电工电子小论文 单片机介绍
单片机的原理与应用论文
单片机的原理与应用1. 简介单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成了处理器核心、存储器、输入输出接口和各种外围设备接口的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、易于编程等特点,广泛应用于嵌入式系统中。
本文将介绍单片机的原理和应用。
2. 单片机的原理单片机由处理器核心、存储器、输入输出接口和各种外围设备接口组成。
处理器核心是单片机的心脏,负责执行程序、控制和处理数据。
存储器包括闪存、RAM和EEPROM等,用于存储程序和数据。
输入输出接口用于与外部设备进行数据交互。
外围设备接口包括UART、SPI、I2C等,用于连接传感器、显示器、存储器等外部设备。
3. 单片机的应用3.1 自动控制系统单片机常用于自动控制系统中,例如家用电器、工业自动化设备等。
通过编程控制单片机的输入输出接口,可以实现对各种设备的控制。
例如,可以通过单片机控制家庭照明系统的开关和亮度,或者通过单片机控制工业生产线上的各种传感器和执行机构。
3.2 嵌入式系统嵌入式系统是指由单片机或其他专用芯片控制的电子系统。
单片机作为嵌入式系统的核心,广泛应用于各种领域,例如智能家居、智能手表、智能交通系统等。
由于单片机具有体积小、功耗低等特点,适合嵌入到各种设备中,实现智能化控制和数据处理。
3.3 物联网设备物联网是指通过互联网连接各种设备和物体的网络。
单片机作为物联网设备的核心,可以实现与云服务器的通信、传感器数据的采集和分析等功能。
物联网设备广泛应用于智能家居、智能城市、智能农业等领域,提高了生活和工作的便利性。
3.4 科学研究单片机在科学研究中也有着重要的应用。
例如,在生物医学领域,单片机可以用于控制和监测实验仪器,并实时采集和处理数据。
在物理学研究中,单片机可以用于实现各种实验控制,进行数据采集和实时分析。
4. 总结本文介绍了单片机的原理和应用。
单片机作为嵌入式系统的核心,具有体积小、功耗低、易于编程等特点,广泛应用于自动控制系统、嵌入式系统、物联网设备和科学研究等领域。
关于单片机认识论文
关于单片机姓名:XXX摘要:自从1975年美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments)的第一个单片微型计算机(简称单片机)TMS-1000问世以来,单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支,其应用领域越来越广泛,特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。
单片机是计算机自动化控制中最为流行的一种控制机型,由于其具有控制功能强、价格低廉、可靠性高的特点,广泛应用于工业生产、办公自动化、商业营销、汽车通行、等各个领域中,与我们的生活息息相关,密不可分。
本文阐述了单片机的定义,发展及应用,并对单片机的学习作了简要的描述。
一.什么是单片机:单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。
不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。
它由主机、键盘、显示器等组成。
还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。
这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机。
顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。
因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。
它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。
现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。
现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。
究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
二.单片机的应用范围:按照单片机的特点,单片机的应用分为单机应用与多机应用。
单片机 毕业论文
单片机毕业论文单片机毕业论文引言:单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,具有中央处理器、内存、输入输出端口和其他外设接口等功能。
它广泛应用于各个领域,如工业控制、汽车电子、家电等。
本篇论文将探讨单片机的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
一、单片机的发展历程单片机的概念最早出现在20世纪70年代,当时的单片机主要用于军事和航天领域。
随着技术的不断进步,单片机逐渐被应用于更多的领域。
80年代,单片机开始在工业控制和家电领域得到广泛应用。
90年代,随着嵌入式系统的兴起,单片机成为了嵌入式系统的核心部件。
二、单片机的应用领域1. 工业控制:单片机在工业自动化领域发挥着重要作用。
它可以控制机器人、生产线等设备,实现自动化生产。
单片机的高性能和稳定性使得工业控制系统更加高效和可靠。
2. 汽车电子:现代汽车中使用了大量的单片机,用于控制引擎、车身电子系统、安全系统等。
单片机的应用使得汽车更加智能化和安全。
3. 家电:单片机在家电领域的应用也非常广泛。
例如,洗衣机、冰箱、空调等家电产品中都使用了单片机控制系统,实现了更多的功能和智能化操作。
4. 医疗设备:单片机在医疗设备中的应用也越来越多。
例如,心电图仪、血压计等设备中使用了单片机,实现了数据采集和处理。
5. 智能家居:随着物联网的发展,单片机在智能家居领域也发挥着重要作用。
通过单片机的控制,可以实现家居设备的远程控制和智能化管理。
三、单片机的未来发展趋势1. 高性能:随着科技的不断进步,单片机的性能将会越来越高。
更快的处理速度和更大的存储容量将使得单片机在更多领域得到应用。
2. 低功耗:随着节能环保意识的提高,单片机的功耗也将会越来越低。
低功耗的单片机可以延长电池寿命,提高设备的使用时间。
