单片机原理与嵌入式系统设计-
嵌入式系统开发
嵌入式系统开发嵌入式系统是指内嵌在其他设备或系统中，实现特定功能的计算机系统。
它通常集成了硬件和软件，通过专门的开发平台进行开发和编程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域，如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
本文将围绕嵌入式系统开发展开，介绍嵌入式系统的基本原理、开发流程以及相关技术。
一、嵌入式系统的基本原理嵌入式系统的基本原理是将处理器、存储器、输入输出设备等硬件组件集成在一起，通过操作系统和应用程序实现特定的功能需求。
常见的嵌入式系统采用单片机或微处理器作为核心处理器，具有较小的体积和功耗。
嵌入式系统的设计需要考虑硬件平台的选择、外设的接口设计、系统调度和任务管理等方面。
同时，软件开发也是嵌入式系统的重要组成部分，包括操作系统的移植、设备驱动程序的编写以及应用程序的开发。
二、嵌入式系统开发流程嵌入式系统的开发流程包括需求分析、硬件设计、软件开发、集成测试和发布等环节。
下面将逐一介绍各个环节的内容。
1. 需求分析在嵌入式系统开发之前，需要明确系统的功能需求和性能要求。
通过与用户沟通和需求分析，确定硬件平台、输入输出设备和外部接口等方面的需求。
2. 硬件设计硬件设计是指基于嵌入式系统的功能需求，选择合适的处理器、存储器、外设等硬件组件，并进行相应的电路设计和PCB布局。
硬件设计需要考虑系统的稳定性、扩展性和功耗等因素。
3. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的关键环节。
首先，根据硬件平台的选择，进行操作系统的移植和配置。
然后，编写设备驱动程序，实现对外设的控制和数据交换。
最后，根据系统需求，开发应用程序，实现特定功能。
4. 集成测试集成测试是将硬件和软件进行整合，测试系统的功能和性能是否满足需求。
通过功能测试、性能测试和稳定性测试，发现并修复系统中的缺陷和问题。
5. 发布在集成测试通过后，将嵌入式系统制作成最终产品，进行出厂测试和质量控制。
然后，将产品发布给客户或上线市场。
三、嵌入式系统开发的相关技术嵌入式系统开发涉及到多个技术领域，下面将介绍几个重要的技术。
单片机原理与嵌入式系统设计课后答案
F
A
0
7
8
C
3
4
70
65
48
55
56
67
51
52
6．写出下列字符串的 ASCII 码（用十六进制表示）。 （1）X = 3+5； （2）China
解： （1）（88 61 51 43 53）10 Ù (58 3D 33 2B 35)16 （2）（67 104 105 110 97）10 Ù (43 68 69 6E 61)16
·8·
单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版
息存储可靠性最高，当用量很大时，单片成本最低。 PROM 即可编程 PROM，又称 OTP ROM，需要存储的信息由用户使用编程器写入，信
息存储可靠性次之，单片成本较低，只能使用一次，目前已较少使用。
17．EEPROM 与 EPROM 之间有什么区别?
8．嵌入式操作系统一般如何分类？
答： 嵌入式系统的种类按形态可分为设备级、板级、芯片级，按应用分为工业应用和消费电 子。
9. 说明使用嵌入式操作系统的优缺点。 答： 优点：程序设计和扩展容易，不需要大的改动就可以增加新的功能；通过将应用程序分 成若干独立的模块，使程序设计过程大为简化；对实时性要求较高的事件都得到了快速、可 靠的处理；充分利用了系统资源。 缺点：使用嵌入式操作系统需占用嵌入式处理机的硬件资源和部分内存，另外还需支付 操作系统内核费用，不适合低成本的小型项目。
答： EPROM 是 Erasable Programmable Read Only Memory 的缩写，因为其擦除方法是用紫外
控制；
·2·
单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版
单片机原理及应用系统设计
单片机原理及应用系统设计单片机原理及应用系统设计单片机（Microcontroller，简称MCU）是集成了微处理器、存储器、输入/输出接口及其他功能模块的一种集成电路芯片，其内部包含了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、串口、ADC/DAC、中断控制器等多个功能模块，可用于控制系统、数据采集、嵌入式系统、家用电器、汽车电子等许多领域中。
单片机的组成结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM、EEPROM）、输入/输出接口（I/O）、时钟/定时器、中断/外部中断、串口通信、模拟输入/输出等模块。
其中，中央处理器是单片机的“心脏”，它执行单片机内部各种指令，进行逻辑运算、算术运算等操作；存储器用来存储程序和数据，ROM主要存储程序代码，RAM用来存储程序运行时所需的数据和临时变量；输入/输出接口是单片机和外部设备（如LED、LCD、继电器等）的链接带，通过输入输出接口可以实现单片机对外部设备的控制和监测；时钟/定时器用来产生精确定时信号，对于实时控制、时间测量、定时定量控制等应用非常重要；中断/外部中断是单片机的一种高效机制，在单片机运行过程中，如碰到紧急事件需要优先处理，可以启用中断机制，优先处理中断程序；串口通信用来实现单片机与另一台设备之间的通信功能，是单片机进行通信应用中较常用的接口；模拟输入/输出可实现单片机对外部采集信号的转换。
单片机的应用系统设计是单片机在应用领域中所体现出来的具体项目，包括了硬件和软件两个方面的内容。
硬件设计主要包括单片机的选型、外设的选择、电源设计、信号输入/输出设计等；软件设计则主要是对单片机进行编程，构造出相应的应用程序，实现对硬件系统的控制。
单片机在嵌入式系统中应用非常广泛，包括家用电器、工业自动化、汽车电子、医疗器械、安防监控等多个领域。
