关于单片机认识论文

关于单片机
-------卢嘉林（09电一）
摘要：
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。

1.什么是单片机：
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（如图1所示）。

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（亦称微控制器，如图2所示）。

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。

2.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。

在一个应用系统中，只使用一片单片机称为单机应用。

单片机的单机应用的范围包括：
(1) 测控系统。

用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。

(2) 智能仪表。

用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。

(3) 机电一体化产品。

单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。

(4) 智能接口。

在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。

(5) 智能民用产品。

如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。

单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。

(1) 功能集散系统。

多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。

(2) 并行多机控制系统。

并行多机控制系统主要解决工程应用系统的快速性问题, 以便构成大型实时工程应用系统。

(3) 局部网络系统。

单片机按应用范围又可分成通用型和专用型。

专用型是针对某种特定产品而设计的，例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。

在通用型的单片机中，又可按字长分为4位、8位、16/32位，虽然计算机的微处理器现在几乎是32/64位的天下，8位、16位的微处理器已趋于萎缩，但单片机情况却不同，8位单片机成本低，价格廉，便于开发，其性能能满足大部分的需要，只有在航天、汽车、机器人等高技术领域，需要高速处理大量数据时，才需要选用16/32位，而在一般工业领域，8位通用型单片机，仍然是目前应用最广的单片机。

到目前为止，中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程，随着嵌入式系统逐渐深入社会生活各个方面，单片机课程的教学也有从传统的8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台转变的趋势，但8位机依然难以被取代。

国民经济建设、军事及家用电器等各个领域，尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医疗设备等行业都是国内目前急需单片机人才的行业。

行业高端目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师，但面对嵌入式系统工业化的潮流和我国大力推动建设“嵌入式软件工厂”的机遇，我国的嵌入式产品要溶入国际市场，形成产业，则必将急需大批单片机应用型人才，这为高职类学生从事这类高技术行业提供了巨大机会。

3.单片机的学习：
1. 学好单片机要知难而上，走好第一步很关键
学习单片机技术有一定的难度，不花费一番努力是很难学会的，但是只要不断努力就一定能成功。

学习单片机最好从51系列开始，第一是书多、资料多，而且掌握51技术的人多，碰到问题能请教的老师也就多了，51系列的实验芯片价格低廉而且很容易买到，尤其是AT89C51芯片可以反复擦写1000次以上，对于初学者来说很实用，就算以后考虑工业运用，也可以先学透51后再学其他类型的单片机，毕竟技术是相通的。

学习单片机的第一步是看书，单片机的知识密集，如果只靠
上课老师讲而不看书是绝对不行的，北京航空航天大学出版社出版了大量单片机方面的好书，例如《单片机的原理及接口技术》这本教材是51系列的大学教科书，比较系统地介绍了51芯片的基础知识，我个人认为这本书对我帮助还是很大的，可以很系统地了解51单片机，虽然一开始不容易理解，但学习要有耐心，看的多了知识积累的多了，慢慢就会逐步理解的。

在看书的同时还可以借助单片机的多媒体光盘，在光盘中有比较详细的单片机基础知识，因为是图文并茂，所以学习起来比较容易上手，产生学习兴趣。

2 .要掌握知识关键在于实践
当然看书只是学习的第一步，学习单片机主要是实际应用，要学会怎样把单片机知识应用到实际中，这才是我们学习的最终目标。

要会应用就要会编程、会应用软件仿。

第二步就要学会编程，编辑程序就要灵活应用各种指令，同时还要选择最优方案。

也就是说同一个设计要求可能会有多种程序编辑方法，要选择最佳的，即程序最短的，既可以节省程序输入时间又节省内存和程序执行时间。

要做到这种程度就要多学多练，还要能够延伸，就是在一个程序的基础上扩展出不同要求的方案，也就是触类旁通。

学习单片机的第三步是反复编程实践，也就是软件仿真。

首先要熟练应用软件，方法就是多练；其次是仿真实验，可以参照相关指导书。

但是学好单片机不能只会用软件，还要能够自己开
发设计产品，这就要具备多方面的知识了，例如：编程器、仿真器、烧录器的选择和应用，实验电路的设计与制作等。

如果自己能够做一些电子小制作或能够开发设计电子产品，那你的单片机技术就很成熟了。

3. 要学会触类旁通
学习汇编语言，首先要学会看懂别人的汇编语言程序，可以将汇编语言的指令翻译成自己容易理解的功能描述性文字，详细注释在程序后面，便于引用和理解，也有利于初学者学习和互相交流。

汇编语言有100多条指令，但是常用的指令也就二三十条，如果一时记不住可以打印在纸上慢慢熟悉，还可应用程序加以试验论证，也可以在自己理解的基础上对汇编程序的操作数修改再反复试验，这是快速掌握单片机指令的捷径！单片机还可以用C 语言编程，汇编语言的特点是代码紧凑，对初学者的电脑水平要求低、上手快，但是程序编写工作量大，C语言的特点是编写效率高，但是对使用者的C语言水平要求高，最好是已经会C语言了。

初学者最好先学汇编语言，触类旁通，利用C语言编程就不难了。

结语：
这是本人在对单片机的初始学习中得到的一点认识。

单片机是一项很实用的技术，对于学习单片机的和对单片机感兴趣的同学们，要逐步深入研究，早日学好这门技术。