3. 多核处理:未来的单片机可能会采用多核处理器架构,提高系统的并行计算能力。
这将使得单片机能够处理更复杂的任务。
4. 人工智能:随着人工智能的发展,单片机也将与之结合,实现更智能化的应用。
单片机论文
单片机论文引言单片机(Microcontroller Unit, MCU)是一种集成电路芯片,具备中央处理器、存储器、输入输出设备等功能。
它广泛应用于嵌入式系统中,如家电控制、汽车电子、医疗设备等领域。
本论文将讨论单片机的概念、原理、应用以及未来发展趋势。
单片机的概念与原理单片机是一种集成度相对较高的微型计算机系统,在一个芯片上集成了中央处理器、存储器、输入输出设备、定时器、计数器等功能。
与传统的计算机相比,单片机的体积更小、功耗更低、价格更实惠。
单片机通常由微处理器核心、存储器、外设接口、时钟电路组成。
单片机的微处理器核心是最重要的部分,它负责处理数据和指令。
通常采用的微处理器有8位、16位、32位等不同的位数。
存储器用于存放程序代码和数据,包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。
外设接口可以连接各种输入和输出设备,如键盘、显示屏、传感器等。
时钟电路提供系统的时钟信号,同步各个部件的工作。
单片机的应用单片机在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个典型的应用领域。
家电控制单片机在家电控制领域的应用非常普遍。
通过单片机的控制,可以实现各种家电设备的智能化、自动化。
例如,通过单片机控制空调的温度、风速,控制洗衣机的洗涤时间、洗涤方式,控制电饭煲的烹饪时间等。
汽车电子单片机在汽车电子领域的应用也非常广泛。
通过单片机可以实现汽车的自动化控制,提高汽车的性能和安全性。
例如,通过单片机控制引擎的点火时间、喷油量,控制制动系统的防抱死功能,控制空调系统的温度和风速等。
医疗设备单片机在医疗设备中的应用非常重要。
通过单片机的控制,可以实现医疗设备的精确控制和数据处理。
例如,通过单片机控制血压计的气袋充放气,测量人体的血压;通过单片机控制心电图仪的探头,采集心电图数据等。
单片机的未来发展趋势随着科技的不断进步,单片机领域也在不断发展。
以下是单片机未来的发展趋势:集成度的提高单片机的集成度将不断提高,将更多的电子器件集成到一个芯片上,提高整体的性能和功能。
单片机的简介
单片机的简介单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等功能于一体的集成电路芯片。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等特点,广泛应用于各种电子设备中。
本文将对单片机的基本特点、应用领域以及优缺点进行简要介绍。
一、单片机的基本特点单片机主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口(I/O)和定时器等组成。
其核心部分是CPU,负责执行程序,处理数据。
常见的单片机有8位、16位和32位等不同位数的CPU。
存储器包括程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM),用于存储程序和数据。
输入输出接口(I/O)用于与外部设备进行通信,可实现数据输入、输出等功能。
定时器用于产生精确的时间延迟。
单片机具有体积小、功耗低的特点,由于其集成度高,外部元器件少,因此相对于传统的电路设计方案,可以大大减小产品体积和功耗。
此外,单片机具有较高的可编程性,可以根据需求进行程序设计,实现各种功能。
其性价比也较高,适合大规模生产。
二、单片机的应用领域由于单片机具有体积小、功耗低、成本低等特点,因此在各个领域都有广泛的应用。
1. 家电控制:单片机广泛应用于家用电器,如洗衣机、冰箱、电视等。
通过控制单片机,可以实现温度控制、计时器功能等。
2. 工业自动化:单片机在工业设备和自动化领域也有重要应用。
例如,可以通过单片机实现对机器设备的监控和控制,提高生产效率和质量。
3. 交通领域:单片机在交通领域有着广泛的应用,如智能交通信号灯、车辆控制系统等。
通过单片机的智能控制,可以提高交通流量和安全性。
4. 医疗设备:单片机在医疗设备中具有重要地位,如心电图仪、血压计等。
通过单片机的高精度控制和数据处理,可以提高医疗设备的性能和准确性。
5. 智能家居:随着物联网的发展,单片机在智能家居领域有着广泛应用。
通过单片机的控制,可以实现家庭安防、远程控制等功能。
三、单片机的优缺点1. 优点:a. 体积小、功耗低:由于单片机的集成度高,体积相对较小,适合应用于体积有限的电子设备中,并且其功耗低,有助于延长电池寿命。
单片机技术及应用论文参考范文
单片机技术及应用论文参考范文单片机技术在我们的生活中的应用非常广泛,比如各种智能IC卡、电子宠物等。
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单片机技术论文参考范文篇一:《单片机监控系统探究》摘要:单片机因为其强大的控制系统目前被广泛应用到了野外作业、企业生产和军事指挥监控之中。
文章介绍了单片机的监控系统方案,并对单片机监控系统的发展趋势进行了预测。
关键词:单片机;监控;数据;通信技术随着半导体技术的飞速发展,当前将超大规模集成电路集成到一个很小硅片上的技术已经得到了实现,由此带来了单片机技术的飞速发展。
目前的单片机,已经由最初的4位、8位单片机,发展到现在的32位300 M高速单片机。
32位单片机由于内部采用了RISC(精减指令系统计算机)机构,因而优化了指令系统,同时也带来了快捷的运算速度和超强的数据处理能力,同时由于其使用方便,具有强大的中断控制系统、定时/事件控制系统,同步/异步通信控制系统,因而可以利用单片机实现对分散测控对象的监控。
目前,这项技术已经被越来越广泛地应用到野外作业、企业生产和军事指挥控制之中了。
1 单片机监控系统方案介绍监控系统需要有一个主站、若干个机动从站构成。
主站的作用在于收集来自传感器的数据信息,发布控制命令及实现自动化转台。
从站位于固定机房、无人值守间及野外作业站等地方,其主要功能是对传感器的指示数据进行检测验收、对Karlman滤波后的生产工艺方程进行解算和相关显控处理等。
主站与从站之间的通信方式采用点与点之间的码分多址通信。
从站电路功能如图1所示。
①主站和从站自定义了60芯的专用系统信号,结构采用双CPU(80C196、8031)扩展STD总线结构。