在家用电器中，单片机能够实现家电的自动控制、显示、调节等多种功能，如洗衣机控制、空调控制、电磁灶控制、电子钟表控制等；在工业自动化中，单片机的功能应用更为广泛，应用于生产线的控制、物流系统的管理、环保系统的监测、电子银行等多个领域；在汽车电子中，单片机的功能主要体现在行车电子控制系统、车载音响、泊车雷达系统等方面，具有多种控制、监测、显示、操作等功能；在医疗器械领域中，单片机主要应用于病人监测、给药控制、设备控制等多个方面，通过单片机系统的运行，实现对病情的掌控；在安防监控领域中，单片机系统具备事件监测、报警输出、视频监视等多种功能，使得安防系统可以实现更加精确、高效、智能的控制。
单片机电路设计的书籍
单片机电路设计的书籍单片机电路设计是电子工程师必须掌握的技能之一。
对于入门者来说，书籍是学习的重要渠道。
下面将介绍几本比较优秀的单片机电路设计书籍。
1.《实战STM32单片机基础入门》《实战STM32单片机基础入门》是一本适合初学者的入门教材，全书以STM32F103为例，介绍单片机的基本原理、电路设计和编程开发。
书中以工程实例为主线，引导读者从基础知识入手，逐步掌握单片机的使用技能。
2.《嵌入式系统开发与单片机原理》《嵌入式系统开发与单片机原理》是一本详细介绍单片机原理及其应用的参考书籍。
全书分为两个部分，第一部分是单片机的基本原理，介绍单片机的结构、核心以及软件开发工具的使用。
第二部分是基于单片机的嵌入式系统开发，包括了数据采集、通信接口、电机驱动、无线通信等方面的应用。
3.《51单片机设计从入门到精通》《51单片机设计从入门到精通》是一本全面系统介绍51单片机电路设计及编程开发的教材。
全书涵盖了51单片机原理、操作系统、串口通信、计时器、脉冲宽度调制、ADC和DAC等方面的内容，并搭配大量实例进行讲解。
4.《ARM Cortex-M3/M4单片机从入门到精通》《ARM Cortex-M3/M4单片机从入门到精通》是一本面向高手级别的参考书籍。
全书介绍了从ARM Cortex-M3/M4芯片的基本原理、低功耗设计、操作系统、高级通信协议到高可靠性设计等方面的知识。
书中也提到了大量的工程实例，供读者进行进一步的学习与实践。
以上四本书籍都是非常优秀的单片机电路设计教材，适合不同层次的读者。
当然，学习单片机不光是看书，更需要不断的实践。
希望读者通过这些优秀的书籍，能够掌握单片机电路设计和编程开发的相关技能。
单片机嵌入式工作原理
单片机嵌入式工作原理一、嵌入式系统概述嵌入式系统是指被嵌入到其他设备或系统中，起到特定功能的计算机系统。
它通常使用单片机或微处理器作为核心处理器，并集成了特定的硬件和软件组件，用于实现特定的任务。
在嵌入式系统中，单片机扮演着至关重要的角色。
二、单片机基础知识2.1 单片机的定义和分类单片机是指在一片芯片上集成了微处理器、存储器、输入输出接口和定时器等功能模块的集成电路。
根据其内部结构和指令集的不同，单片机可以分为多种类型，如MCS-51系列、AVR系列、ARM系列等。
2.2 单片机的工作原理单片机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤： 1. 读取指令：单片机从存储器中读取指令。
2. 解码指令：单片机对指令进行解码，确定需要执行的操作。
3. 执行指令：单片机根据解码结果执行所需操作，如运算、数据存储等。
4. 更新指令计数器：指令执行完毕后，单片机会更新指令计数器，指向下一条指令。
2.3 单片机的组成和功能模块单片机由多个功能模块组成，主要包括： - 微处理器：负责指令的执行和数据的处理。
- 存储器：用于存储程序和数据。
- 输入输出接口：实现与外部设备的数据交互。
- 定时器和计数器：用于进行时间和频率的计量和控制。
- 中断控制器：用于处理外部硬件的中断请求。
- 时钟电路：提供系统所需的稳定时钟信号。
三、单片机嵌入式系统开发流程3.1 硬件设计嵌入式系统开发的第一步是进行硬件设计，包括选择合适的单片机型号、确定所需的外设接口和电路等。
硬件设计需要考虑系统的功能需求、资源限制以及电路的可靠性和稳定性等因素。
3.2 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的核心环节，主要包括编写嵌入式软件、测试和调试等。
在软件开发过程中，需要根据系统的功能需求编写相应的程序代码，并通过测试和调试确保软件的正确运行。
3.3 系统集成与测试系统集成是将硬件和软件整合在一起，并进行系统级测试。
在系统集成过程中，需要对硬件和软件进行接口匹配和功能调试，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
单片机原理及其在嵌入式系统中的应用
单片机原理及其在嵌入式系统中的应用单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）作为一种高度集成、功能强大的微型计算机，已经广泛应用于各个领域的嵌入式系统中。
本文将介绍单片机的基本原理，并探讨其在嵌入式系统中的应用。
一、单片机的基本原理单片机是一种集成电路芯片，包含了中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、存储器、输入输出（Input/Output，简称I/O）接口和定时器等功能单元，可实现控制和运算等任务。
1. CPU单片机的CPU负责执行指令集，并完成数据处理和运算等任务。
它由控制器和算术逻辑单元组成，能够实现各种运算和逻辑操作。
2. 存储器单片机的存储器包括程序存储器（Program Memory）和数据存储器（Data Memory）。
程序存储器用于存储指令集和程序代码，数据存储器则用于存储数据和变量。
3. I/O接口单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。
它可以读取外部传感器的数据，控制外部执行器的动作，并与其他设备进行通信等。
4. 定时器单片机的定时器用于计时和生成时序信号，可以实现精确的时间控制和周期性操作。
二、单片机在嵌入式系统中的应用单片机在嵌入式系统中具有广泛的应用，下面将介绍其中几个典型的应用案例。
1. 家电控制系统单片机可以用于家电控制系统，如空调、洗衣机和电视等。
通过连接传感器和执行器，单片机可以实时检测环境温度、湿度等参数，并根据设定的逻辑和算法控制家电设备的工作。
2. 汽车电子系统单片机在汽车电子系统中的应用十分广泛。
它可以用于发动机控制单元（Engine Control Unit，简称ECU）、车身控制单元（Body Control Module，简称BCM）以及车载娱乐系统等。
