嵌入式微控制器介绍
mcu01微控制器概述
© 江苏师范大学物理与电子工程学院 陈斯 chensism@
作业
利用20分钟上网搜索资料,完成下列任务:
U厂商的Web 网页 登录其网站,了解其MCU的型号、特点等信息 搜索至少两个公司,每个公司一个型号的MCU信息 把公司网址、MCU型号、特点简介(中英文皆可) 两个公司中其中一个必须为Freescale
chensism@
1.4 新型S08微控制器优势
1. 技术成熟、高可靠、高性能、抗干扰和电磁 兼容性强、内部资源丰富,且种类齐全,选择 余地大、新产品多; 2. 开发技术先进且费用低廉,可提供免费的集 成开发环境和免费的开发调试器; 3. 支持C高级语言开发,并进行了硬件和软件 优化,效率较高 4. 可平滑完成从8位MCU到32位MCU核心的 转移,它们的管脚兼容、开发环境不变。
汇编 or C语言?
汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符 号语言,是最接近机器码的一种语言。其主要优点是 占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU,其汇 编语言可能有所差异,所以不易移植。 C语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好 ,移植容易,是普遍使用的一种计算机语言。缺点是 占用资源较多,执行效率没有汇编高。 用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的 必然趋势。所以作为一个技术全面并涉足较大规模 的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本 的C语言编程。
51单片机基础知识
51单片机基础知识单片机作为一种嵌入式微控制器,具有广泛的应用领域和技术需求。
本文将介绍51单片机的基础知识,包括其概述、硬件结构、编程语言和开发环境等内容。
通过本文的学习,读者可以对51单片机有初步了解,并为之后的学习和应用打下基础。
一、概述51单片机,是指Intel公司开发的一种8位微处理器。
它以其简单、稳定和可靠的特点,成为嵌入式系统开发中最常用的单片机之一。
51单片机由存储器、中央处理器、输入输出端口、计时器/计数器和各种外围设备组成。
二、硬件结构51单片机的硬件结构主要包括中央处理器、存储器、输入输出端口和计时器/计数器。
1.中央处理器51单片机的中央处理器是一种基于哈佛架构的8位微处理器,具有高性能和低功耗的特点。
它可以执行指令、进行算术逻辑运算和控制外围设备的工作。
2.存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用来存储运行的程序代码,而数据存储器用于存储程序需要的数据。
3.输入输出端口51单片机通过输入输出端口与外部设备进行通信。
输入端口用于接收外部信号,输出端口用于输出控制信号。
4.计时器/计数器51单片机内置了多个计时器/计数器,用于定时和计数应用。
它们可以实现精确的时间控制,并为系统提供准确的时间基准。
三、编程语言51单片机的常用编程语言有汇编语言和C语言。
汇编语言是51单片机最早的编程语言,它直接与硬件进行交互,执行效率高。
而C语言是一种高级编程语言,具有结构化、可移植等特点,编写的程序更加易读易维护。
1.汇编语言汇编语言是一种低级别的编程语言,需要程序员直接处理寄存器和内存地址。
它的语法相对复杂,但可以更直接地控制硬件资源,实现更高效的程序执行。
2.C语言C语言是一种结构化的高级编程语言,具有简洁、易读和可移植等特点。
C语言程序需要通过编译器将源代码转化为机器指令,然后才能在51单片机上运行。
四、开发环境51单片机的开发环境包括硬件开发工具和软件开发工具。
中微单片机 risc反汇编-概述说明以及解释
中微单片机risc反汇编-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:中微单片机是一种高性能、低成本的嵌入式微处理器,具有广泛的应用领域,在物联网、智能家居、工业控制等领域有着重要的作用。
而RISC (精简指令集计算机)架构是一种以简化指令集和高效指令执行为特点的计算机体系结构。
本篇文章将介绍中微单片机的基本概念和结构,以及RISC架构的相关知识。
同时,我们将探讨反汇编原理与方法,通过对中微单片机程序的分解和分析,揭示其中的指令流程和数据处理过程,从而深入理解其内部运行机制。
通过本文的学习,读者将能够更好地理解中微单片机和RISC架构,掌握反汇编的方法和技巧,为进一步的应用研究和开发工作提供有力支持。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:1. 引言:介绍文章的背景和目的,概述中微单片机和RISC架构的基本概念,以及反汇编的原理和方法。
2. 中微单片机简介:介绍中微单片机的基本特点、应用领域以及其在物联网、嵌入式系统中的重要性。