为了和数据通信板的8031之间数据交换的便利,将0C000H-0C3FFH分配给双口RAM(IDT7130)。
为了方便调试非全地址译码I/O空间,芯片类型选择了在线可编程芯片ISP2031。
②付站显控电路。
单片机论文5000字
单片机论文5000字摘要。
本文主要介绍了单片机的基本原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、功耗低、成本低等优势,在各个领域得到了广泛的应用。
本文首先介绍了单片机的基本原理,包括单片机的组成结构、工作原理以及常见的单片机类型。
然后介绍了单片机的发展历程,从最早的8位单片机到目前的32位单片机,单片机的性能不断得到提升。
接着介绍了单片机在各个领域的应用,包括工业控制、家电控制、汽车电子、医疗设备等。
最后,本文对单片机的未来发展趋势进行了展望,认为单片机将会在物联网、人工智能等领域得到更广泛的应用。
关键词,单片机;基本原理;发展历程;应用领域;未来发展趋势。
一、引言。
单片机是一种集成了微处理器、存储器、输入输出设备和定时器等功能于一体的微型计算机系统。
由于其体积小、功耗低、成本低等优势,单片机在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对单片机的基本原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势进行介绍。
二、单片机的基本原理。
单片机是一种集成了微处理器、存储器、输入输出设备和定时器等功能于一体的微型计算机系统。
单片机的组成结构主要包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备和定时器等。
单片机的工作原理是通过CPU执行程序,从存储器中读取指令和数据,然后进行运算和控制,最后将结果输出到外部设备。
常见的单片机类型包括8位单片机、16位单片机和32位单片机等。
三、单片机的发展历程。
单片机的发展历程可以分为几个阶段。
最早的单片机是8位单片机,其性能较低,主要应用于简单的控制和计算任务。
随着技术的不断进步,16位单片机和32位单片机相继出现,性能得到了大幅提升,可以应用于更加复杂的控制和计算任务。
目前,32位单片机已经成为主流,其性能和功能都得到了大幅提升。
四、单片机的应用领域。
单片机在各个领域都得到了广泛的应用。
在工业控制领域,单片机可以用于控制各种生产设备和工艺流程,实现自动化生产。
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)第一章绪论1. 1 课题的提出及意义单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。
1. 2 设计的任务及要求1.作息时间能操纵电铃2.作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间操纵的功能如下:? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。
? 显示格式为“时分”? 由led闪动来作秒计数表示? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。
第二章总体方案设计2. 1 芯片比较2.1.1 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。
at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。
2.1.2显示器接口芯片的选择led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。
单片机的原理及应用论文
单片机的原理及应用论文单片机是一种集成电路,它集成了中央处理器、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块,可以完成各种控制任务。
单片机的原理是通过执行存储在其内部存储器中的指令来实现各种功能。
它具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高等特点,因此在各个领域都有广泛的应用。
单片机的原理主要包括指令执行、存储器管理、输入输出控制和时钟控制等方面。
指令执行是单片机的核心功能,它通过解码指令并执行相应的操作来完成各种任务。
存储器管理是指单片机对内部存储器和外部存储器的管理和访问控制。
输入输出控制是指单片机与外部设备之间的数据交换和控制信号的传输。
时钟控制是指单片机通过时钟信号来同步各个功能模块的工作。
单片机的应用非常广泛,涵盖了各个领域。
在工业控制领域,单片机可以用于控制各种设备和机器,实现自动化生产。
在家电领域,单片机可以用于控制电视、空调、洗衣机等家电设备的运行。
在通信领域,单片机可以用于控制手机、路由器等通信设备的功能。
在汽车领域,单片机可以用于控制汽车的发动机、制动系统等。
在医疗领域,单片机可以用于控制医疗设备的运行。
在军事领域,单片机可以用于控制导弹、雷达等军事设备的功能。
单片机的应用还可以扩展到物联网领域。
物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现信息的交换和共享。
单片机可以作为物联网终端设备的控制核心,通过与传感器、执行器等设备的连接,实现对物理世界的感知和控制。
例如,可以利用单片机控制智能家居系统,实现对家庭设备的远程控制和监控。
可以利用单片机控制智能农业系统,实现对农作物的自动灌溉和施肥。
可以利用单片机控制智能交通系统,实现对交通信号的智能控制和优化。
总之,单片机是一种功能强大、应用广泛的集成电路。
它的原理是通过执行存储在内部存储器中的指令来实现各种功能。
它的应用涵盖了工业控制、家电、通信、汽车、医疗、军事等各个领域,还可以扩展到物联网领域。
随着科技的不断进步,单片机的应用前景将更加广阔。
单片机介绍与应用
单片机介绍与应用随着科技的进步和信息技术的发展,单片机作为一种重要的电子元件被广泛应用于各行各业。
本文将介绍单片机的基本概念、工作原理以及其在各领域中的应用。
一、什么是单片机单片机,即单片微型计算机,是一种集成电路芯片,具备微处理器、存储器和外设接口等功能。
相比于传统的微处理器系统,单片机集成度高、体积小、功耗低,适合于控制任务相对简单的应用场景。
