1.1單片機(jī)的基本概念
單片機(jī)是一種典型的嵌入式計算機(jī),它把微型計算機(jī)中的微處理器、存儲器、I/O接口、定時器/計數(shù)器、通信接口、中斷系統(tǒng)等模塊集成到一塊芯片上,因而常被稱為單片微型計算機(jī),簡稱單片機(jī)。
? ? 單片機(jī)的英文叫法在國內(nèi)有兩種:
? ? MCU : Micro-Controller Unite 微控制器
? ? SCM : Single Chip Microcomputer 單片機(jī)
一個通用計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包含的基本部件:
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基于傳統(tǒng)電子技術(shù)和單片機(jī)設(shè)計的電路有什么區(qū)別?
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基于單片機(jī)和數(shù)字邏輯芯片的電子系統(tǒng)的區(qū)別
? ? 傳統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計方法是根據(jù)系統(tǒng)功能要求,通過組合各種獨立的集成電路芯片,構(gòu)成系統(tǒng)。系統(tǒng)一旦設(shè)計好后,功能需要修改時,需要重新設(shè)計電路;
? ? 基于微處理器設(shè)計方法中,設(shè)計相對通用的硬件電路,通過軟件編程實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯關(guān)系。軟件編程不僅能實現(xiàn)非常強(qiáng)大邏輯功能(幾乎任何邏輯),設(shè)計難度也有所降低,而且當(dāng)系統(tǒng)功能需要小范圍修改時,硬件可以不改動,只需重新編寫程序即可,這大大節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本和人工成本。
1.2 單片機(jī)發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域
單片機(jī)發(fā)展及分類
? ? 單片機(jī)初始階段(1971~1976):以4位單片機(jī)和剛出現(xiàn)的8位單片機(jī)為代表。
? ? ? ? 1974年,美國Fairchild公司研制出第一臺8位單片機(jī)F8。
? ? ? ? 1975年,美國TI公司研制的4位單片機(jī)TMS-1000。
? ? ? ? 4位單片機(jī)目前依然存在,主要用于價格便宜,低功耗的設(shè)備中,如低檔玩具,電子秤,家用電器等,主要生產(chǎn)國是日本。
? ? ? ? 計算機(jī)的位數(shù)代表的含義?
? ? ? ? 計算機(jī)內(nèi)部以及CPU與外部設(shè)備間通信時,一次同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),位數(shù)越多,表示計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力越強(qiáng)。
? ? 低性能8位單片機(jī)階段 (1976~1978)
? ? ? ? 1978年以前各廠家生產(chǎn)的8位單片機(jī),速度慢,集成度低,性能相對較低,稱為低檔8位單片機(jī)。例如Intel公司的MCS-48單片機(jī)。
? ? 高性能8位單片機(jī)階段(1978~至今)
? ? ? ? 一些高性能的8位單片機(jī),使單片機(jī)發(fā)展進(jìn)入了新階段。8位單片機(jī)因其功能強(qiáng),
? ? 能夠滿足目前大多數(shù)應(yīng)用要求,價格較低,種類最多。例如Intel公司的MCS-51單片機(jī)。
? ? 其他高性能單片機(jī)的發(fā)展(1982~至今)
? ? ? ? 隨著應(yīng)用需求對單片機(jī)性能的提升,出現(xiàn)了16位,32位等速度更快,性能更強(qiáng)的單片機(jī)。例如Intel公司的MCS-96系列,TI公司的MSP430系列等。
? ? ? ? 但是在儀表,測控等領(lǐng)域,16位,32位單片機(jī)只是在少數(shù)特殊場合才有使用,8位單片機(jī),始終占據(jù)著單片機(jī)市場的主要份額。
單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
? ? 工業(yè)自動化檢測、控制
? ? 智能儀器儀表
? ? 計算機(jī)外設(shè)和智能設(shè)備
? ? 家用電器和消費電子
常見51系列兼容單片機(jī)簡介
? ? 美國Intel公司的MCS-51系列單片機(jī)
? ? 美國Atmel公司的89系列
? ? 荷蘭NXP(恩智浦,原Philips)公司的LPC89系列,80C55X系列等
? ? 美國 Silicon Labs公司的C8051F系列
? ? 臺灣Winbond華邦公司的W78C5X系列
單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)流程
? ? 方案設(shè)計、原理圖設(shè)
? ? PCB印刷電路板設(shè)計
? ? 電路板制作
? ? 軟件調(diào)試