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单片机的基本原理

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
  很简单协作最小型的外部支持芯片制成工作计算机。这么就可以很简单的把单片机系统植入设备内部来控制设备了。这些年为了在指令和数据上运用不一样的字宽,并提高处理器流水线速度,哈佛构造在微控制器(Microcontrollers)和数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)也逐渐得到了广泛的运用。
  传统的微处理器是不允许这么做的。它要结束单片机的工作,就必须联接一些其他芯片。比如说,因为芯片上没有数据存储器,就必须要添加一些RAM的存储芯片,虽然所添加存储器的容量很活络,可是起码仍是要添加。其他还需要添加许多连线来传递芯片之间的数据。与以上的状况对比,单片机的工作则相对独立,一个典型的微控制器只需要一个时钟发生器和很少的RAM和ROM(或许EPROM,E2PROM)就可以在软件和晶振下工作了。一同,微控制器具有丰厚的输入输出设备,例如模仿数字转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC),定时器,串口,以及其他串行通讯接口,比如I2C,SPI(串行周边接口),CAN(控制器局域网)等。一般,这些集成在内部的设备可以通过特其他指令来操作。
  单片机时钟频率一般较一同代的计算机芯片低,但它价格低廉,可以供应足够的程序存储器、丰厚的片上接口。某些架构的单片机出产厂商许多,例如8051系列、Z80系列。一些现代的微控制器支持一些内建的高档编程言语,比如BASIC言语、C言语、C++等。
  单片机的位元数
  依据总线或资料暂存器的宽度,单片机又分为4位元、8位元、16位元和32位元单片机。4位单片机多用于冰箱、洗衣机、微波炉等家电控制中;8位、16位单片机首要用于一般的控制领域,一般不运用操作系统;32位用于网络操作、多媒体处理等凌乱处理的场合,一般要运用嵌入式操作系统。
  多见的单片机
  微芯公司的PIC系列出货量居于业界领导者方位;Atmel的51系列及AVR系列品种许多,受支持面广;德州仪器的MSP430系列以低功耗知名,常用于医疗电子产品及仪器仪表中;瑞萨单片机在日本运用广泛。
  单片机的开发
  单片机的软件开发中,以往多运用汇编言语,如今不断添加的运用C言语,又或许运用BASIC言语等更适合初学者的言语,有些集成开发环境支持C++。单片机的软件查验需要运用单片机开发器或模仿器。
  跟着技术的翻开,2000年后已经有许多单片机自带了ISP(在线编程计划)或支持IAP,彻底地改变了传统的开发方式,使得开发单片机系统时不会损坏芯片的引脚,加马上产品的上市并降低了研制本钱,缩短了从计划、制作到现场调试的时间,简化了出产流程,大大提高了工作功率。这类单片机包括AT89S系列单片机、AVR系列单片机等。
  硬件
  开发板可以进一步简化程序的开发和烧制进程。开发板或许包括实习芯片或是仿真器。通过配套的下载线联接电脑与开发板,在电脑上编写程序下载到开发板。批量出产会用到编程器。
  软件开发环境
  一些知名的微控制器开发环境有:
  微芯公司的MPLABIDE可用于该公司全系列微控制器的开发与除错,除支持该公司的ASM组译器C言语编译器外,也协助许多第三方的编译器。
  ARM公司的μVision集成开发环境(原为Keil公司产品,2005年该公司已由ARM购并),包括组译器与C编译器,可用于51单片机及ARM开发。
  PROTEUS
  Proteus软件是初学者入门的首选软件,它是LabcenterElectronics公司的一款商业版电路计划与仿真软件。内包括ISIS、ARES等软件模块。ARES模块首要用来结束PCB的计划,ISIS模块用来结束电路原理图的布图与仿真。
  Proteus的软件仿真依据VSM技术,它与其他软件最大的不一样也是最大的优势就在于能仿真许多的单片机芯片,比如MCS-51系列、PIC系列等等,甚至ARM处理器,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等。该软件还附带了一些案例和丰厚的协助文件。dtjj.com.cn/wnsrwz/

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