控硅触发电路。电机运转状态可编程控制。通过对软件的设计编程,改变调整幅度和时间。从 【责任编辑:张艳芳】 电机转速的测量、转化电路,到调速控制的电路,都采用了集成电路,因而避免了大量分离电路引起系统性能的降低。所以。此控制系统可推广应用于各种需要调整电机转速的场合。e 【参考文献】 [1]陈伟人,MCs-5l系列单片机实用子程序集锦,北京清华大学出版社。1996. [2]朱宇光,单片机应用新技术,北京,电子工业出版社,2000. [3]张植保,电机与拖动基础,南京,河海大学出版社,2000. [4】顾绳谷,电机及拖动基础,机械工业出版社. 【责任编辑:韩铭】 单片机在电机自动调速系统中的应用探讨 作者:刘永新, 王玉峰, 马曾, Liu yong-xin, Wang yu-feng, Ma zeng 作者单位:刘永新,王玉峰,Liu yong-xin,Wang yu-feng(海军航空工程学院青岛分院,山东,青岛 ,266041, 马曾,Ma zeng(海军潜艇学院,山东,青岛,266071 刊名: 科技信息(科学·教研 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期:2021,(15 引用次数:0次 参考文献(4条 1.陈伟人MCS-51系列单片机实用子程序集锦 1996 2.朱宇光单片机应用新技术 2000 3.张植保电机与拖动基础 2000 4.顾绳谷电机及拖动基础 相似文献(10条 在各种嵌入式系统开发的过程中,使用EDA软件进行的单片机系统设计与仿真已经成为现代电子技术系统设计的必然趋势。Proteus是一款功能强大的EDA软件,所配备的仿真元件库使其在电子设备的动态仿真方面具有其他仿真软件不可比拟的优越性。本文依据Proteus应用软件的功能和特点,结合单片机电机控制系统实验,进行了系统硬件和软件的设计,在软件设计中采用中断方式来实现单片机对电机的控制,从而提高了单片机实时处理能力,并具体介绍了一种使用Proteus软件实现单片机电路系统设计与仿真的方法。这种方法缩短了系统开发的周期、提高工作效率、降低开发成本,已广泛应用于单片机应用系统、电子电路的开发,同时此方法也在航天类控制器的设计和工业控制等领域具有实用价值。 分析了单片机的特点及其在电机测试中的应用.采用单片机的电机测试系统,在测试功能和测量精度等指标上,都远远超过传统测试方法,是电机测试的一大进步. 3.期刊论文刘保录基于单片机的电机综合参数测试仪设计-兰州工业高等专科学校学报2003,10(2 介绍一种基于80C31单片机的电机综合数据采集系统,该系统可以测量电机的电压、电流、功率因数、功率、温度、转矩和转速.论述了测试系统原理、硬件电路设计及系统软件设计.该系统可对电机参数进行快速、准确测定,分析测试数据,用于电机的控制和智能保护. 以SOC8位C805lFO2l单片机为核心控制芯片,完成了电机的速度控制系统的硬件设计.根据电机转动采样信号,模糊控制算法对PWM进行自适应调节,利用C805lFO21的PWM的硬件模块产生驱动电机的信号,实现了对电机的速度控制.同时以PTR8000通信模块为核心实现了控制系统和上位机的无线通信. 2006,34(6 文章阐述了压电谐波电机的工作原理,提出了压电谐波电机的控制系统的一种设计方案.利用单片机控制系统完成电机的起动、调速、换向与暂停等控制功能,结合力反馈,可以实现较高级的控制任务. 本文通过对单片机与电机的PWM控制及送料机械装置的创新性的设计,由单片机通过软件编程产生PWM脉冲,利用H桥控制电机,由控制速度达到控制送料量,实现了水族类喂养自动定时送氧,定时定量送料. 分析了电机出现故障的原因,介绍了一种以80C196KC单片机为控制核心的新型电机保护装置的研制,并说明了硬件电路的设计和软件的构思.经验正利用了80C196KC的资源和外围扩展器件构成的该系统是一个功能完善、性能良好的廉价实用系统,它既保证了生产系统可靠运行,又为实现电机保护装备低成本开发和更新提供了参考. 8.学位论文查斌基于单片机的电机软起动智能控制器研究2021 电机软起动控制器是专为中高压三相交流电机降低起动电流而设计的。它在大功率电机起动过程中,通过控制电机的电流,避免直接起动中起动电流和冲击力对电机自身、电机负载、电网以及同电网其他设备造成的影响和损害,提高电网的工作效率,从而达到起动和保护设备的作用。 本文在查阅、分析和归纳了国内外交流电机软起动相关技术的基础上,首先分析了交流电机的起动特性、对比了多种传统的软起动方式的特点,并结合实际应用,选择了可变电抗器磁控软起动方式作为智能固态软起动器的设计方案,在此基础上,构建了软起动控制器设计方案并进行了相关的实验。 本文以LPC932A1微控器为核心,设计了软起动控制器硬件电路,包括微处理器系统、模拟量和开关量输入/输出通道、LCD人机界面、存储单元、485总线通信和电源电路等;在软件设计上,进行了软起动控制软件设计,包括控制流程和各重要部分程序设计;在控制算法上,对模糊控制算法和常规PID控制算法效果分别进行深入分析,同时,结合两者优点采用模糊控制算法和PID控制算法相结合的方法作为智能控制器的控制策略。 本文使用 Matlab/Simulink搭建了软起动系统仿真模型,进行了仿真,通过仿真,验证了软起动控制器设计方案的可行性;并在实践中通过试验,验证了软起动控制器采用相关控制策略的正确性。通过电机软起动试验表明,电机软起动智能控制器能有效控制电机的起动电流,起动电流一般小于电机额定电流的3倍,达到了异步电机软起动的性能要求。 介绍在单变频条件下,多台电机独立运行,采取单片机对电机电流进行检测的一种方法. 用内置A/D转换器的PIC16C711单片机设计一种三相电机保护装置,该装置可以对电机工作过程中可能出现的多种危及电机的状况进行检测,并及时断电保护. 下载时间:2021年1月6日 我的百科  我的贡献 草稿箱 百科名片 单片机是一种集成在电路芯片,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/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 目录[隐藏] 单片机介绍 单片机历史 单片机的应用领域 学习应用六大重要部分 1. 一、总线: 2. 二、数据、地址、指令: 3. 三、P0口、P2口和P3的第二功能用法: 4. 四、程序的执行过程: 5. 五、堆栈: 6. 六、单片机的开发过程: 单片机学习 常用单片机芯片简介 从无线电世界到单片机世界 单片机攻击技术 单片机侵入型攻击的一般过程 单片机介绍 单片机历史 单片机的应用领域 学习应用六大重要部分 1. 一、总线: 2. 二、数据、地址、指令: 3. 三、P0口、P2口和P3的第二功能用法: 4. 四、程序的执行过程: 5. 五、堆栈: 6. 六、单片机的开发过程: 单片机学习 常用单片机芯片简介 从无线电世界到单片机世界 单片机攻击技术 · 单片机侵入型攻击的一般过程 [编辑本段] 单片机介绍   单片机也被称为微控制器(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体积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更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、 、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。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。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。 [编辑本段] 单片机历史   单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。   1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。   2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。   Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。   3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 [编辑本段] 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,录像机、摄像机、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, 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 ,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。     6.在各种大型电器中的模块化应用   某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。   在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。     7.单片机在汽车设备领域中的应用   单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。   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。 [编辑本段] 学习应用六大重要部分   单片机学习应用的六大重要部分 一、总线:   我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制
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