二、单片机的工作原理单片机基本由以下几个部分组成:中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(I/O口)和时钟电路。
其中,中央处理器是单片机的核心,主要负责数据的运算和控制逻辑;存储器用于存储程序代码和数据;输入/输出接口用于与外部设备进行数据交互;时钟电路用于提供单片机运行的时序信号。
单片机通过执行预先编程好的指令来完成所需的功能,实现对电子系统的控制。
三、单片机的应用领域1. 电子产品单片机在电子产品中的应用广泛,如家用电器、手机、数码相机等。
在家用电器中,单片机作为控制芯片,能够实现各种功能,如调控温度、定时开关等。
在手机和数码相机中,单片机负责图像信号处理、界面控制等任务。
2. 工业自动化在工业自动化领域,单片机起着至关重要的作用。
单片机可以控制各种工业设备,例如智能仪表、自动生产线、流水灯等。
通过对传感器的采集和信号处理,单片机能够实现对设备的精确控制,提高生产效率和品质。
3. 智能交通单片机在智能交通领域有着广泛的应用。
例如,单片机可以用于控制交通信号灯,根据交通流量和方向进行智能调度,提高交通效率。
此外,单片机还可以在车辆中用于智能驾驶系统,实现自动驾驶和智能避障等功能。
4. 医疗设备在医疗设备中,单片机也扮演着重要的角色。
例如,心电图仪和血压计中就使用了单片机来进行信号采集和处理,从而得到准确的监测结果。
此外,单片机还可以应用于影像诊断设备、生命支持系统等。
5. 物联网随着物联网的兴起,单片机在物联网设备中的应用越来越广泛。
物联网设备通过无线传感器网络采集数据,并通过单片机进行处理和传输。
单片机的原理及应用论文
单片机的原理及应用论文1. 引言单片机(Microcontroller)是一种集成电路,内部集成了处理器核心、存储器、输入输出接口和一系列外设。
它被广泛应用于各个领域,如电子产品、汽车、医疗设备等。
本文将介绍单片机的工作原理以及在各个领域中的应用。
2. 单片机的工作原理单片机的工作原理可以分为以下几个方面: - 处理器核心:单片机内部集成了一个或多个处理器核心,用于处理数据和指令。
常见的处理器核心有8位、16位和32位三种,不同的核心拥有不同的性能和功能。
- 存储器:单片机内部集成了存储器,包括闪存、RAM和EEPROM。
闪存用于存储程序代码和数据,RAM用于临时存储数据,EEPROM用于非易失性存储数据。
- 输入输出接口:单片机提供了丰富的输入输出接口,可以连接外部设备,如开关、传感器、LCD显示屏等。
- 时钟和定时器:单片机内部提供了时钟和定时器,用于同步处理器核心的工作以及实现定时功能。
- 中断控制:单片机支持中断处理机制,可以响应外部中断信号,并根据中断处理程序执行相应的操作。
- 通信接口:单片机支持各种通信接口,如UART、SPI和I2C等,用于与其他设备进行数据交换。
3. 单片机的应用单片机在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用领域。
3.1 家庭电器控制在家庭电器控制方面,单片机可以用于控制各种家电设备,如空调、风扇、灯光等。
通过连接传感器和执行器,单片机可以实现智能化控制,实现定时开关机、温度控制等功能。
3.2 汽车电子系统在汽车电子系统中,单片机的应用非常广泛。
它可以用于发动机控制单元(ECU),通过读取传感器数据和执行控制算法,控制发动机的工作状态。
此外,单片机还可以用于车载娱乐系统、车载导航系统等。
3.3 医疗设备在医疗设备中,单片机可以用于控制和监测各种设备,如心电图仪、血糖仪等。
它可以读取传感器的数据,并进行数据处理和显示,帮助医生进行诊断和治疗。
3.4 工业自动化在工业自动化领域,单片机可以用于控制和监测各种设备,如机器人、传送带等。
单片机及其特点(一)
单片机及其特点(一)引言概述:本文将介绍单片机及其特点。
单片机是一种集成电路,具有微处理器、内存、计时器和输入/输出接口等功能的芯片,广泛应用于电子设备和控制系统中。
下面将从其工作原理、应用领域、基本特点、发展历程和未来发展趋势五个大点来详细阐述。
正文内容:1. 工作原理- 单片机是由微处理器、存储器、输入/输出接口和计时器等基本组成部分组成的集成化系统。
- 单片机采用存储程序控制的方式,根据程序指令控制其内部各个模块的工作。
- 单片机通过输入/输出接口与外部设备交互,实现数据的输入、输出和控制。
2. 应用领域- 工业控制:单片机可以用于自动化生产线的控制、仪器仪表的测量和监控等领域。
- 家电电子:单片机广泛应用于电视、手机、洗衣机等家用电器的控制和智能化控制系统中。
- 汽车电子:单片机在车载电子系统中发挥着关键作用,如发动机控制单元、车载导航等。
3. 基本特点- 高度集成化:单片机集成了多种功能单元,尺寸小、功能强大,可以满足多种复杂系统的需求。
- 低功耗设计:单片机采用先进的低功耗技术,能够在使用过程中减少能源消耗。
- 强大的数据处理能力:单片机在处理数据时具有高效率、高速度和高精确度的优势。
- 灵活可编程性:单片机可以根据不同的应用需求编写不同的程序,具有良好的可编程性和灵活性。
- 易于扩展和更新:单片机可以通过不同的接口和模块进行扩展,满足不同系统的需求。
4. 发展历程- 20世纪70年代初,单片机开始应用于军事和航空领域。
- 80年代,单片机逐渐应用于工业控制领域。
- 90年代,单片机进入家电电子和汽车电子领域。
- 21世纪以来,随着技术的不断发展,单片机在无线通信、物联网等新兴领域得到广泛应用。
5. 未来发展趋势- 单片机将进一步向低功耗、高性能和小尺寸方向发展。
- 单片机在人工智能、大数据和云计算等领域的应用将逐渐增加。
- 单片机与物联网的融合将成为发展趋势,推动智能家居、智能制造等行业的发展。
单片机介绍及应用领域
单片机介绍及应用领域单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,通常包含中央处理器(CPU)、存储器、计时器、计数器、输入/输出端口、模拟器件接口以及其他一些外设模块。
它是一种高性能、低功耗、易于控制和强大的计算机系统。
一、单片机的介绍单片机是20世纪80年代中期开始出现的。
它以其处理性能强、适应性广、速度快等特性受到广泛的应用。
单片机是一个小型计算机系统,因其微型化、可编程的特点,广泛应用于家电、汽车电子、电子产品等各个领域。