3. RISC架构概述:深入探讨RISC架构的基本原理、特点和优势,以及在单片机领域中的应用情况。
4. 反汇编原理与方法:详细解释反汇编的概念,介绍反汇编的原理和实现方法,以及其在单片机开发和分析中的重要性。
5. 结论:总结全文的观点和结论,探讨中微单片机和RISC架构在未来的应用前景,展望相关领域的发展趋势。
1.3 目的本文的目的在于深入探讨中微单片机的反汇编技术,通过对RISC架构的简介和反汇编原理的分析,帮助读者更好地了解单片机的工作原理和内部结构。
同时,本文也旨在探讨反汇编在单片机领域中的应用前景,为相关领域的研究和应用提供参考。
通过本文的介绍和分析,读者可以更深入地了解单片机技术,并对其在未来的发展方向有更清晰的认识。
2.正文2.1 中微单片机简介中微单片机是一种应用广泛的嵌入式微控制器,具有体积小、功耗低、性能稳定等特点。
中微单片机常被用于诸如家电控制、汽车电子、工业自动化等领域。
arm嵌入式微控制器原理
arm嵌入式微控制器原理ARM嵌入式微控制器原理一、引言ARM嵌入式微控制器是一种常用于嵌入式系统中的微控制器,它采用ARM架构,具有较高的性能和低功耗的特点。
本文将介绍ARM 嵌入式微控制器的原理及其在嵌入式系统中的应用。
二、ARM嵌入式微控制器的基本原理1. ARM架构ARM(Advanced RISC Machine)架构是一种精简指令集计算机(RISC)架构,其设计目标是提供高性能和低功耗的处理器。
ARM 架构的特点包括指令集精简、流水线技术、深度睡眠模式等,使得ARM处理器在嵌入式系统中具有广泛的应用。
2. 微控制器微控制器是一种集成了处理器核、存储器、输入输出接口和外设控制等功能的芯片。
ARM嵌入式微控制器是基于ARM架构的微控制器,除了具备微控制器的基本功能外,还采用了ARM架构的处理器核,因此具有更高的性能和更丰富的功能。
三、ARM嵌入式微控制器的组成1. 处理器核ARM嵌入式微控制器的核心是ARM处理器核,它负责执行指令和控制外设。
ARM处理器核采用了RISC架构,具有高性能、低功耗和指令执行效率高等特点。
2. 存储器ARM嵌入式微控制器内部包含多种类型的存储器,包括程序存储器、数据存储器和片上存储器。
这些存储器用于存储程序代码、数据和临时变量等。
3. 输入输出接口ARM嵌入式微控制器具有多种输入输出接口,用于与外部设备进行数据交换。
常见的输入输出接口包括通用输入输出口(GPIO)、串行通信接口(UART)、SPI接口、I2C接口等。
4. 外设控制ARM嵌入式微控制器还包含各种外设控制器,用于控制外部设备的工作。
常见的外设控制器包括定时器、PWM控制器、模数转换器(ADC/DAC)、中断控制器等。
四、ARM嵌入式微控制器的应用ARM嵌入式微控制器广泛应用于各种嵌入式系统中,包括智能家居、工业自动化、医疗设备、消费电子等领域。
1. 智能家居在智能家居系统中,ARM嵌入式微控制器可以用于控制家电设备、安防系统、照明系统等。
嵌入式系统的分类
嵌入式系统的分类1、以硬件划分1.1嵌入式微控制器(Microcontrol lerUnit,也称MCU)单片机就属于嵌入式微控制器,单片机机心由ROM(或EPROM)、总线、总线逻辑、定时器(或计数器)、Watch Dog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等组成,它属于单片式设计,体积小、功耗低、成本小、可靠性高的特点,该类型的品种、数量都是最多的,目前嵌入式系统中,MCU在70年代就已经研制出来,但由于以上的特点,直到现在,它依然占有70%的市场份额。
1.2嵌入式微处理器(MicroProcessor Unit,又称MPU)嵌入式微处理器是根据计算机的CPU演变来的,然而与计算机处理器不同的是,它要求性能高、功耗低、体积小、成本小、重量轻、可靠性高的特点,以满足嵌入式环境下的特殊需求,如ARM系列广泛应用于手机终端,PowerPC系列广泛应用于航空系统。
1.3嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,又称EDSP)DSP的算法理论在70年代就已经出现,那时还没有专门的DSP 处理器,只能用MPU的分立元件实现,然而处理的速度无法满足DSP算法要求,1982年,首枚DSP处理器诞生,它是专门用于处理信号的处理器,以信号处理的特殊要求在系统结构处理、算法上进行专门设计的处理器,它具有很高的编译效果与执行速度的功能。
80年代中期,诞生出基于CMOS工艺的DSP处理器,它的储容量和运算速度与前代相比都有飞跃性的提高、现在随着DSP处理器的不断发展,它的集成度更高、应用范围更广。
1.4嵌入片上系统(SystemOnChip,又称SOC)嵌入片上系统追求包容性最强的集成器件,它使现了软硬件无缝结合,在处理器片上直接嵌入操作系统的代码模块,因此具有很高的综合性。
使用SOC,SOC一般是专用的芯片,它具有系统简洁、体积小、功耗小、可靠性高、生产效率高的特点。
C51单片机编程基本知识
