嵌入式微控制器介绍..

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 。
应用程序设计
仿真调试 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
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
3.流程控制
顺序结构 选择结构 if结构 switch结构 break表示跳出循 循环结构 环，continue 表示 Switch 语句与 if 语句的不同之处在于 switch 只能 for循环 结束本次循环 对等式进行测试，而if可以计算关系表达式或逻 while 循环 辑表达式。 do...while循环
嵌入式微控制器 与智能车制作
自动化学院 谈英姿 tanyz@seu.edu.cn 2018年9月4日
智能车竞赛知识点
数字控制系统基本概况 基础 单片机基本原理及其操作 测控系统及其实现技术
高级
道路检测
车速测量
后轮电机驱动
电机控制算法
车模机械调整 赛道适应性
调试
调试电路 抗干扰与可靠性
测控系统与微控制器
注意break和continue语句在循环中的应用区别！
如果多分支选择能用两种语句实现，则switch语 句的运行性能要优于if语句。
有符号短整型
无符号短整型 有符号短整型 无符号短整型
16
16 16 16
2
2 2 2
整型
signed long
unsigned long 实型 float double
有符号长整型
无符号长整型 浮点型 双精度型
32
32 32 64
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
使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不 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)；
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
字节型 整型 实型
数组 结构 联合 枚举 指针 空类型
构造类型
基本类型
数据类型
字节型 signed char unsigned char
简明含义
有符号字节型 无符号字节型
位数
8 8
字节数
1 1
signed short
unsigned short signed int unsigned int
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
• 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
• 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
（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) 程序语言，汇编/编译器 仿真器，ROM固化器等
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
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


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 (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 开关量
中，实现嵌入式应用的计算机。
单片机（微控制器）的基本含义
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
MCU 内部总线（控制总线、数据总线、地址总线）