二、单片机的应用领域1. 家电控制例如,洗衣机、空调、电视、烤箱、微波炉等,这些设备都使用单片机作为控制系统的核心芯片。
通过单片机,这些家电设备可以实现更加智能化、定时化的操作。
2. 汽车电子控制在现代汽车中,单片机广泛应用于发动机控制单元、车载电脑、空调控制系统、安全系统等方面,显著地提高了汽车的性能、安全性以及操纵体验。
3. 电子产品单片机还广泛应用于电子产品中,如手机、数码相机、MP3、便携式游戏机等。
例如,手机通过单片机实现屏幕显示、数据传输、音量控制等各种功能。
4. 工业控制在工业控制领域,单片机也有着广泛的应用。
例如,PLC是以单片机为核心的工业自动化控制系统。
单片机作为控制器,可以实现对生产线、工业机器人等各种设备的精确控制,从而提高生产效率、降低成本。
5. 医疗仪器单片机在医疗仪器中也有着广泛的应用。
例如,心电图、血糖仪、体温计等医疗设备中,通过单片机实现仪器的自动测量、记录数据、分析报告等功能。
6. 智能家居随着智能家居的发展,单片机应用领域也在不断扩展。
例如,单片机可以实现家居灯光控制、温度调节、安防监控、智能门锁等各种智能化的应用。
三、结论单片机作为一种重要的微电子元件,在现代电子技术领域中具有着重要的地位和广泛的应用。
随着技术的不断发展和进步,单片机的应用领域也在不断扩展。
相信在未来的发展过程中,单片机将会成为更多领域产业发展壮大的关键所在。
单片机概述论文
单片机概述论文单片机概述总述:一、单片机的概念单片微机是早期Single Chip Microcomputer 的直译,它忠实地反映了早期单片微机的形态和本质。
单片微型计算机简称单片机(Single Chip Microcomputer),又称微控制器(Microcomputer Unit)。
将计算机的基本部件微型化,使之集成在一块芯片上。
片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等。
随后,按照面向对象、突出控制功能,在片内集成了许多外围电路及外设接口,突破了传统意义的计算机结构,发展成microcontroller 的体系结构,目前国外已普遍称之为微控制器MCU (Micro Controller Unit)。
鉴于它完全作嵌入式应用,故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller)。
1.1单片机的分类1.1.1根据控制应用可分为:通用型和专用型两大类。
1.1.2按生产厂家可分为:美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉(Motorola)公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel 公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等。
日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等。
韩国三星单片机。
荷兰的飞利浦(Philips)公司。
德国的西门子(Siemens)公司等等。
8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片。
MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速。
对单片机的认识
对单片机的认识单片机(Microcontroller Unit,缩写为MCU)是一种集成电路芯片,具有微处理器核心、存储器、输入输出接口以及其他功能模块,通常用于控制和执行特定任务。
单片机在各种电子设备中广泛应用,包括家电、汽车电子、智能手机等。
本文将从单片机的定义、工作原理、应用领域以及未来发展趋势等方面对单片机进行介绍。
一、单片机的定义单片机是一种集成电路芯片,内部集成了微处理器、存储器和外围设备控制接口等功能模块。
与传统的大型计算机相比,单片机体积小、功耗低,适合嵌入式系统应用。
单片机通常由指令系统、执行单元、存储器和I/O接口等部分组成,可以完成各种控制任务和算术运算。
二、单片机的工作原理单片机的工作原理可以简单概括为:接收输入信号、处理输入信号、输出控制信号。
单片机通过内部的运算、逻辑电路对输入信号进行处理,然后根据处理结果控制输出接口的状态。
单片机的运算和逻辑电路根据事先编写好的程序进行操作,程序中包含了各种指令和算法,用于实现特定的功能。
三、单片机的应用领域1. 家电控制:单片机广泛应用于家电产品,如洗衣机、冰箱、空调等。
通过单片机的控制,可以实现家电的自动化控制、定时启动等功能,提高用户的使用体验。
2. 汽车电子:现代汽车中的许多功能都是通过单片机实现的,例如发动机控制单元(ECU)、车载娱乐系统、智能导航等。
单片机在汽车电子领域的应用不断推动了汽车智能化和安全性的提升。
3. 工业控制:单片机在工业控制领域具有广泛的应用,例如自动化生产线、仪器仪表、传感器控制等。
单片机的高可靠性和强大的功能确保了工业设备的稳定运行和精确控制。
4. 智能手机:单片机也被用于智能手机等消费电子产品中,用于控制电源管理、触摸屏驱动、无线通信等功能。
单片机的小尺寸和低功耗满足了智能手机对电池寿命和性能的要求。
四、单片机的未来发展趋势随着物联网和人工智能等技术的快速发展,单片机将迎来更广阔的应用前景。
未来的单片机将更加小型化、智能化,具备更强大的计算和通信能力,可以满足各种异构系统的要求。
单片机小论文
单片机小论文一.单片机的发展史单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用,为使更多的业内人士、学生、爱好者,产品开发人员掌握单片机这门技术,于是产生单片机开发板,比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
是的单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
单片机的综述
单片机的综述单片机(Microcontroller,简称MCU)是一种集成了处理器核心、存储器、输入/输出端口以及各种外设功能的集成电路。
它能够完成各种控制任务,是嵌入式系统中不可或缺的关键组件。
本文将综述单片机的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
一、单片机的发展历程单片机的概念最早出现在上世纪70年代初。