C51单片机编程基本知识C51单片机编程是指使用C语言对C51系列单片机进行编程的过程。
这种编程方式广泛应用于嵌入式系统开发中,具有灵活性高、可靠性强的特点。
本文将介绍C51单片机编程的基本知识,包括单片机结构、编程语言、编译器以及编程流程等。
一、单片机结构C51单片机是由Intel公司开发的一种嵌入式微控制器,由中央处理器、存储器、输入输出接口和外设等部分组成。
其中,中央处理器用于执行程序指令,存储器用于存储程序和数据,输入输出接口用于与外部设备进行交互。
了解单片机的基本结构对于进行C51单片机编程至关重要。
二、编程语言C语言是一种高级编程语言,广泛应用于嵌入式系统开发中。
C语言具备结构化编程的特点,能够提高程序的可读性和可维护性。
在C51单片机编程中,使用C语言可以更加方便地编写程序,并且兼容性强,可以在不同的平台上使用。
三、编译器编译器是将C语言源代码转换为机器语言的工具。
在C51单片机编程中,常用的编译器有Keil C51、SDCC等。
不同的编译器具有不同的特点和使用方法,开发人员需要选择适合自己需求的编译器,并且熟悉其使用方法。
四、编程流程C51单片机编程的流程一般包括以下几个步骤:1. 确定需求:根据实际应用需求,明确单片机的功能和性能要求。
2. 掌握硬件特性:了解单片机的硬件特性,包括引脚功能、外设接口和中断等。
3. 编写代码:使用C语言编写单片机的程序代码,包括初始化设置、主程序和中断服务程序等。
4. 编译代码:使用编译器将C语言源代码编译为可执行的机器语言文件。
5. 烧录程序:将机器语言文件通过烧录工具烧录到单片机的存储器中。
6. 调试测试:连接单片机和外部设备,进行功能测试和调试,确保程序的正确性和稳定性。
7. 优化改进:根据实际运行情况,对程序进行优化和改进,提高性能和效率。
五、常见问题与解决方法在C51单片机编程的过程中,常常会遇到一些问题,下面介绍几个常见问题及其解决方法:1. 编译错误:根据编译器给出的错误提示信息,检查代码语法和逻辑错误,并进行相应的修正。
嵌入式Flash微控制器简介(下)
用 户 提 供 了通 信 、 业 和消 费 电 子市 场 工 更 多 的 选 择 。每 一 种 H 1 微 程序 控 CS 2 制 器 都 提 供 了 2 M H 总 线 速 度 )的 5 z( 速 度 ,以 及 代 码 高 效 性 ,片 上 调 试 功 能, 对摩 托 罗 拉 6 HC 1 和 6 H 1 8 S 1 8 CS 2
L c lI tro n c t 摩 托 罗 拉 正 在 制造 6 3 种 2位 基 于 域 互 联 网络 ( o a nec n e tNe . MP 0 CU 架 构 的 新 型微 控 制 器 , C5 0 M
wo k,L N )的应 用 需 要 。 r I
处理 器 。 HC 1 S 2型 使 用 了摩 托 罗 拉 的
转 换 器 等 等 。编 码 压 缩 被 应 用 于
型 MCU 的特 点 是 , 有 多 功 能 的片 上 拥
发 展 可 能 就是 Fa hMCU价 格 的下 降 。 M P 6 ls C5 2,M P 6 C5 4,M P 6 型 中 , C5 6
实 时 时钟 用 来 节 约 能量 , 有 一 个 异 步 还 串行 通 信 接 口 , 实 际 上 排 除 了对 外 部 从 驱 动 组 件 的依 赖 。 些 特 征 能 够 降 低 设 这 计 难 度 ,还 能 够 降低 类 似数 码 照 相 机 、
疗 仪 器 等嵌 入 式 系 统 整 体 成 本。
6 HC9 8 J 2型 M CU 最 重 要 的 特 点 8 0L1
是 1 K 的 片上 F a h 2 ls 。
含 Fa h的 6 H 8微 控 制器 ls 8 C0
6 HC9 8 8 0 GT1 6 ( GT1 )和 6
应 用广 泛 的 1 6位 F a hMCU ls
嵌入式处理器的分类
嵌入式处理器的分类嵌入式处理器的分类全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种,流行的体系结构有30多个系列。
现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,下面yjbys店铺为大家准备了关于嵌入式处理器的分类,欢迎阅读。
1、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式处理器的基础是通用CPU,在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应应用有关的母板功能,这样可以大幅度减少系统体积和功耗。
为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点,但是设计中需外加ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。
嵌入式处理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
