凌阳单片机的简介

第一章凌阳单片机简介
1.1 单片机简介
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM，只读存储器ROM，多种I|O接口和中断系统，定时器，计数器等功能（可能还包括显示驱动电路，脉宽调制电路，模拟多路转换器，AD转换器等电路）集成在一块芯片上构成一个小而完善的计算机系统。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是用在工业控制领域。

单片机有芯片内仅有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，更容易集成复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

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，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I|O设备。

概括地讲：一个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。

同时学习是用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

1.2 凌阳公司简介
全球第一大消费性芯片设计公司——凌阳科技，1990 年8 月成立于台湾。

凌阳科技的主要业务为研发、制造、销售高品质及高附加价值的消费性集成电路（IC）产品。

其主要产品包括：液晶IC、微控器IC、多媒体IC、语音、音乐IC 及各式ASICs，同时还提供高性能的外围电路，包括LCD、AGC、DTMF、A/D、D/A、UART、SPI、PCI、计数器和存储控制器等等。

2001 年凌阳科技在大陆隆重推出凌阳大学计划，计划内容包括：共建凌阳单片机实验室；支持大学采用61 板完成电子实习；支持大学采用61 板完成毕业设计等。

旨在提高在校生的动手能力，推动教学和新技术的同步发展。

1.3 凌阳 16 位单片机特点
随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。

凌阳的16 位单片机就是为适应这种发展而设计的。

它的CPU内核采用凌阳最新推出的µ’nSP™（Microcontroller and Signal Processor）16 位微处理器芯片（以下简称µ’nSP™）。

围绕
µ’nSP™所形成的16 位µ’nSP™系列单片机（以下简称µ’nSP™家族）采用的是模块式集成
结构，它以µ’nSP™内核为中心集成不同规模的ROM、RAM 和功能丰富的各种外设接口部件，如图1-1所示。

图1-1 µ’nSP™家族的模块式结构
µ’nSP™内核是一个通用的核结构。

除此之外的其它功能模块均为可选结构，亦即这种结构可大可小或可有可无。

借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。

这样做无疑会使每一种派生产品具有更强的功能和更低的成本。

µ’nSP™家族有以下特点。

1. 体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展
µ’nSP™家族把各功能部件模块化地集成在一个芯片里，内部采用总线结构，因而减少了各功能部件之间的连线，提高了其可靠性和抗干扰能力。

另外，模块化的结构易于系统扩展，以适应不同用户的需求。

2. 具有较强的中断处理能力
µ’nSP™家族的中断系统支持10 个中断向量及10 余个中断源，适合实时应用领域。

3.高性能价格比
µ’nSP™家族片内带有高寻址能力的ROM、静态RAM 和多功能的I/O口。

另外，µ’nSP™的指令系统提供具有较高运算速度的16 位×16 位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用增添了DSP 功能，使得µ’nSP™家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利，又比专用的DSP 芯片廉价。

4.功能强、效率高的指令系统
µ’nSP™指令系统的指令格式紧凑，执行迅速,并且其指令结构提供了对高级语言的支持,
这可以大大缩短产品的开发时间。

5.低功耗、低电压
µ’nSP™家族采用CMOS 制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗。

另外，µ’nSP™家族的工作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电。

这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。

1.4 凌阳单片机的用途
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种手机、充电器、电话、电风扇、录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

1.5 凌阳单片机开发的一般过程
从上面的章节中我们已经了解了什么是单片机和单片机可以用来做什么，在那些实例中可以发现每一个系统都是在完成一个特定的功能，这些特定功能的实现依靠单片机来指派。

单片机知道怎样来进行指派，是由我们编写的程序来控制，从这个过程反过来推导就是单片机开发的一个过程，最简流程是根据硬件设计编写程序并把程序加载到单片机里。

所谓硬件（Hardware），就是看得到，摸得到的实体。

有了这样的硬件，才有了实现计算和控制功能的可能性，硬件设计就是根据我们要设计的系统来找到实现这个系统所需要的硬件，并根据一定的电气规则把它们组合起来（前期用来做试验的硬件也称之为开发系统）。

单片机要真正地能进行计算和控制，还必须有软件（Software）的配合。

软件主要指的是各种程序。

只有将各种正确的程序“灌入”（存入）单片机，它才能有效地工作。

所谓程序，就是人们为了告诉微处理器要做什么事而编写的，微处理器能够理解的一串指令，有时也叫代码、程序。

单片机能自动地进行运算和控制，是由于人把实现计算和控制的步骤一步步地用命令的形式，即一条条指令（Instruction）预先存入到存贮器中，单片机在中央处理器（也称“内核”）的控制下，将指令一条条地取出来，并加以翻译和执行。

由于单片机只认识“0”和“1”，为了让单片机认识我们编写的程序，这就需要一个“中间人”来充当翻译，把程序翻译成“0”和“1”的一系列组合（“0”和“1”的一系列组合也称之为目标码或机器码），这个“中间人”就是我们通常所说的开发环境（也称“编译器”），为了把翻译的结果“灌入”（存入）单片机，人们发明了下载器（或称“烧录器”）。

同时，为了更加方便的检查我们编写的程序是否符合设计的系统的要求（或者说更好的进行程序调试），人们又发明了仿真机，当我们的程序仿真成功以后，再下载到我们设计的系
统上，这样一来不仅为我们的程序调试提供了方便，也减少了把一个有误的程序下载到设计的系统上的可能。

当然如果你确认你的程序没有问题的话，也可以不使用仿真器，可惜的是这种牛人在现实中很少见。

总体来说单片机开发的一般过程是首先进行硬件设计，然后根据硬件和系统的要求在开发环境中编写程序，经多次使用仿真器把程序调试成功后，再通过烧录器把程序写到单片机里。

1.6凌阳单片机应用领域
●家用电器控制器：冰箱、空调、洗衣机等白色家电
●仪器仪表：数字仪表（有语音提示功能）
●电表、水表、煤气表、暖气表
●工业控制
●智能家居控制器
●通讯产品：多功能录音电话、自动总机、语音信箱、数字录音系统产品
●医疗设备、保健器械（电子血压计、红外体温监测仪等）
●体育健身产品（跑步机等）。