通过单片机的处理能力，能够实现引擎管理、防盗控制、车辆诊断等功能。
3. 工业自动化系统在工业自动化领域，单片机被广泛应用于传感器数据采集、运动控制和过程控制等方面。
单片机嵌入式系统原理及应用答案
单片机嵌入式系统原理及应用答案单片机嵌入式系统原理及应用答案：单片机嵌入式系统是指将单片机作为核心组件，通过集成外设和软件系统来构建控制系统或智能设备。
其原理是通过单片机芯片的处理能力和可编程性，实现对外设的控制和数据处理，从而实现特定功能。
在嵌入式系统中，单片机作为控制核心，通常集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器等功能模块。
这些功能模块可以通过编程控制来完成各种任务，如控制外设的状态、读取输入信号、执行算法等。
单片机嵌入式系统具有以下特点和优势：1. 小型化：单片机芯片集成度高，体积小，适合应用在小型设备中。
2. 低功耗：单片机通常采用低功耗设计，适合长时间运行或使用电池供电的设备。
3. 易于开发：单片机通常使用高级语言进行编程，开发工具和资源丰富，易于快速开发和调试。
4. 成本低：单片机芯片成本低廉，适合大规模生产和广泛应用。
5. 实时性强：单片机具有快速响应和实时控制的能力，适用于对时间要求较高的应用场景。
单片机嵌入式系统在各个领域都有广泛的应用，如家用电器、工业控制、通信设备、汽车电子等。
以下是一些常见的应用场景：1. 智能家居：通过单片机嵌入式系统控制家电设备，实现远程控制、定时控制等功能。
2. 工业自动化：使用单片机嵌入式系统实现对工业设备的控制和监测，提高生产效率和质量。
3. 智能交通：通过单片机嵌入式系统实现对交通信号灯、道路监控等的控制和管理，提高交通流量和安全性。
4. 医疗设备：使用单片机嵌入式系统实现对医疗仪器的控制和数据处理，提供精准的医疗服务。
5. 智能电子设备：如智能手机、智能手表等，通过单片机嵌入式系统实现对各种传感器、通信模块的控制和数据处理，提供丰富的功能和用户体验。
总之，单片机嵌入式系统具有强大的控制能力和广泛的应用领域，可以在各种智能设备和控制系统中发挥重要作用。
STM32单片机原理及硬件电路设计
STM32单片机原理及硬件电路设计一、本文概述Overview of this article本文旨在全面解析STM32单片机的原理及其硬件电路设计。
STM32单片机作为现代电子系统中不可或缺的核心组件，广泛应用于嵌入式系统、智能设备、工业自动化等多个领域。
本文将首先简要介绍STM32单片机的基本概念、特点和应用领域，然后从硬件设计的角度出发，详细阐述STM32单片机的核心电路设计、外围电路设计以及电源电路设计等方面的原理和实践。
通过本文的学习，读者将能够深入了解STM32单片机的内部架构和工作原理，掌握其硬件电路设计的要点和技巧，为实际应用中的STM32单片机选型、设计和开发提供有力的理论支持和实践指导。
This article aims to comprehensively analyze the principle and hardware circuit design of the STM32 microcontroller. The STM32 microcontroller, as an indispensable core component in modern electronic systems, is widely used in multiple fields such as embedded systems, intelligent devices, and industrial automation. This article will first briefly introduce the basicconcept, characteristics, and application areas of the STM32 microcontroller. Then, from the perspective of hardware design, it will elaborate in detail on the principles and practices of the core circuit design, peripheral circuit design, and power circuit design of the STM32 microcontroller. Through the study of this article, readers will be able to gain a deeper understanding of the internal architecture and working principle of the STM32 microcontroller, master the key points and skills of its hardware circuit design, and provide strong theoretical support and practical guidance for the selection, design, and development of STM32 microcontrollers in practical applications.二、STM32单片机基础原理Basic Principles of STM32 MicrocontrollerSTM32单片机，作为STMicroelectronics（意法半导体）公司推出的一款基于ARM Cortex-M系列内核的32位Flash微控制器，自推出以来就因其高性能、低功耗、易于编程和广泛的外部设备集成而备受工程师们的青睐。
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案
单片机嵌入式系统原理及应用课后答案【篇一：单片机原理及嵌入式系统设计第一次作业习题】1、用8位二进制数表示出下列十进制数的补码：+65 、—115[+65]补：0100 0001[-115]补：1100 11012 、写出十进制数12.4用的bcd码和二进制数：bcd码：0001 0010.0100 二进制数：1100.0110011001100110（结果保留16位小数） 3 、当采用奇校验时，ascii码1000100和1000110的校验位d7应为何值？这2个代码所代表的字符是什么？答：分别为0和1，代表字符分别是d和f4、计算机由(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备)五部分组成。