2、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一片芯片中。
嵌入式微控制器一般以某种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉冲调制输出、A/D、D/A、Flash等各种必要功能和外设。
和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减少,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。
嵌入式微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。
微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,故称为微控制器。
嵌入式微控制器目前的品种和数量最多,比较有代表性的`通用系列有8051、P51XA、MCS-251/96、MC68HC05/11/16、68300等。
3、嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度快。
STM32F103RCT6使用说明
STM32F103RCT6使用说明STM32F103RCT6是一款功能强大的微控制器,适用于各种嵌入式应用。
本文将详细介绍该微控制器的使用方法和注意事项,帮助用户更好地了解和应用STM32F103RCT6。
一、硬件说明STM32F103RCT6采用ARM Cortex-M3内核,工作频率可达72MHz,具有128KB的Flash存储器和20KB的SRAM,拥有多达51个可编程的GPIO引脚。
此外,还具有12位的模数转换器(ADC)、定时器、串行通信接口(SPI、I2C、USART等)等丰富的外设。
用户可以根据具体需求选择不同的引脚和外设配置,实现不同功能的应用。
二、软件开发STM32F103RCT6支持多种开发环境,包括Keil、IAR、STM32CubeMX等。
用户可以选择适合自己的开发环境进行软件开发。
在编程方面,用户可以使用C语言或汇编语言进行编写。
在开发过程中,建议多参考官方文档和示例代码,以便更好地理解和熟练使用STM32F103RCT6的功能。
三、下载与调试在下载程序时,可以通过SWD接口或JTAG接口进行下载。
推荐使用ST-Link或J-Link等调试工具进行下载和调试,确保程序正常运行。
在调试过程中,可以使用断点、单步调试等功能进行程序调试,提高开发效率。
四、电源管理在使用STM32F103RCT6时,需要注意电源管理的问题。
保证电源稳定和电源波动小,避免对微控制器的正常工作造成影响。
可以通过外部稳压器、电容器等元件来实现电源的管理和滤波,确保系统的稳定性。
五、外设应用STM32F103RCT6内置了各种外设,如串口通信、定时器、PWM输出等。
在实际应用中,可以根据需要选择不同外设进行配置和使用。
例如,通过串口通信可以与其他设备进行通信;通过定时器可以实现精确的定时控制;通过PWM输出可以控制电机、灯光等。
六、安全性考虑在设计嵌入式系统时,需要考虑系统的安全性。
采取合适的措施确保系统的稳定性和数据的安全。
嵌入式单片机STM32原理及应用
嵌入式单片机STM32原理及应用简要介绍嵌入式单片机STM32的基本概念和应用领域。
解释嵌入式单片机的基本原理和构造。
探讨STM32芯片的特点和功能。
介绍搭建嵌入式开发环境所需的软件和硬件工具。
提供逐步指南以完成环境的搭建。
介绍STM32的编程语言和开发工具。
探讨基本的编程概念和语法规则。
提供一些实际的应用案例,展示STM32在各个领域的应用。
包括但不限于智能家居、工业自动化、医疗设备等。
探讨一些与STM32开发相关的工具、调试技巧和在线资源。
提供一些值得参考的书籍、网站和社区。
总结嵌入式单片机STM32的基本原理和应用。
提供进一步研究的方向和建议。
列出所参考的相关文献和资源。
1.简介嵌入式单片机STM32是一种高性能、低功耗的微控制器系列,广泛应用于现代科技领域。
本文将介绍嵌入式单片机STM32的概念以及其在各个领域中的应用。
嵌入式单片机STM32是由___推出的一系列32位ARMCortex-M内核的微控制器。
它具有高性能、低功耗、丰富的外设资源和灵活的扩展能力,适用于各种嵌入式应用。
在现代科技中,嵌入式单片机STM32的应用非常广泛。
它可以用于工业自动化控制系统,如制造业中的机器人控制、流水线控制等。
此外,它还被广泛应用于智能家居系统,如智能门锁、智能灯光控制等。
嵌入式单片机STM32还可以用于交通工具控制系统,如汽车电子控制单元(ECU)、飞机控制系统等。
此外,它还可以用于医疗设备、安防系统、物联网设备等领域。
总之,嵌入式单片机STM32以其强大的功能和广泛的应用领域,成为现代科技中不可或缺的一部分。
通过研究嵌入式单片机STM32的原理和应用,我们能够更好地理解和应用这一领域的技术进展。
