單片機原理及應用

導讀：現代單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、等等，這些都離不開單片機。

單片機原理及應用--單片機簡介

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

單片機原理及應用--單片機分類及特點

STC單片機

STC公司的單片機主要是基于8051內核，是新一代增強型單片機，指令代碼完全兼容傳統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.

PIC單片機：

是MICROCHIP公司的產品，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：

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

ATMEl單片機(51單片機)：

ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列，AT89系列是8位Flash單片機，與8051系列單片機相兼容，靜態時鐘模式;AT90系列單片機是增強RISC結構、全靜態工作方式、內載在線可編程Flash的單片機，也叫AVR單片機.

PHLIPIS 51LPC系列單片機(51單片機)：

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

HOLTEK單片機：

臺灣盛揚半導體的單片機，價格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費類產品.

TI公司單片機：

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

單片機原理及應用--單片機的工作原理

單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。 單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作;單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，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能識別和執行的指令)，這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預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，然后再被執行。

單片機原理及應用--總結

目前我內各種家用電器已普遍采用單片機控制取代傳統的控制電路，做成單片機控制系統，如洗衣機、電冰箱、空調機、微波爐、電飯煲、電視機、錄像機及其他視頻、音像設備的控制器。現代辦公室中所使用的大量通信、信息產品多數都采用了單片機，如通用計算機系統中的鍵盤譯碼、磁盤驅動、打印機、繪圖儀、復印機、電話、舌、傳真機及考勤機等。單片機的應用意義絕不限于它的功能及所帶來的經濟效益上。更重要的意義在于，單片機的應用正從根本上改變著傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分控制功能，現在已能使用單片機通過軟件方法實現了。這種以軟件取代硬件，并能提高系統性能的控制技術，稱為“微控制技術”。這標志著一種全新概 念的建立。隨著單片機應用技術的推廣、普及，微控制技術必將不斷發展,日益完善會變的更加充實。

大學生單片機應用設計參賽品如圖

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