5、画出微机的组成框图，说明三总线的作用。
数据总线db：在控制总线的配合下传递cpu的输入/输出数地址总线ab：选择芯片或选择芯片中的单元，以便cpu通过控制总线让数据总线与该单元之间单独传输信息控制总线cb：配合数据总线与地址总线起作用，负责传递数据总线或地址总线的有效时刻和数据总线的传输方向等信息6、8位微机所表示的无符号数、带符号数、bcd码的范围分别是多少？答：8位微机所表示的无符号数范围：0~255带符号数范围：-128~+127bcd码范围：0~997、1001001b分别被看作补码、无符号数、ascii码、bcd码时，它所表示的十进制数或字符是什么？答：分别是补码73，无符号数73，bcd码498、举例说出单片机的用途。
答：比如马路上红路灯的时间控制;洗衣机的洗涤、甩干过程的自动控制等9、举例说明cpu执行指令的过程。
答：计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。
即取指令、分析指令、执行指令。
根据程序计数器pc中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。
将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。
如指令要求操作数，则寻找操作数地址。
计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。
《单片机与嵌入式控制技术》实验书
《单片机与嵌入式控制技术》实验书机电工程学院目录安全注意事项 (1)实验一keil软件平台实验 (2)实验二按键控制实验 (10)实验三查表实验 (12)实验四中断实验 (14)附录......................................................................................................... 错误!未定义书签。
安全注意事项1、不要在实验室吃东西。
2、不要穿拖鞋进入实验室，下雨天雨伞不要带入实验室。
3、使用实验箱时轻拿轻放，插拔排线时，对准，不要把排针插歪或者弄折，同时注意别被排针扎手。
4、接线时，必须把实验箱电源关闭。
5、下课后整理实验箱，设备，导线，椅子归原位，电脑正常关机，产生的垃圾带走。
实验一keil软件平台实验一、实验目的认识单片机MCS-51最小系统的构成和相关的开发软件。
任何一个用户系统的开发都需要一个界面良好的调试平台，以方便地、快捷地完成系统的设计与调试。
单片机的开发也是如此。
Keil是目前最流行，使用最广泛的开发平台，也是我们学习单片机的良好工具。
因此，我们必须首先熟悉这个工具，掌握这个工具。
二、实验内容及原理（一）实验内容要求实现某一个I/O口控制八个LED发光二极管左移或者右移流水。
（二）实验原理实验是通过对一些简单程序的调试，帮助我们直观地了解与掌握Keil调试软件的基本功能，掌握如何利用Keil来调试应用系统的硬件与软件的基本方法。
1、硬件（1）实验箱开发板主控芯片采用单片机型号为STC89C52RC，总共四组八位并行I/O口，均可实现数据输入输出，一个全双工串口，可支持的振荡频率范围为2~48Mhz，具有三个16位可编程定时器/计数器，八个中断源，四级优先级，其引脚分布如图1-1所示。
此外实验箱开发板还配备了共阴极数码管显示模块、共阳极八字形流水灯模块、点阵模块、独立按键模块、矩阵按键模块、LCD1602液晶显示模块、蜂鸣器、实时时钟模块、直流电机模块、A/D转换模块等外围模块、超声波模块、温度传感器模块等，可供相关实验与单片机配合使用。
avr单片机嵌入式系统原理与应用实践
avr单片机嵌入式系统原理与应用实践AVR单片机作为一种嵌入式系统，广泛应用于各种电子设备中，拥有许多优秀的特性和功能。
本文将从原理和应用两个方面，生动地介绍AVR单片机，并提供一些实践指导。
首先，我们来了解一下AVR单片机的原理。
AVR单片机是一种小型、高性能、低功耗的微控制器，由Atmel公司推出。
它采用了先进的精简指令集架构(RISC)，使得其具有较高的执行速度和较低的功耗。
此外，AVR单片机还采用了改进的哈佛架构，使得程序存储器和数据存储器分开放置，从而提高了系统的并行访问效率。
AVR单片机具有丰富的外设接口和功能模块，如通用I/O口、定时器/计数器、UART、SPI、I2C等。
这些外设能够满足各种应用需求，使得AVR单片机在嵌入式系统领域具有广泛的适用性。
在实际应用中，AVR单片机可以用于控制和监测各种电子设备。
例如，我们可以利用AVR单片机来控制家用电器的开关、亮度和温度等。
更进一步，AVR单片机还可以应用于自动化系统、机器人控制、家庭安防等领域。
接下来，让我们通过一个实例来进一步说明AVR单片机的应用。
假设我们要设计一个智能家居系统，可以实现对灯光、温度和门窗状态的远程控制。
我们可以使用AVR单片机作为系统的控制核心，通过与各种传感器和执行器的连接，实现对灯光、温度和门窗状态的监测和控制。
首先，我们需要选择适合的AVR单片机型号，并根据实际需求设计电路原理图和PCB布局。
然后，我们需要编写嵌入式软件程序，并进行相应的调试和测试。
为了实现远程控制功能，我们可以使用无线模块将AVR单片机与手机或电脑进行连接，并通过相应的通信协议来传输数据。
在整个开发过程中，我们需要注意选择合适的开发工具和环境，如AVR Studio或Arduino开发平台，以及一些常用的编程语言如C语言或汇编语言。
除了编写软件程序，我们还需灵活运用各种外设接口和功能模块，例如利用定时器/计数器来生成准确的时序信号，使用UART与外部设备进行串行通信，使用ADC采集模拟信号等。
单 片 机 与 嵌 入 式 系 统(qrs)
26