本部分将讲解嵌入式单片机STM32的基本原理,包括其构成和工作原理。
嵌入式单片机STM32是一种高性能、低功耗的微控制器,由处理器核、存储器、外设接口和时钟控制等组成。
它通过引脚与外围电路连接,用于控制各种电子设备和系统。
嵌入式微处理器分类
嵌入式微处理器分类:根据微处理器的字长宽度:微处理器可分为4位、8位、16位、32位、64位。
一般把16位及以下的称为嵌入式微控制器,32位以上的称为嵌入式微处理器。
根据微处理器系统集成度,可划分为两类:一般用途的微处理器,即微处理器内部仅包含单纯的中央处理单元;单芯片微控制器,即将CPU、Rom、RAM及I/O等部分集成到同一个芯片上。
根据嵌入式微处理器的用途:可分为以下几类:1、嵌入式微控制器(MCU),又称为单片机。
微控制器的片上外设资源通常比较丰富,适合于控制,因此称为微控制器。
微控制器芯片内部集成有ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出(PWM)、A/D、D/A、Flash、EEPROM等各种必要功能和外设。
微控制器的最大特点是单片化,功耗成本低,可靠性高。
常用的有8051、MCS系列、C540、MSP430系列等,目前,微控制器占嵌入式系统的约70%的市场份额。
2、嵌入式微处理器(EMPU)。
由通用计算机中的CPU发展而来,主要特点是具有32位以上的处理器,具有比较高的性能,价格也较高。
与计算机CPU不同的是,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其它的冗余功能部分,因此其体积小、重量轻、功耗低、成本低及可靠性高。
通常嵌入式微处理器把CPU、ROM、RAM及I/O等元件做到同一个芯片上,也称为单板计算机。
目前,主要的嵌入式微处理器有ARM、MIPS、POWER PC和基于X86的386EX等。
特点:嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。
嵌入式Flash微控制器简介(上)
可 以
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程性 能 , 以使产 品早 日推 向市 场 , 可 能 变得 十 分 简单 。微 控 制 器用 软 件 来 调 多好 处 。高 性能 的 1 位 和 3 6 2位微 控
进 步在 本 质 上促 进 了微控 制 器 ( U 昂贵 地花 费 。例 如 , MC ) 使用 R OM , 同 不 可 以提 供 给 用 户使 用 了 。对 于用 户 而
的应用 ,它显著地改变了微控制器市 的 软 件 版 本 需 要 保 存 不 同 的掩 膜 言 ,远程软件更新或者额外的性能升 场 。Fah技术结合使用了 O P存储 R M 版本 。 l s T O 这些不同版本的 R OM 能 级都成为可能。
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E R M 可擦除 通过紫外线进行擦除。 PO , 设备必 5
可编程只读存储器 须同窗 口放在 同
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嵌入式处理器的种类有哪些
嵌入式处理器的种类有哪些华强北IC代购网为大家介绍了市面上主流的嵌入式处理器,想必大家都对嵌入式处理器有了相应的了解。
那么嵌入式处理的种类有哪些呢?其代表产品以及特点是什么?一、嵌入式微处理器(MPU)嵌入式微处理器是由通用计算机中的MCU演变而来,是目前嵌入式系统工业的主流,仍然有着极其广泛的应用。
嵌入式微控制器的典型特征是具有32位以上的处理器,除了内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑等各种必要功能和外设之外,嵌入式微处理器值保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,确保以功耗实现嵌入式应用的特殊要求。
特点:需要外围扩展电路、与微控制器相比其处理能力较高,寻址能力强、型号多、通用性强。
代表产品:ARM、Intel、National。
二、嵌入式微控制器(MCU)俗称单片机,顾名思义,就是微型版的计算机系统。
嵌入式微控制器一般以某种微处理器内核为核心,芯片内部集成串行口、I/O、脉宽调制输出、总线逻辑等必要功能和外设。
为了适应不同的应用需求,一般情况下一个系列的单片机具有多种衍生产品,而每种衍生产品的处理器内核都是一样的。
由于微控制器的片上外设资源比较丰富,适合于简单控制系统,故称作嵌入式微控制器。
特点:功能全、单片化、体积小、功耗低。
代表产品:Intel的MCS-51/96系列、Motorola的68HCxx系列、Microchip 的PIC系列。
三、嵌入式DSP处理器(DSP)嵌入式DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器,其针对系统结构和指令进行了特殊设计,使其更加适合于执行DSP算法,编译效率以及指令执行速度也得到大大提升。
