單片機(jī)常見問題10問

機(jī)器匯編后得到的數(shù)字形式的指令序列以一個文件的形式保存在磁盤上，這個文件的擴(kuò)展名一般是HEX，即人們常說的HEX文件。得到了HEX文件后，就可以將其寫入程序存儲器中了。要將程序?qū)懭胄酒?，通常需要一個稱之為“編程器”的專用設(shè)備，在計算機(jī)上運行與之配套的編程軟件，然后在這個軟件中打開HEX文件，即可將其寫入芯片中。隨著技術(shù)的發(fā)展，編程方式越來越多，但總的概念是這樣的，具體的細(xì)節(jié)，將在另一個問題“單片機(jī)編程器是什么”中回答。

4. 8位、16位、32位單片機(jī)中的“XX位”指什么?

8位、16位、32位是指單片機(jī)的“字長”，也就是一次運算中參與運算的數(shù)據(jù)長度，這個位是指二進(jìn)制位。以8位為例，8位二進(jìn)制的表達(dá)范圍是0000，0000~1111，1111即十進(jìn)制的0~255，即每次參與運算的數(shù)據(jù)最大不能超過255。而16位機(jī)的字長是16位，其數(shù)據(jù)表達(dá)范圍是0~65535，即每次參與運算的數(shù)據(jù)最大不能超過65535;32位單片機(jī)的字長是32位，其數(shù)據(jù)表達(dá)范圍是0~4294967295，即每次參與運算的數(shù)據(jù)最大不能超過4294967295。

8位、16位、32位與單片機(jī)的性能密切相關(guān)，通常32位機(jī)的性能要高于16位機(jī)，而16位機(jī)的性能又要高于8位機(jī)。為什么會這樣呢?這要從2個方面來分析。第一，位數(shù)不同，運算效率不同。對于8位機(jī)而言，由于在一次運算中的每一個數(shù)都不能超過8位，因此即便如100+200=300這樣的運算，它也不能一次完成，因為300已超過了8位所能表達(dá)的最大范圍(255)，因此，要對這樣的一個式子進(jìn)行運算，就要編寫一段程序，將運算分步完成，最后合成起來得到一個正確的結(jié)果。而如果采用16位單片機(jī)來運算的話，那么一次運算就夠了，顯然分步完成所需要的時間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單步完成所需要的時間。同樣道理，當(dāng)某個運算的結(jié)果或者中間值大于65535時，16位機(jī)也不能一次運算，要分步實現(xiàn)它，而32位機(jī)則可以一次運算完成。第二，商業(yè)因素。通常運算能力越高，表示這個單片機(jī)性能越強(qiáng)，當(dāng)然，價格高一些人們也可以接受，有了價格空間，生產(chǎn)商通常都會在這些芯片中提供更多的其他的功能，使得芯片的整體性能得到更大的提升。

典型的單片機(jī)中，80C51系列，PIC系列，AVR系列都是8位單片機(jī);80C196、MSP430系列是16位機(jī);而目前非常熱門的ARM系列則是32位機(jī)。

5. 單片機(jī)編程器、仿真器、燒寫器、下載線各是什么?有什么用處?

單片機(jī)編程器是用來將程序代碼寫入存儲器芯片或者單片機(jī)內(nèi)部的工具， 當(dāng)芯片是雙列直插形式時，直接插在座子上就可以燒寫了。 另一種方法是使用下載線。隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的單片機(jī)芯片開始支持“ISP”功能，即In System Programmer，在線可編程技術(shù)。利用這種技術(shù)，將空白的(尚未編程的)芯片直接焊在印刷線路板上，利用預(yù)先留下的幾個引腳即可對芯片進(jìn)行編程，不必將芯片拆下來放到編程器上，因此，這給小批量制作帶來了極大的方便，也省去了購買價格昂貴的適配器。

6.自學(xué)單片機(jī)必備的硬件設(shè)備有哪些?

學(xué)習(xí)單片機(jī)，除了需要電腦以外，還需要以下的一些器材。

1.實驗板

如果你對單片機(jī)還一無所知，那么自制或者購買一塊實驗板是比較好的選擇。通常在實驗板上會設(shè)計一些開關(guān)、LED指示燈、數(shù)碼管、各種接口芯片等常用器件，通過對這些器件的編程練習(xí)，逐步掌握單片機(jī)的編程技術(shù)。

2.仿真機(jī)

仿真機(jī)的用途是替代電路板上的單片機(jī)芯片，仿真機(jī)通過串行口、USB接口等方式與與PC機(jī)聯(lián)機(jī)通信，接收PC端控制軟件發(fā)出的指令，以單步、過程單步、全速運行等各種方式來執(zhí)行程序，以單步或過程單步方式執(zhí)行程時，每次執(zhí)行完程序后可以將執(zhí)行的結(jié)果反饋到PC端的控制軟件中顯示出來。由于單片機(jī)編程時必須要明確每一條指令執(zhí)行完畢后會有什么樣的結(jié)果，弄清實際運行后的結(jié)果是否與設(shè)想的結(jié)果相符，因此，仿真功能對于單片機(jī)的學(xué)習(xí)和開發(fā)可以起到很重要的幫助作用。

3.編程器或者下載線

其用途是將代碼寫入單片機(jī)芯片內(nèi)部。對于學(xué)習(xí)者來說，有了仿真機(jī)也可暫時不配編程器或下載線，因為有了實驗板、仿真機(jī)就可以做實驗了。但是建議配置一臺，這樣可以對單片機(jī)開發(fā)的各個環(huán)節(jié)都有所了解。

4.萬用表、電烙鐵等電子制作工具

單片機(jī)開發(fā)，不是簡單的編程，到目前為止，還少有純粹的“單片機(jī)程序員”，通常要求開發(fā)者軟、硬件方面都要熟悉，因此，這些電子制作工作還是要配備的。

需要說明的是，這里所說的仿真機(jī)、實驗板、下載線或編程器等都是就一般概念而言的，并不涉及到具體的產(chǎn)品，市場上也有一些產(chǎn)品在設(shè)計時將實驗板、仿真功能、下載或編程功能等中的一部分或者全部都集成到一塊板上，構(gòu)成一整套的實驗系統(tǒng)。

7.目前國內(nèi)常用的單片機(jī)有哪些?

1.80C51及其兼容系列

(1)80C51系列，這是最基本的系列。包括80C31，80C51，87C51，80C32，80C52，87C52等芯片，雖然這些芯片已基本不再使用，但它們是后續(xù)發(fā)展的芯片的基礎(chǔ)。其中80C31單片機(jī)片內(nèi)沒有ROM，80C51內(nèi)部是一次性可寫4K的PROM，87C51內(nèi)部是4K的EEPROM，這幾種芯片內(nèi)部RAM均為128字節(jié)。而后三種芯片其內(nèi)部RAM均為8K，后兩種芯片的片內(nèi)ROM為8K字節(jié)。

(2)80C51兼容系列

這些芯片通常都與51系列單片機(jī)在指令一級兼容，但都擴(kuò)充了諸多的新功能。常見的主要有以下一些。

STC89系列單片機(jī)，其主要特點有：直接通過串口對單片機(jī)編程;可編程為倍速運行;超低功耗;內(nèi)置看門狗;內(nèi)部FLASH 　ROM可作為EEPROM作斷電保存數(shù)據(jù)之用。