单片机与嵌入式系统 2、方式1接收 数据从RXD（P3.0）脚输入。当检测到起始位的负跳变时， 开始接收数据。启动检测器，以RX时钟频率（波特率）的16倍 速率采样RXD脚状态（1位RX时钟脉冲期间，有16个采样脉冲）， 接收的值是3次连续采样（第7、8、9个脉冲时采样）中至少两 次相同的值。 一帧数据接收完，须同时满足两个条件，接收才真正有效。 ⑴ RI=0，即上一帧数据接收完成时，SBUF中的数据已被取 走， “接收SBUF”已空。
时序如下：
23
单片机与嵌入式系统 几点说明： 方式0下，SCON中的TB8、RB8位没有用到
发送或接收完8位数据由硬件置“1”TI或RI，CPU响应中断
。 TI或RI须由用户软件清“0”，可用如下指令： CLR TI CLR RI ；TI位清“0” ；RI位清“0”
方式0时，SM2位必须为0。
⑵ SM2=0或收到的停止位=1（方式1时，停止位已进入
RB8 ）。
27
单片机与嵌入式系统
收到的数据装入SBUF和RB8（RB8装入停止位），且置中断标 志RI“1” 。
若这两个条件不同时满足，收到的数据将丢失。
28
单片机与嵌入式系统
6.2.3 方式2 9位异步通信接口。一帧数据均为11位：1位起始位0，8位数据 位，1位可程控的第9位数据和1位停止位。如图：
3、信号的调制与解调
计算机通信传送的是数字信号，数字信号直接进行通信， 经过传输线后必然会产生畸变。
在发送端必需采用调制器把数字信号转换为模拟信号，在
接收端又必需用解调器检出发送来的模拟信号，恢复为原来的 数字信号。
11
单片机与嵌入式系统 Modem即调制-解调器（Modulator-emoduiator），是计 算机远程通信中的一种辅助设备。
单片机与嵌入式系统原理第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
2个12位 ADC(1us) 温度传感器
2个12位 ADC(1us) 温度传感器
2~3个12位 ADC(1us) 温度传感器
1个12位 ADC(1us) 温度传感器
1个12位 ADC(1us) 温度传感器
USB2.0 OTG全速
USB2.0 OTG全速
USB 2.0 全速
USB 2.0 全速
2xCAN Ethemet 2.0B IEEE1588
2xCAN 2.0B
CAN 2.0B
1~2个 专用 PWM
ST公司STM32产品线
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
12.3 STM32F103xx系列微控制器简介
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
12.4 STM32的A/D转换器及应用
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
STM32主要应用场合包括：替代绝大部分10元以上的8位或16位单片机的应 用；替代目前常用的嵌入Flash的ARM7微控制器的应用；与简单图形及语音相 关的应用；与小型操作系统相关的应用；与较高速度要求相关的应用；与低功 耗相关的应用。
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
开始 单个通道
通道x 通道x 通道x … … 通道x
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
（3）扫描模式
开始 通道1 通道2
……
通道n
结束
通道1
通道2
通道3 … …
通道n
第12章 基于ARM内核的STM32系列嵌入式微控制器及应用
（4）间断模式
开始 通道1 通道2
单片机原理及嵌入式系统设计第三次作业习题
单片机原理及嵌入式系统设计第三次作业习题1、对程序存储器的读操作只能使用（D）A)ＭＯＶ指令B)ＰＵＳＨ指令C)ＭＯＶＸ指令D)ＭＯＶＣ指令2、ＭＣＳ５１执行完ＭＯＶＡ，＃０８Ｈ后，ＰＳＷ的哪一位被置位（D）A)ＣB)Ｆ０C)OＶD)Ｐ3、MCS-51系统中，若用传送指令访问片内RAM，它的操作码助记符是MOV；若用传送指令访问片外RAM，它的操作码助记符是MOV某4．MOVPSW，#18H是将MCS-51的工作寄存器组置为第4组。
用简单的指令序列完成以下功能：6、将内RAM30H单元的内容传送到外RAM3000H单元中。
MOVDPTR,#3000HMOVA,30H7、将ROM0100H单元的内容传送到内RAM40H单元中。
MOVA,#00HMOVDPTR,#0100HMOV40H,A8、将外RAM0070H单元的内容传送到R5中。
MOVDPTR,#0070H9、用2种方法实现内RAM60H和61H单元内容的互换。
MOVA，60HMOV60H，61HMOV61H，A10、设SP=60H，片内RAM的(30H)=24H，(31H)=10H，请填出注释中的结果。
PUSH30H；SP=，(SP)=.PUSH31H；SP=，(SP)=.POPDPL；SP=，DPL=.POPDPH；SP=，DPH=.MOVA，#00H最后的执行结果是PUSH30H；SP=61H，(SP)=24H.PUSH31H；SP=62H，(SP)=10H.POPDPL；SP=62H，DPL=10H.POPDPH；SP=61H，DPH=24H.MOVA，#00H最后的执行结果是(2140H)=00H11、设片内RAM中（59H）=50H，执行下列程序段MOVR0,AMOVA,#0MOVA,#25HMOV51H,AMOV52H,#70H问A=25H（50H）=00H（51H）=25H（52H）=70H12、R0=4BH，A=84H，片内RAM（4BH）=7FH，（40）=20HMOV40H,AMOVR0,#35H问执行程序后R0、A和4BH、40H单元内容的变化如何？R0=35HA=7FH(4BH)=20H(40H)=7FH13、欲将片外RAM中3057H单元的内容传送给A，判断下列指令或程序段的正误。
《嵌入式系统设计》教学大纲
《嵌入式系统设计》课程教学大纲一、课程简介该课程主要以ARM公司的STM32F429微控制器为对象讲解嵌入式系统的设计方法和设计实例。
重点讲述嵌入式系统的基础知识、ARM cortex-M体系架构、STM32F429为微控制器内部构造及其常用的片上外设结构、应用实例、程序开发方法。
通过本课程的学习，使学生基本掌握嵌入式系统的构成，嵌入式系统软件、硬件系统的设计，进而为后续嵌入式系统的学习打好基础。