在数字滤波、FFT等各种数字信号仪器上DSP获得了大规模的应用。
特点:编译效率高、执行速度快、高实时性。
代表产品:TI的TMS320C2000/C5000系列、Texas Instruments的TMS320系列、Motorola的DSP5600系列。
四、嵌入式片上系统(SOC)嵌入式片上系统是半导体工艺的发展,EDI的推广以及VLSI设计的普及化的产物。
51单片机的基本结构及其主要组成部分
51单片机的基本结构及其主要组成部分51单片机是一种非常常见的嵌入式微控制器芯片,其被广泛应用于各种电子设备中。
其基本结构及其主要组成部分既是设计开发嵌入式系统的基础,也是学习51单片机的关键。
一、51单片机基本结构51单片机的基本结构主要包括存储器、CPU、输入输出接口以及时钟电路四个部分。
1. 存储器存储器是51单片机系统的一个重要组成部分。
其中包括的存储器主要有ROM、RAM和EEPROM,ROM用来存储程序代码,RAM用来存储变量和中间结果,EEPROM则可实现数据的存储。
2. CPUCPU是整个51单片机系统的核心部分,其主要功能是执行指令,负责程序的控制和各种数据的处理。
在51单片机中,CPU主要通过时钟信号不断地获取并执行程序指令。
3. 输入输出接口输入输出接口是将51单片机与外界连接的一个重要部分,也是实现嵌入式系统功能的关键。
其中包括并口、串口、SPI接口、I2C接口等等,用于处理外设的输入和输出信号。
4. 时钟电路51单片机的时钟电路用来提供时钟信号给CPU,并且用于控制各种外围设备和CPU执行指令的同步。
二、51单片机主要组成部分1. 程序存储器程序存储器是指ROM,其存储了单片机的程序代码。
在51单片机中,程序存储器可以分为两种类型:OTP(一次可编程)ROM和Flash ROM (可被反复擦写)。
在OTP ROM中,编程后的程序无法修改,而Flash ROM则可被反复擦写。
2. 数据存储器数据存储器是指RAM和EEPROM,用来存储程序中的变量和中间结果。
其中RAM用来存储临时数据,EEPROM则用于数据的存储,这些数据在掉电情况下也不会丢失。
3. 中央处理器中央处理器(CPU)是单片机最核心的部分,它负责执行程序中的指令并且控制其它硬件设备的工作。
4. 输入输出接口输入输出接口是将单片机与外部设备相互连接的途径。
在这些接口中,包括并口、串口、SPI、I2C等。
这些接口是为特定的设备开发的,包括LCD显示器、键盘及调制解调器等。
嵌入式 - 微控制器 ES7P003FGTFTB
嵌入式 - 微控制器 ES7P003FGTF/TB
ES7P003FGTF/TB型号嵌入式 - 微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成R0M/EPRQM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。
该型号主要参数如下:
厂牌:东软
类型:嵌入式 - 微控制器
供应商:深圳市道合顺电子科技有限公司
参数
工作电压范围:2.3V ~ 5.5V
封装:TSSOP20
内核:ES7P RISC CPU,79条精简指令
指令周期为2个系统时钟周期
IDLE0电流:6uA@5.0V,25℃,LDO休眠,系统时钟源停振,典型值
动态功耗:2.5mA@内部16MHz,5.0V,25℃,典型值
系统时钟工作频率最高为16MHz,为内部高频16MHz RC振荡时钟源
最多支持18个I/O端口
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深入浅出arm cortex-m微控制器原理与实践
深入浅出arm cortex-m微控制器原理与实践1. 引言1.1 概述在当今数字化时代,嵌入式系统已经广泛应用于各行各业的领域中,而ARM Cortex-M微控制器作为其中最为重要的一种技术,因其高性能、低功耗、低成本等优势而备受关注。
ARM Cortex-M系列微控制器不仅在智能手机、平板电脑等消费电子产品中得到了广泛应用,还在汽车电子、医疗设备和工业自动化等领域中发挥着举足轻重的作用。
本文将深入浅出地介绍ARM Cortex-M微控制器的原理与实践,旨在帮助读者全面了解和掌握这一技术。
文章将从ARM体系结构简介开始,逐步讲解Cortex-M系列微控制器的特点及其在不同领域中的应用情况。
接着,我们将对Cortex-M微控制器进行原理解析,包括寄存器架构与功能、中断与异常处理机制以及存储器管理单元(MPU)的简介。
最后,我们会提供开发环境搭建与入门指南,并分享一些嵌入式开发基础实践案例和调试技巧与最佳实践建议。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分,除了引言部分外,还包括ARM Cortex-M微控制器介绍、ARM Cortex-M微控制器原理解析、ARM Cortex-M微控制器应用实践以及结论与展望。