当时的单片机以8位结构为主,性能相对较低,在计算能力、存储容量以及外设接口等方面受到较大限制。
然而,随着半导体技术的不断进步,单片机得到了快速发展。
从8位到16位、32位,单片机的性能逐渐提升,存储容量不断增加,可以支持更加复杂的应用。
二、单片机的应用领域1. 工业控制领域:单片机广泛应用于工业自动化控制系统中,例如工厂的生产线控制、机械设备的运行控制等。
单片机能够根据传感器的反馈信号进行实时控制,提高生产效率和质量稳定性。
2. 消费电子领域:单片机在消费电子产品中得到了广泛应用,如智能手机、电视机、空调等。
单片机通过控制各种外围设备,实现产品的各种功能和交互界面。
3. 汽车电子领域:随着汽车电子化的不断发展,单片机在汽车电子控制系统中扮演着重要角色。
它能够对发动机、刹车系统、空调系统等进行精确控制,提高行车安全性和舒适性。
4. 医疗设备领域:单片机的高可靠性和实时性使其成为医疗设备中的重要组成部分。
例如心脏起搏器、血压计、血糖仪等设备都需要单片机来实现各种功能。
5. 农业领域:单片机应用于农业领域,可以实现智能灌溉系统、温室环境控制等,提高农作物的产量和质量。
三、单片机的未来发展趋势1. 物联网的发展:随着物联网的快速发展,单片机将成为连接各种物联设备的核心技术。
单片机能够实现传感器数据采集、数据处理和控制指令的发送,从而实现智能家居、智能交通等各种应用。
2. 高性能和低功耗的结合:未来的单片机将更加注重性能和功耗的平衡。
在保持较高计算能力的同时,降低功耗,延长电池寿命,提高系统的稳定性。
单片机概况及应用
单片机概况及应用单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,它集成了处理器核心、存储器和各种外设接口等功能。
由于其体积小、功耗低、成本低等特点,单片机被广泛应用于各个领域,如电子设备控制、汽车电子、医疗设备、家用电器等。
本文将从单片机的概况、原理以及应用等方面进行介绍。
一、单片机的概况单片机是一种集成了微处理器核心、存储器和各种外设接口的集成电路芯片。
它包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、存储器(Memory)、输入输出(Input/Output,I/O)接口、定时器/计数器(Timer/Counter)等多个功能模块。
单片机具有体积小、功耗低、成本低等特点,可以独立运行,是一种全能型的微型计算机。
二、单片机的工作原理单片机的核心是中央处理器(CPU),它包括运算器(ALU)和控制器(Control Unit)。
运算器完成各种运算操作,而控制器则控制整个系统的运行。
单片机的存储器主要分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
程序存储器用于存放程序代码和常数,数据存储器则用于存储程序中的变量和运算结果。
单片机还具有多个输入输出(I/O)接口,用于和外部设备进行通信。
定时器/计数器用于产生精确的时间延迟和计数操作。
三、单片机的应用领域1. 电子设备控制:单片机广泛应用于各种电子设备的控制系统中,如家用电器、通讯设备、工业自动化等。
单片机可通过控制输入输出接口与外部设备进行通信,实现对设备的控制和监测。
2. 汽车电子:现代汽车的各种功能模块都需要通过单片机来进行控制,如发动机控制单元(Engine Control Unit,ECU)、车载娱乐系统、安全气囊控制等。
单片机能够实时处理各种传感器数据,并对车辆进行准确的控制。
3. 医疗设备:医疗设备中的各种控制和监测系统都需要使用单片机。
例如心电图仪、血压仪、血糖仪等医疗设备,通过单片机实现数据的采集、处理和显示,为医生提供参考依据。
单片机由来及发展论文
单片机由来及发展论文单片机由来及发展单片机(Microcontroller,简称MCU)是一种集成电路芯片,包含了处理器、内存和输入输出接口等多个功能模块。
它广泛应用于计算机、通信、电子仪器和家用电器等领域,成为现代电子技术的重要组成部分。
一、单片机的由来单片机的发展离不开计算机科学和电子技术的发展。
20世纪60年代,随着集成电路技术的进步,人们开始尝试将大型计算机的功能集成到一块芯片上。
1968年,Texas Instruments公司推出了第一颗8位单片机TMS1802NC,开创了单片机时代。
二、单片机的发展1. 第一代单片机第一代单片机主要采用MCS-48系列芯片,其工作频率较低,指令集简单,集成功能有限。
但由于其集成度较高,体积小巧,功耗低,因此在各种低端应用中得到广泛采用。
2. 第二代单片机第二代单片机采用了更先进的技术,如MCS-51系列芯片,具有较高的工作频率和更强大的指令集,能够满足更多复杂的应用需求。
这些单片机在计算机领域、工业控制和消费电子等领域得到了广泛应用。
3. 第三代单片机第三代单片机采用了更先进的制造工艺和设计理念,如ARM系列芯片,具有更高的集成度、更快的运算速度和更低的功耗。
这些单片机在移动计算设备、智能家居、物联网等领域展现出巨大的潜力。
三、单片机的应用领域1. 消费电子领域单片机广泛应用于各种消费电子产品中,如手机、电视机、音响等。
它们能够实现各种功能,如信号处理、控制、通信等,使得我们的生活更加便捷和智能。
2. 工业控制领域单片机在工业控制领域起到了举足轻重的作用。
它能够实时监测和控制工业生产过程,提高生产效率和质量,并且能够在恶劣环境下可靠地工作。
3. 通信领域单片机在通信领域中扮演了重要的角色,如调制解调器、路由器、交换机等。
它们能够实现各种通信协议和功能,实现信息的传输和处理。
4. 医疗领域单片机在医疗设备中的应用也越来越广泛,如心电图仪、血压计、血糖仪等。
单片机由来及发展论文
单片机由来及发展论文一、引言单片机,又称微控制器(MCU,Microcontroller Unit),是一种高度集成的嵌入式系统,广泛用于工业自动化、消费电子、医疗设备、汽车电子等领域。
单片机的发展历程见证了电子技术的飞速进步,也推动了各种创新应用的涌现。
本文将探讨单片机的由来、发展历程以及未来的趋势。
二、单片机的由来单片机这一概念最早可追溯到1970年代,当时由于军事、工业和商业的迅速发展,对微电子技术和嵌入式系统的需求日益增长。
美国Intel公司推出了第一款商用单片机8051,这款单片机具有体积小、功耗低、价格适中等优点,迅速在各个领域得到广泛应用。
8051的成功为后来的单片机发展奠定了基础,成为单片机发展史上的里程碑。