二、IntroductionThis course mainly takes stm32f429 microcontroller of arm company as the object to explain the design method and design example of embedded system. It focuses on the basic knowledge of embedded system, arm Cortex-M architecture, stm32f429 as the internal structure of microcontroller and its commonly used on-chip peripheral structure, application examples and program development methods. Through the study of this course, students can basically master the composition of embedded system, the design of embedded system software and hardware system, and then lay a good foundation for subsequent embedded system learning.三、课程的目的和任务1.目的和任务STM32F429是ST公司基于ARM公司Cortex-M系列内核设计的一款32位微控制器。
单片机在嵌入式系统开发中的应用
单片机在嵌入式系统开发中的应用单片机是一种集成电路，由中央处理器、存储器、输入输出接口和时钟等组成。
它在嵌入式系统开发中具有广泛的应用，为系统提供了强大的控制和处理能力。
本文将从硬件和软件两个角度探讨单片机在嵌入式系统开发中的应用。
一、单片机在硬件设计中的应用1.1 电路原理图设计在嵌入式系统开发中，电路原理图设计是最早的一步。
单片机作为核心部件，需要合理地与其他外围芯片进行连接。
通常使用开发工具软件如Altium Designer、Eagle等进行电路原理图的设计。
1.2 PCB设计电路板(PCB)是实现嵌入式系统的重要组成部分。
通过PCB设计，将电路原理图上的元件布局和连线实现在实际的电路板上。
在PCB设计过程中，需要根据单片机的引脚需求进行布局，同时保证信号线的走向合理和电气特性的匹配。
1.3 外设接口设计嵌入式系统往往需要与外设进行通信，如显示器、键盘、传感器等。
在单片机的应用中，需要根据具体需求设计相应的外设接口电路，以实现与外设之间的数据传输和控制。
二、单片机在软件开发中的应用2.1 嵌入式系统固件开发单片机主要通过嵌入式软件来实现对外部硬件的控制。
通过编程语言如C、C++等来开发嵌入式系统的固件，实现各种功能。
开发过程中，需要根据硬件设计的接口规范进行编码，同时考虑系统的实时性、稳定性和可靠性。
2.2 嵌入式系统驱动程序开发嵌入式系统中的各种外设通常需要相应的驱动程序来实现对其的控制和使用。
驱动程序的编写需要充分理解各外设的特性和通信协议，以保证与单片机的良好兼容性。
2.3 系统调试与优化在嵌入式系统开发的过程中，调试和优化是不可或缺的环节。
通过单片机的调试接口，可以对系统进行在线调试和错误分析，以找出并修正系统中的问题。
此外，通过有效的编码和算法优化，可以提高嵌入式系统的效率和性能。
三、单片机在嵌入式系统中的应用案例3.1 家用电器控制系统现代家庭中的许多电器设备如冰箱、空调、洗衣机等都可以通过单片机实现自动控制和远程监控。
嵌入式单片机stm32原理及应用
嵌入式单片机stm32原理及应用
嵌入式单片机（Embedded Microcontroller）是指集成了处理器、内存和各种外设的芯片，其主要用于运行实时控制系统和嵌入式系统。
STM32是ST公司推出的一款基于ARM Cortex-M架构的嵌入式单片机，具有高性能和低功耗的特点。
在工业自动化、物联网、智能家居、智能交通等领域，STM32得到了广泛的应用。
STM32单片机的特点：
1.采用ARM Cortex-M架构，具有较高的性能和能力；
2.支持多种通信接口，如SPI、I2C、USART、CAN等；
3.具有丰富的外设，如定时器、中断控制器、ADC/DAC、PWM等；
4.支持多种开发工具和语言，如keil、IAR、C语言、汇编语言等；
5.具有低功耗的特点，适合应用于电池供电的场合。
嵌入式单片机STM32的应用：
1. 工业自动化：用于控制工业设备，如PLC、机器人、仪器仪表等；
2. 物联网：用于智能家居、智能城市、智能交通等领域；
3. 医疗设备：用于医疗监测、医疗影像等领域；
4. 消费电子：用于智能手机、智能电视等产品的控制；
5. 军工领域：用于航空、航天、导弹等领域。
总的来说，嵌入式单片机STM32有着广泛的应用场景，其高性能、低功耗、丰富的外设和通信接口使其成为了工业自动化、物联网、智能家居、医疗设备等领域的重要组成部分。
嵌入式单片机原理及应用书
嵌入式单片机是一种集成了处理器、存储器、输入输出接口和其他外设的微型计算机系统，通常被用于控制和监测各种电子设备和系统。
以下是一些嵌入式单片机原理及应用书的推荐：
1. 《嵌入式系统设计与开发》（作者：黄宏成）：本书详细介绍了嵌入式系统的设计和开发过程，包括单片机的选择、系统架构设计、软件开发和调试等方面。
2. 《嵌入式系统原理与实践》（作者：李春晖）：本书介绍了嵌入式系统的基本原理和实践技术，包括单片机的硬件结构、嵌入式操作系统、驱动程序开发等方面。
3. 《ARM Cortex-M3/M4嵌入式系统设计与开发》（作者：李春晖）：本书介绍了ARM Cortex-M3/M4系列单片机的基本原理和应用技术，包括系统架构设计、软件开发和调试等方面。
4. 《STM32嵌入式系统设计与开发》（作者：李春晖）：本书介绍了STM32系列单片机的基本原理和应用技术，包括系统架构设计、软件开发和调试等方面。
5. 《嵌入式系统设计与开发实例教程》（作者：李春晖）：本书通过实例介绍了嵌入式系统的设计和开发过程，包括单片机的选择、系统架构设计、软件开发和调试等方面。
freescale_9s12十六位单片机原理及嵌入式开发技术_概述说明