1.3 目的本文的目的是为读者提供一个系统化、全面且易于理解的资源,以便深入学习和应用ARM Cortex-M微控制器。
我们希望通过本文的阐述,读者能够对Cortex-M系列微控制器的特点、原理和应用实践有更加清晰的了解,并能够使用所学知识进行嵌入式开发,并在实际项目中取得良好的效果。
同时,我们也展望了未来ARM Cortex-M微控制器发展趋势,并探讨了研究与实践在该领域中的价值和意义。
2. ARM Cortex-M微控制器介绍:2.1 ARM体系结构简介:ARM(Advanced RISC Machines)体系结构是一种精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing, RISC),它在嵌入式系统领域应用广泛。
stm32单片机的基本组成和工作原理
stm32单片机的基本组成和工作原理STM32单片机是一种嵌入式微控制器系列,由意法半导体(STMicroelectronics)公司制造。
它基于ARM Cortex-M内核,并且具有丰富的外设和功能,被广泛应用于各种嵌入式系统中。
下面我们来了解一下STM32单片机的基本组成和工作原理。
首先,我们来看一下STM32单片机的基本组成。
它由处理器核心、存储器、外设和时钟系统等部分组成。
处理器核心是STM32单片机的重要组成部分,它采用了ARMCortex-M内核。
ARM Cortex-M内核是一种高性能、低功耗的处理器架构,具有先进的指令集和强大的处理能力。
存储器是STM32单片机中存储数据和程序的地方。
它包括闪存、SRAM和EEPROM等。
闪存主要用来存储程序代码和常量数据,SRAM用来存储运行时数据,而EEPROM则用来存储一些不经常变化的数据。
外设是STM32单片机的重要功能模块,它包括通用输入输出端口(GPIO)、时钟和定时器、串口、SPI、I2C、ADC和DAC等。
这些外设提供了丰富的接口和功能,可以连接各种传感器、执行器和外部设备,实现与外部环境的交互。
时钟系统是STM32单片机中的重要部分,它用于提供各种时钟信号,驱动处理器和外设的运行。
时钟信号是系统中各个模块同步操作的基础,保证系统的稳定性和可靠性。
接下来,我们来了解一下STM32单片机的工作原理。
首先在上电或复位后,处理器核心从存储器中读取程序代码,并按照指令序列执行相应的操作。
处理器还可以通过外设来执行特定的功能,比如读取传感器数据、控制执行器等。
处理器通过总线和存储器、外设进行数据交换和通信。
数据可以从存储器中读取到处理器中进行运算,也可以从处理器中写入存储器进行存储。
外设可以向处理器发送数据,也可以接收处理器发送的数据。
这样,就实现了处理器与存储器和外设之间的数据交换和通信。
时钟系统为处理器和外设提供了时钟信号,使它们能够按照同步的方式工作。
嵌入式微控制器概述
目前国内一个普遍被认同的定义是:
以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应
应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用 计算机系统。
简而言之,它是完成特定任务的专用计算机系统。
它是“嵌入到对象中的专用计算机系统”,“嵌入性”、“专
用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素,对象
包括自动控制/装备控制/仪器控制/仪表控制等,该领域的 应用是嵌入式系统最主要、最基本的应用形式,这种应用主要集 中在生产领域,在该领域的应用已经持续了将近30年,并一直保 持持续发展。 消费领域
家用电器、家用视频音频、娱乐产品、数码相机、DVD、DV、 MP3播放机、掌上电脑、游戏机、PDA、数字电视等。
二十世纪八十年代末至九十年代初,我国的工业控制领域开始 转向使用Intel公司生产的MCS-51。
从1999年开始,Motorola公司及后来独立出来的Freescale公司在 我国推广其新一代单片机HC08系列及增强型HCS08系列,已经对我 国 的 单 片 机 应 用 产 生 积 极 的 影 响 。 本 书 即 以 HC08 系 列 单 片 机 及 HCS08系列单片机为蓝本学习嵌入式技术基础。
二 十 世 纪 九 十 年 代 是 MCU 制 造 业 大 发 展 时 期 , 这 个 时 期 的 Motorola、Intel、ATMEL、德州仪器、三菱、日立、飞利浦、韩国 LG等一批企业开发一批性能优越的MCU,极大地推动了MCU的应 用。
目前MCU正向①大容量、高性能化;②小容量、低价格化;③ 外围电路内装化等几个方向快速发展,应用领域也不断地扩大。
冯诺依曼结构可以使用同一指令访问两种存储器,仅 由指令中的地址参数寻址不同的单元即可.
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注意句b的re运a行k和性c能o要n优tin于uife语语句句。在循环中的应用区别!
