單片機(jī)原理及應(yīng)用

　　導(dǎo)讀：現(xiàn)代單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、等等，這些都離不開單片機(jī)。

單片機(jī)原理及應(yīng)用--單片機(jī)簡介

　　單片機(jī)是一種集成的電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。

單片機(jī)原理及應(yīng)用--單片機(jī)分類及特點

　　STC單片機(jī)

　　STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快8~12倍，帶ADC,4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號，加密性好，抗干擾強(qiáng).

　　PIC單片機(jī)：

　　是MICROCHIP公司的產(chǎn)品，其突出的特點是體積小，功耗低，精簡指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片.

　　EMC單片機(jī)：

　　是臺灣義隆公司的產(chǎn)品，有很大一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容，且相兼容產(chǎn)品的資源相對比PIC的多，價格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差.

　　ATMEl單片機(jī)(51單片機(jī))：

　　ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個系列，AT89系列是8位Flash單片機(jī)，與8051系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時鐘模式;AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機(jī)，也叫AVR單片機(jī).

　　PHLIPIS 51LPC系列單片機(jī)(51單片機(jī))：

　　PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī)，嵌入了掉電檢測、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計中可以滿足多方面的性能要求.

　　HOLTEK單片機(jī)：

　　臺灣盛揚半導(dǎo)體的單片機(jī)，價格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費類產(chǎn)品.

　　TI公司單片機(jī)：

　　德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機(jī).TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS單片機(jī)，具有多種存儲模式、多種外圍接口模式，適用于復(fù)雜的實時控制場合;MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī)，特別適用于要求功耗低的場合

單片機(jī)原理及應(yīng)用--單片機(jī)的工作原理

　　單片機(jī)由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成。 單片機(jī)自動完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作;單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機(jī)能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令(這些指令必須是選定單片機(jī)能識別和執(zhí)行的指令)，這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元(最小的存儲單位)組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。

單片機(jī)原理及應(yīng)用--總結(jié)

　　目前我內(nèi)各種家用電器已普遍采用單片機(jī)控制取代傳統(tǒng)的控制電路，做成單片機(jī)控制系統(tǒng)，如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電飯煲、電視機(jī)、錄像機(jī)及其他視頻、音像設(shè)備的控制器。現(xiàn)代辦公室中所使用的大量通信、信息產(chǎn)品多數(shù)都采用了單片機(jī)，如通用計算機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤譯碼、磁盤驅(qū)動、打印機(jī)、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、電話、舌、傳真機(jī)及考勤機(jī)等。單片機(jī)的應(yīng)用意義絕不限于它的功能及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益上。更重要的意義在于，單片機(jī)的應(yīng)用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過軟件方法實現(xiàn)了。這種以軟件取代硬件，并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)，稱為“微控制技術(shù)”。這標(biāo)志著一種全新概 念的建立。隨著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的推廣、普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展,日益完善會變的更加充實。

　　大學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計參賽品如圖