freescale 9s12十六位单片机原理及嵌入式开发技术概述说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍freescale 9S12十六位单片机的原理和嵌入式开发技术。
Freescale 9S12单片机是一款广泛应用于嵌入式系统设计中的重要硬件设备，具有强大的性能和丰富的外设功能。
在本文中，我们将深入探讨该单片机的基本原理、架构和指令集，以及它的存储器和外设功能。
同时，我将为您提供有关嵌入式开发技术的概述。
嵌入式系统已经成为现代科技领域中不可或缺的一部分。
了解嵌入式编程语言、工具链以及硬件与软件设计流程对于成功开发复杂系统至关重要。
1.2 文章结构本文共分为五个部分来进行论述。
第一部分是引言，我们将对文章做一个简单的概述以及介绍整篇文章的结构。
第二部分将详细介绍Freescale 9S12单片机的原理，包括概述、架构和指令集、存储器和外设功能等方面内容。
第三部分将提供有关嵌入式开发技术的概述，主要涉及嵌入式系统简介、嵌入式编程语言与工具链、硬件与软件设计流程等内容。
第四部分将探讨如何在Freescale 9S12单片机上进行嵌入式开发实践，包括开发环境的准备和安装、程序设计与调试技巧以及应用案例分析与优化策略。
最后，在第五部分中，我们将对文章进行总结并提出主要观点。
1.3 目的本文的目的是帮助读者了解Freescale 9S12十六位单片机的原理和嵌入式开发技术，并提供相关的实践经验和案例分析。
通过阅读本文，读者将能够全面了解该单片机的基本原理，掌握嵌入式开发技术的基础知识，并能够在实际项目中应用所学到的知识。
同时，本文还旨在激发读者对于嵌入式系统设计和开发的兴趣，并为他们打下坚实的基础。
2. Freescale 9S12单片机原理:2.1 单片机概述:Freescale 9S12是一种十六位单片机，由美国芯片制造商Freescale Semiconductor（现为NXP半导体）设计和生产。
它是嵌入式系统中常用的微控制器之一，广泛应用于汽车电子、消费电子和工业控制等领域。
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2. 计算机主要技术指标
• 字长： CPU并行处理二进制的数据位数
8位机、16位机、32位机和64位机。
• 内存容量：内存存储单元数
容量单位：1K=210=1024，1M=220=1KK 8K、64K、16M、64M。
• 运算速度：CPU处理速度
时钟频率、主频、每秒运算次数 6MHz、12MHz、24MHz、100MHz、300MHz。
表1-1 MCS-51系列单片机分类
资源配置 子系列
无
片内ROM的形式
ROM
片内 片内 定时器 中
ROM RAM 与
断
EPROM E2PROM 容量 容量 计数器 源
8×51系列
8031
8051
8751
8951 4KB 128B 2×16 5
8×C51系列 80C31 80C51 87C51 89C51 4KB 128B 2×16 5
2020/6/11
在高档8位单片机的基础上，单片机功能进一步得到提高， 近年来推出了超8位单片机。如Intel公司的8X252、UPI45283C152，Zilog公司的Super8，Motorola公司的MC68HC等， 它们不但进一步扩大了片内ROM和RAM的容量，同时还增加了 通信功能、DMA传输功能以及高速I/O功能等。自1985年以来， 各种高性能、大存储容量、多功能的超8位单片机不断涌现，它 们代表了单片机的发展方向，在单片机应用领域发挥着越来越大 的作用。
• 单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势(集成 度高、可靠性高、性价比高)。
• 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通 讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。
• 单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机 • 应用系统的硬、软件开发。
2020/6/11
1.1.1单片机的含义 单片机是单片微型计算机的简称，早期的
英文名是Single-chip Microcomputer. 单片机在控制领域大显身手，单片机可以
装到各种智能化产品中，所以又称为嵌 入式微控制器（Embedded Microcontroller）
2020/6/11
MCU的基本含义是： 在一块芯片上集成了中央处理单元
(CPU),存储器（RAM/ROM等）、定时 器／计数器及多种输入输出（I/0） 接口的比较完整的数字处理系统。
2020/6/11
三总线
2020/6/11
• 总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地 址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CB(Control Bus）
2020/6/11
8位单片机由于功能强，被广泛用于工业控制、智能接口、 仪器仪表等各个领域。
2020/6/11
3．16位单片机阶段
1983年以后，集成电路的集成度可达十几万只管/片，16位单 片机逐渐问世。这一阶段的代表产品有1983 年Intel公司推出的 MCS-96系列，1987年Intel公司又推出的80C96，美国国家半导体 公司推出的HPC16040和NEC公司推出的783XX系列等。
4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等。
2020/6/11
随着集成电路工艺水平的提高，在1978年到1983年期间集 成度提高到几万只管/片，因而一些高性能的8位单片机相继问世。 例如，1978年摩托罗拉公司的MC6801系列，齐洛格(Zilog)公司 的Z8系列，1979年NEC公司的μPD78XX系列，1980年Intel公司 的MCS-51系列。这类单片机的寻址能力达64 KB，片内ROM容 量达4~8 KB，片内除带有并行I/O口外，还有串行I/O口，甚至某 些还有A/D转换器功能。因此，把这类单片机称为高档8位单片 机。
2020/6/11
嵌入式微控制器:是在嵌入式系统的概念广泛 使用后，给传统单片机定位的称呼.所以， 所以说单片机是典型的嵌入式系统.