4.函数
注函意数:参数、类型
(函1)数函返数回定值义类时型要同时声明其类型; (R2e)tu调r用n语函句数前格要式先:声r明et该ur函n数表;达式;
• 测控系统
嵌入式系统的定义及由来
一种计算机硬件和软件的组合,也许 还有机械装置,用于实现一个特定功能。 在某些特定情况下,嵌入式系统是一个大 系统或产品的一部分。
通用计算机系统:满足海量高速数值计算
的计算机。
嵌入式计算机系统:嵌入到实际应用系统
中,实现嵌入式应用的计算机。
单片机(微控制器)的基本含义
浮点型 双精度型
位数 8 8 16 16 16 16 32 32 32 64
字节数 1 1 2 2 2 2 4 4 4 8
2.运算符号
算术运算:+ - * / ^ % 逻辑运算:|| && ! 关系运算:> < >= <= == != 位运算:~ << >> & ^ | 增量和减量运算:++ - 复合赋值运算:+= -= *= /= %= 等 指针和地址运算:* & 输出格式转换
同存储介质。 开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识。 嵌入式系统的其他特点 。
嵌入式系统的知识体系
(1)硬件最小系统 (2)通用I/O (3)模数转换A/D (4)数模转换D/A (5)通信(SCI、SPI、I2C,CAN、USB、ZigBee等); (6)显示(LED、LCD等); (7)控制(控制各种设备,包含PWM等控制技术); (8)数据处理(图形、图像、语音、视频等处理或识别); (9)各种具体应用。
嵌入式应用系统开发过程
• 功能分析和硬件设计
• MCU选型,开发工具与环境的选择 • PCB(Protel PAD),ASIC(VHDL)
• 应用程序设计
• 程序语言,汇编/编译器
• 仿真调试
• 仿真器,ROM固化器等
• 脱机运行
嵌入式系统的学习误区
(1)操作系统的困惑 (2)硬件与软件的困惑 (3)片面认识嵌入式系统 (4)入门芯片选择的困惑
无处不在的嵌入式系统
无处不在的嵌入式系统
嵌入式系统与MCU的关系
MCU的特点:体积小、价格低、稳定可靠 大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计 以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。
嵌入式系统特点
嵌入式系统是计算机系统,但不单独以通用计算机 面目出现。
嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法 。 使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不
基本类型
字节型 整型 实型
数据类型 signed char
unsigned char signed short unsigned short
signed int unsigned int signed long unsigned long
float double
简明含义 有符号字节型 无符号字节型 有符号短整型 无符号短整型 有符号短整型 无符号短整型 有符号长整型 无符号长整型
(DRAM,Dynamic Random Access Memory)
➢ 静态可读写随机存储器 (SRAM,Static Random Access Memory)
➢ 只读存储器(ROM,Read Only Memory) ➢ 闪速存储器(Flash Memory) ➢ 模拟量
嵌入式系统常用术语
与通信相关的术语 并行通信 串行通信 串行外设接口SPI 集成电路互连总线I2C 通用串行总线USB 控制器局域网CAN 背景调试模式BDM 边界扫描测试协议JTAG
3.流程控制
顺序结构
选择结构
✓if结构
✓switch结构
循环结构
break表示跳出循
S对辑w等表i✓✓✓tc式达hfwd语o进 式ohr句.行 。循i.l.e与w测环循ih试f语i环l,e句循而的i环f不可同以之计处算环在关结,于系束cos本表nwti次i达ntuc循式eh表环只或示能逻
如果多分支选择能用两种语句实现,则switch语
定 时 器 接 口 串 行 通 信 接 口 A/D转 换 接 口 … … 其 他 I/O模 块
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微控制器
• 微控制器是将微型计算机的主要部分集成 在一个芯片上的单芯片微型计算机。
• 微控制器诞生于20世纪70年代中期,经过 30多年的发展,其成本越来越低,而性 能越来越强大,这使其应用已经无处不在, 遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读 器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电 话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、 工业 控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波 炉)等
嵌入式微控制器介绍
智能车竞赛知识点
数字控制系统基本概况 单片机基本原理及其操作
基础
测控系统及其实现技术
高级 道路检测
后轮电机驱动
车速测量
电机控制算法
调试
调试电路
车模机械调整
抗干扰与可靠性
赛道适应性
测控系统与微控制器
• 测控系统 • 嵌入式系统与微控制器概述
– 基本含义 – 特点
测控系统与微控制器
微控制器(MCU):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/O)接口的比较完整的数字处理系统。
CPU 工 作 支 撑 模 块 RAM
Flash存 储 器
M CU内 部 总 线 ( 控 制 总 线 、 数 据 总 线 、 地 址 总 线 )
学习建议
打好软件硬件基础 选择一个芯片及硬件评估板 深入理解MCU的硬件最小系统 不要一开始就学嵌入式实时操作系统RTOS 避免片面认识嵌入式系统 注重实验与实践 入门芯片选择不要太复杂 关于汇编与C语言的取舍 明确学习目的,注意学习方法
嵌入式系统常用术语
与硬件相关的术语 ➢ 封装(Package) ➢ 印刷电路板(PCB,Printed circuit board) ➢ 动态可读写随机存储器
嵌入式系统常用术语
与功能模块及软件相关的术语 通用输入/输出GPIO A/D与D/A 脉冲宽度调制器PWM 看门狗 液晶显示LCD 发光二极管LED 键盘 实时操作系统RTOS
嵌入式系统常用的标准C语言基本语法概要
1.数据类型
基本类型 数 据 类 型
构造类型
字节型 整型 实型
数组 结构 联合 枚举 指针 空类型