三、单片机的发展历程自第一款商用单片机问世以来,单片机的技术和应用领域得到了不断的发展和拓展。
从8位、16位到32位,单片机的处理能力越来越强大;从简单的计时器、计数器到复杂的通信接口、A/D转换器,单片机的功能越来越丰富;从独立的系统到与互联网、物联网的融合,单片机的应用场景越来越广泛。
在这个过程中,许多重要的里程碑事件值得我们回顾。
本文1)技术进步:随着半导体工艺和计算机技术的飞速发展,单片机的性能和功能得到了极大的提升。
例如,ARM Cortex-M系列单片机以其高效的处理能力和丰富的外设接口赢得了广泛的应用。
本文2)应用拓展:单片机已不再局限于传统的嵌入式系统领域,而是渗透到了生活的方方面面。
智能家居、自动驾驶、无人机等新兴领域都离不开单片机的支持。
本文3)开源化趋势:开源化是当今单片机领域的一个重要趋势。
许多厂商和开发者将他们的单片机代码和设计思路公开,这不仅促进了技术交流,还推动了整个行业的发展。
四、单片机的未来趋势本文1)更强大的处理能力:随着半导体工艺的持续进步,未来的单片机将具备更强大的处理能力。
多核结构、高速缓存和更高效的指令集将成为主流。
这将使得单片机能够更好地满足复杂应用场景的需求。
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单片机介绍承诺郑重声明:所呈交的论文是本组成员通过查阅资料和讨论,独立撰写完成的。
已引用表述、图片等在资料来源中作出了明确说明,此外,未曾抄袭他人表述。
1.产品介绍1)产品名称:单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算机的各个部件:中央处理器,储存器,输入/输出接口电路,定时器/计数器等,制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机。
2)产品功能:凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现,再根据具体实际情况选择不同性能的单片机,如:atmel,stc,pic,avr,凌阳,80C51,arm等。
3)应用场所:a)工业方面:电机控制,工业机器人,过程控制,数字控制,工业自动化数据采集,测控技术。
仪器仪表方面:智能仪器,医疗器械,色谱仪,示波器,数字信号源、数字万用表、感应电流表等b)民用方面:电子玩具,高级电视游戏机,录像机,激光盘驱动。
c)电讯方面:调制解调器,智能线路运行控制. 程控交换技术、手机、小灵通等。
d)数据处理:图形终端,磁带机,打印机。
e)消费类电子产品:洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。
f)武器装备:飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。
g)汽车方面: 点火控制,变速器控制,排气控制。
4)产品特点:体积小,重量轻,抗干扰能力强,对运行环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好。
面向控制,可以完成各种控制任务。
可以很方便地实现多机和分布式控制。
5)发展历史:第一阶段(1974年~1976年):单片机初级阶段。
双片的形式,且功能比较简单。
第二阶段(1976年~1978年):低性能单片机阶段。
以 Intel 公司制造的MCS-48单片机为代表。
第三阶段(1978年~现在):高性能单片机阶段。
Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。
第四阶段(1982年~现在):8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段。
第五阶段(1990至今):微控制器的全面发展阶段。
2.工作原理国内最经典的单片机是MCS-51系列(简称:51系列),intel公司出品,因此,我们以它作为研究对象。
1)组成(框图)2)八大功能部件:(1)微处理器(8位CPU):单片机的核心部分,是单片机的大脑和心脏。
包括运算器和控制器。
(2)程序存储器(ROM、EPROM或Flash等):用于存放编好的程序或表格常数。
(3)数据存储器(RAM、E2PROM):用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。
(4)四个8位并行可编程I/O端口(P0、P1、P2、P3):缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态(外设状态)和发布命令等。
(5)一个串行口(UART):1 个全功能异步串行口(6)两个16位定时器/计数器(T0/T1):实质上是加法计数器,当它对具有固定间间隔的内部机器周期进行计数时,它是定时器;当它对外部事件进行计数时,它是计数器。
(7)中断系统(含5~8个中断源、2个优先级):可以解决 CPU 与外设之间速度匹配的问题,使单片机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息,同时,它也提高了其处理故障与应变能力的能力。
(8)特殊功能寄存器(SFR):对各种功能部件进行集中控制。
其他还包含:时钟振荡器、总线控制器和供电电源。
此外,有的还有其它功能部件,如:A/D、D/A、PWM、PCA、WDT、SPI、I2C、ISP、IAP。
3)工作原理、整体的工作流程图中左侧四个部件,相当于单片机内部CPU中的控制器,(CPU由运算单元和控制器单元组成),其实控制器就是在内部时序脉冲的节拍控制下,取指令,分析指令,然后执行指令。
ROM是存储功能的器件,里面存着程序,也就是指令,它按照它的地址0000H到FFFFH 去存储。
ROM数据的选择依靠地址指令,也就是程序地址PC模块,地址线链接到ROM当给定一个地址,ROM查找到的指令会输到指令寄存器IR,再由IR到指令译码器去翻译,最后执行。
CLK是时钟信号,它控制着PC和译码器的节奏,保证他们工作的同步性,从而保证顺利执行。
3.具体电路分析1)8051单片机内部结构图2)8051单片机芯片引脚功能1.主电源引脚:(1)GND 接地(2)VCC正常操作时为十5V电源。
2.时钟电路引脚:(1)XTAL1:(2)XTAL2:a)控制线与电源复用引脚(1)RST/VPD:RST是复位信号,高电平有效。
