單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及其組成及其分類(lèi)
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雖然單片機(jī)已經(jīng)是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，但實(shí)質(zhì)上它只是一個(gè)芯片，僅有這樣一個(gè)芯片還不能完成任何工作。在實(shí)際應(yīng)用中，要讓單片機(jī)去完成相應(yīng)的工作，需將單片機(jī)和被控對(duì)象進(jìn)行電氣連接，外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象的硬件和軟件，構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，如圖所示。
圖1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成
同微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成的，硬件是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)其資源進(jìn)行合理調(diào)配，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要求的任務(wù)，是功能的體現(xiàn)者，二者相互依賴(lài)，缺一不可。
2.分類(lèi)
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可按處理器的位數(shù)、實(shí)時(shí)性和軟件結(jié)構(gòu)等原則進(jìn)行分類(lèi)。
① 按處理器的位數(shù)來(lái)分類(lèi)。
目前，應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的處理器有4位、8位和16位以及少量32位。其中4位逐漸被淘汰，市場(chǎng)上8位和16位占據(jù)主導(dǎo)地位。
② 按實(shí)時(shí)性分類(lèi)。
“實(shí)時(shí)”可以理解為“及時(shí)”，但并不一定是“快”，更多的是反映速度和處理時(shí)間的可預(yù)測(cè)性問(wèn)題。就是說(shuō)：“每當(dāng)有某個(gè)外部事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)必須能在預(yù)定的、可以為具體程序所接受的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，并完成所需的處理”。例如，在聽(tīng)MP3時(shí)，負(fù)責(zé)解壓縮MP3程序的任務(wù)，在多任務(wù)情況下被設(shè)計(jì)成至少每0.1秒就要執(zhí)行一次，這個(gè)時(shí)間可以看作是該任務(wù)的“執(zhí)行周期（period）”，也可以看成是該任務(wù)的“執(zhí)行時(shí)限（deadline）”，在這個(gè)期限內(nèi)，該任務(wù)就必須執(zhí)行，并解壓縮出足夠的數(shù)據(jù)，不然MP3聽(tīng)起來(lái)就會(huì)像跳針一樣，不是連貫的。
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為單片機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)和單片機(jī)非實(shí)時(shí)系統(tǒng)。前者如果響應(yīng)時(shí)間不能滿(mǎn)足，就要引起系統(tǒng)崩潰甚至死機(jī)；后者的響應(yīng)時(shí)間如果不能滿(mǎn)足也不會(huì)出現(xiàn)致命的錯(cuò)誤。如一臺(tái)噴墨打印機(jī)平均處理周期從2ms延長(zhǎng)到6ms，只不過(guò)是打印速降至正常的1/3而已。
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