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对单片机的理解

文章出处:eefocus 发布时间: 2017/08/18 | 562 次阅读

single chip microcomputer,单芯片微型计算机。总体来说,他就是一个芯片。但是他是一个特殊的芯片,因为他不是实现单独的逻辑功能。他是将一个整体的计算机系统集成到这个芯片上。这个计算机系统包括运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备。 
其实单片机的学习,和计算机的学习差别不是太大。包括运算器,控制器,存储器,以及输入输出设备的学习。 
运算器 
运算器由运算部件--算术逻辑单元(alu)、累加器、计算器等部件组成。 
控制器 
学习的难点在于涉及到指令方面的操作。控制器由程序计数器,指令寄存器,指令译码器,时序发生器和操作控制器。 


单片机的开发过程:



  这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始,我们假设已设计并制作好硬件,下面就是编写软件的工作。在编写软件之前,首先要确定一些常数、地址,事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后, 


其地址也就被确定了,当器件的功能被确定下来后,其控制字也就被确定了。然后用文本编辑器(如EDIT、CCED等)编写软件,编写好后,用编译器对源程序文件编译,查错,直到没有语法错误,除了极简单的程序外,一般应用仿真机对软件进行调试,直到程序运行正确为止。运行正确后,就可以写片(将程序固化在EPROM中)。在源程序被编译后,生成了扩展名为HEX的目标文件,一般编程器能够识别这种格式的文件,只要将此文件调入即可写片。 
    


开发语言的选择 


  目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言,但一定要了解单片机具体性能和特点,不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者,因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的。单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在 
台式PC上写程序,毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。还有就是在单片机编程中C语言虽然编程方便,便于人们阅读,但是在执行效率上是要比汇编语言低10%到20%,所以用什么语言编写程序是要看具体用在什么场合下。总的来说做单片机编程要灵活使用汇编语言与C语言,让单片机的强大功能以最高是效率展示给用户。 
常用的单片机类型 


    STC单片机 


  STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强. 


  PIC单片机: 


  是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片. 


  EMC单片机: 


  是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差. 


  ATMEL单片机(51单片机): 




    ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机. 


  PHLIPIS 51LPC系列单片机(51单片机): 


  PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求. 


  HOLTEK单片机: 


  台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品. 


  TI公司单片机(51单片机): 


  德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合 


  松翰单片机(SONIX): 


  是台湾松翰公司的单片,大多为8位机,有一部分与PIC 8位单片机兼容,价格便宜,系统时钟分频可选项较多,有PMW ADC 内振 内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小,抗干扰较好。 


  三星单片机 


  三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机,KS86和KS88系列8位单片机,KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机,三星还为ARM公司生产ARM单片机,常见的S344b0等.三星单片机为OTP型ISP在片编程功能. 


  SST 单片机 


  美国SST公司推出的SST89系列单片机为标准的51系列单片机,包括SST89E/V52RD2, SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它与8052系列单片机兼容.提供系统在线编程(ISP功能).内部flash擦写次数1万次以上,程序保存时间可达100年. 


  还有很多优秀的单片机生产企业这里没有收集,每个企业都有自己的特点,大家根据需要选择单片机,在完全实现功能的前提下追求低价位,当然并不是这样最好,实际中选择单片机跟开发者的应用习惯和开发经验是密不可分的。 

单片机与嵌入式系统: 

  嵌入式系统源于计算机的嵌入式应用,早期嵌入式系统为通用计算机经改装后嵌入到对象体系中的各种电子系统,如舰船的自动驾驶仪,轮机监测系统等。嵌入式系统首先是一个计算机系统,其次它被嵌入到对象体系中、在对象体系中实现对象要求的数据采集、处 理、状态显示、输出控制等功能,由于嵌入在对象体系中,嵌入式系统的计算机没有计算机的独立形式及功能。单片机完全是按照嵌入式系统要求设计的,因此单片机是最典型的嵌入式系统。早期的单片机只是按嵌入式应用技术要求设计的计算机单芯片集成,故名单片 机。随后,单片机为满足嵌入式应用要求不断增强其控制功能与外围接口功能,尤其是突出控制功能,因此国际上已将单片机正名为微控制器(MCU,Microcontroller Unit)。 


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