VPD为第二功能,即备用电源输入端。
(2)ALE/PROG:ALE为地址锁存允许信号输出引脚。
PROG为编程信号。
(3)PSEN:片外ROM选通信号输出端,低电平有效。
(4)EA/VPP:EA为内部和外部ROM控制端。
当EA=1时,从内ROM开始访问;当部ROM;VPP是编程电源输入端。
b)并行输入/输出引脚(1)P0口:P0.0~P0.7统称为P0口。
(2)P1口:P1.0~P1.7统称为P1口。
(3)P2口:P2.0~P2.7统称为P2口。
(4)P3口:P3.0~P3.7统称为P3口。
P3口每一位可用作第二功能,而且P3口的每一条引脚都可以独立设置为第一功能的I/O口功能和第二功能。
3)8051中央处理器单片机的CPU是完整的1位微计算机。
这个1位微计算机包含CPU、位寄存器、I/O 口和指令集。
CPU内部包含:1、运算器;2、控制器; 3、存储器。
运算器包含:1.算术逻辑运算单元ALU---算术运算、逻辑运算;2.累加器A---相当于数据加工厂;3.位处理器---位运算; 4.BCD码修正电路---十进制数的运算处理;5.PSW---记录程序运行状态4)控制器单片机的指挥部件,主要任务是识别指令,控制各功能部件,保证各部分有序工作。
主要包括指令寄存器、指令译码器、程序计数器、程序地址寄存器、条件转移逻辑电路、时序控制逻辑电路。
1、指令、指令译码及控制器:指令---就是完成某项操作的命令。
指令译码---对指令进行解析和翻译。
控制器---发出相应的控制信息,指挥运算器和存储器协同完成指令所要求的操作。
2、指令集和指令助记符:指令译码器所能解析系统在设计时规定的。
3、程序及程序计数器PC:计算机程序:为完成一个完整的运算任务,按照执行步骤用计算机指令编写的指令集合。
执行程序指示:地址由PC指示。
执行程序时,在计算机控制器的控制下,取指令装置会按PC的指向从存储器中读出第一条指令并译码,执行指令所要求的操作。
4、程序执行过程:执行程序线路实际上按PC的指取指令运行,PC就象引路人,称为程序指针。
执行流程如下图:程序指令取指执行过程:1、复位PC=0000;2、从PC取指,PC+1;3、取数据;4、执行指令;5、取下一条指令5)8051单片机的存储结构8051单片机存储器采用冯.诺依曼结构:1、有一根地址和数据总线。
2、程序存储器空间和数据存储器空间采用独立编址。
3、拥有各自的寻址方式和寻址空间。
6)并行I/O端口共有4个8位双向I/O口,共32口线。
每位均有自己的锁存器(SFR),输出驱动器和输入缓冲器。
a) P0口位内部结构1、当控制信号为0时,P0口做双向I/O 口,为漏极开路(三态)。
2、控制信号为1时,P0口为地址/数据复用总线(用于口扩展)。
3、P0W 为端口输出写信号,用于锁存输出状态。
4、P0R1为读锁存器信号,执行“ANL P0,#0FH ”时该信号有效。
5、P0R2为读引脚信号,执行“MOV A,P0”时该信号有效。
6、读引脚(端口)时,输出锁存器应为“1”。
b) P1口内部结构1、输出部分有内部上拉电阻R*约为20K 。
其他部分与P0端口使用相类似(读引脚时先写入1)。
c) P2口位内部结构1、P2可以作为通用的I/O ,也可以作为高8位地址输出。
2、当控制信号为1时,P2口输出地址信息,此时单片机完成外部的取指操作或对外部数据存储器16位地址的读写操作。
3、当P2口作为普通I/O 口使用时,用法和P1口类似。
d) P3口内部结构1、做普通端口使用时,第二功能应为“1”。
2、使用第二功能时,输出端口锁存器应为“1”。
3、变异功能()P3.0 TXD P3.4 T0P3.1 RXD P3.5 T1P30 图3、P3口内部结构 Vcc 图2.1、P1口应用图2、P1口内部结构P20 图3、P2口内部结构P3.2 INT0 P3.6 WR P3.3 INT1 P3.7 RDP0~P3端口功能总结:(1)P0~P3口都是并行I/O口,但P0口和P2口还可用来构建数据总线和地址总线,所以电路中有一个MUX,进行转换。
(2)而P1口和P3口无构建系统的数据总线和地址总线的功能,因此,无需转接开关MUX。
(3)只有P0口是一个真正的双向口,P1~P3口都是准双向口:P0口作数据总线使用时,为保证数据正确传送,需解决芯片内外的隔离问题,即只有在数据传送时芯片内外才接通;否则应处于隔离状态。
为此,P0口的输出缓冲器应为三态门。
(4)P3口具有第二功能。
因此在P3口电路增加了第二功能控制逻辑。
这是P3口与其它各口的不同之处7)单片机时序与复位:a)时钟电路:时钟电路用于产生单片机工作所必需的时钟控制信号。
时钟频率直接影响单片机的速度,电路的质量直接影响系统的稳定性。
常用的时钟电路有两种方式:内部时钟方式和外部时钟方式。
内部时钟方式:内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,其输入端:XTAL1,输出端:XTAL2。
C1和C2典型值通常选择为30pF左右。
晶体的振荡频率在1.2MHz~12MHz 之间。
某些高速单片机芯片的时钟频率已达40MHz。
外部时钟方式:常用于多片单片机同时工作。
时钟信号的输出:为应用系统中的其它芯片提供时钟,但需增加驱动能力。
b)机器周期、指令周期与指令时序:时钟周期:单片机的基本时间单位。
若时钟的晶体的振荡频率为fosc,则时钟周期Tosc=1/fosc。
如fosc=6MHz,Tosc=166.7ns。
机器周期:CPU完成一个基本操作所需要的时间。
执行一条指令分为几个机器周期。
每个机器周期完成一个基本操作。
MCS-51单片机每12个时钟周期为一个机器周期,一个机器周期又分为6个状态:S1~S6。
每个状态又分为两拍:P1和P2。
因此,一个机器周期中的12个时钟周期表示为:S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、SP6P1、S6P2。
指令周期:执行一条指令时,可分为取指令阶段和指令执行阶段。
取指令阶段,PC中地址送到程序存储器,并从中取出需要执行指令的操作码和操作数。
指令执行阶段,对指令操作码进行译码,以产生一系列控制信号完成指令的执行。
ALE信号是为地址锁存而定义的,以时钟脉冲1/6的频率出现,在一个机器周期中,ALE信号两次有效(注意,在执行访问外部数据存储器的指令MOVX时,将会丢失一个ALE脉冲)c)复位电路:单片机的初始化操作,摆脱死锁状态。