单片机从体系结构到指令系统都是按照嵌入 式系统的应用特点专门设计的，它能很好 地满足应用系统的嵌入，面向测控对象、 现场可靠运行等方面的要求，因此由单片 机构成的系统是发展最快、品种最多、数 量最大、应用最广的嵌入式系统。
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主要表现在
直接面向控制对象；嵌入到具体的应用体 中，而不以计算机的面貌出现；能在现 场可靠地运行；体积小，应用灵活；突 出控制功能,特别是对外部信息的捕捉 与丰富的1/O功能等。把满足海量高速 数值计算的计算机称为通用计算机系统 ，而
面向测控对象，嵌入到实际应用系统中， 实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式 计算机系统，简称嵌入式系统 (Embedded System)。
16位单片机把单片机的功能又推向了一个新的阶段。如MCS96系列的集成度为12万只管/片，片内含16位CPU、8 KB ROM、 232字节RAM、5个8位并行I/O口、4个全双工串行口、4个16位定 时器/计数器、8级中断处理系统。MCS-96系列还具有多种I/O功能， 如高速输入/输出(HSIO)、脉冲宽度调制(PWM)输出、特殊用途的 监视定时器(Watchdog)等等。
• 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051
• 20世纪90年代:高档单片机, DSP
• 32位单片机 ARM
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1．4位单片机阶段 自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
单片机以其较高的性能价格比、灵活性等 特点，在嵌入式微控制系统中具有十分 重要的地位。
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1.1.2嵌入式系统的含义
(1)嵌入式系统的由来 计算机是应数值计算的要求而诞生的。 直到20世纪70年代，电子计算机在数字
计算、逻辑运算与推理，信息处理以及 实际控制方面表现出非凡能力后，在通 信、测控、数据传输等领域，人们对计 算机技术给予更大的期待。
(4)电讯方面 手机、调制解调器、智能线路运行控制、程控电话
交换机等。 •
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(5)导航控制方面 鱼雷制导控制、智能武器装置、导弹控制、航天导
航系统、电子干扰系统等。 (6)数据处理方面 图形终端、复印机、硬盘驱动器、磁带机、打印机
、打字机等。 (7)汽车方面
点火控制、变速控制、防滑刹车、排气控制、节能 控制、保安控制、冷气控制、汽车报警控制、测 试设备等。
• 内存存取周期：内存读写速度
50nS 、70nS 、200nS 。
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1.2 .5 典型单片机产品简介
1、Intel公司单片机 MCS-51单片机系列
MCS-51可分为两个子系列和4种类型，如表1-1所示。 按资源的配置数量，MCS-51系列分为51和52两个子系列， 其中51子系列是基本型，而52子系列属于增强型。
单片机原理及嵌入式系 统设计
Principles of Microcontroller and embedded system design
讲授：张虎
2020/6/11
第1章 基础知识
1.1单片机与嵌入式系统概述 1.2 单片机简介 1.3 数制及其转换
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1.1单片机与嵌入式系统概 述
外围设备
外部设备 辅助设备
输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪…) 输出设备(显示器、打印机、绘图仪、…) 辅助存储器(磁带、磁盘、光盘)
电源电路 时钟电路
系统软件(操作系统，编辑、编译程序，故障诊断,监控程序…) 应用软件(科学计算，工业控制，数据处理…) 程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)
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1.2.4计算机知识
微处理器 运算器
1. 微型计算(CP机U) 组成控结制器构
微型计算机 （主机）
存储器 (内存)
RAM ROM
输入/输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…) (I/O接口)
硬件
总线 (AB、DB、CB)
微 型 计 算 机 系 统
软件
2020/6/11
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1.2.3单片机发展概况
• 20世纪70年代：1975年 4位单片机 TMS-1000 • 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 • 20世纪80年代：高档8位单片机 Intel MCS-51系列：
• -51子系列：8031/8051/8751 • -52子系列：8032/8052/8752
（2）80C51芯片具有COMS低功耗的特点。例如8051芯片的 功耗为630mW,而80C51的功耗只有120mW。
（3）80C51在功能增加了待机和掉电保护两种工作方式，以 保证单片机在掉电情况下能以最低的消耗电流维持。
计算机技术在两个重要领域
通用计算机领域和嵌入式(Embedded)计
算机领域都获得的极其重要的进展. 单片机只是一块芯片. 但包含了计算机的基本组成单元，仍由
运算器、控制器、存储器、输入设备 、输出设备五部分组成，只不过这些 都集成在一块芯片上，这种结构使得 单片机成为具有独特功能的计算机。
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8×52系列
8032
8052
8752
8952 8KB 256B 3×16 6
8×C252系列 80C232 80C252 87C252 89C252 8KB 256B 3×16 7
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2020/6/11
80C51与8051的比较