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单片机的应用---棒
单片机就是在一块硅片上集成了中央处理器,随机存储器,程序存储器,定时器和各种I/O接口,也就是说集成在一块芯片上的计算机。单片机的主要特点是体积比较小,重量轻,再加上良好的抗干扰性和可靠性,单片机已经成为工业控制的不可缺少的器件之一。
自从1976年问世以来,单片机获得了巨大的发展。现在比较流行的单片机是美国Intel的MCS51/96以及Motorola的MC系列,Zilog的Z8系列,同时还有更多新型的、功能更强的单片机不断出现。
典型单片机开发系统
单片机和普通计算机的区别在于其集成性,这样单片机牺牲了广泛意义上的通用性,主要适用于工业控制或者是集成在产品中。这样单片机性能的发展也不能和普通计算机相提并论,但是对于工业的应用,单片机的速度已经是足够了,而且有其适应工业应用的方面。
单片机的核心部分是中央处理器(CPU),CPU主要包括运算器和控制器两个部分,运算器中主要包括了累加器,寄存器组,算术逻辑单元,是处理能力的核心。控制器是计算机的指挥核心,包括指令部件、时序部件和微操作控制部件,其功能是完成CPU内外的数据交换。和普通计算机不同的是,单片机采用哈佛型的体系结构,而普通的计算机采用的诺伊曼型的结构,即单片机采用的是数据和程序存储器分离,而通用的计算机则是使用相同的存储空间。单片机的存储分为RAM和ROM两种,其中ROM又包括PROM,EPROM,EEPROM等多种不同的类型,程序通常固化存储在ROM中,丰富的存储类型也使得单片机更加适合工业上不同场合的需要。重要的是,单片机还具有很强的存储扩展能力,有能力满足不同的存储需要。
单片机内部内置的定时器和I/O接口是不可缺少的一个部分。定时器使用方便,控制方式很灵活,精度完全能够满足一般工业控制的需要。单片机的I/O系统类型丰富,具有很强的输入输出能力,定时器和I/O的特性也是单片机区别于普通计算机的一大特色。
单片机的开发最早主要是处于汇编级的开发,这样,为单片机开发程序还是比较复杂的应用。虽然单片机的指令系统和普通计算机系统的指令非常类似,但它也有自己特殊的指令。比如MCS系列单片机的位寻址就是一个特有的寻址方式,这也增强了该类型单片机在处理布尔代数时候的能力。除此以外,单片机的指令格式也比较特殊。单片机的主要的开发工作都集中在接口技术,也就是为单片机进行扩展外部功能。单片机的接口技术主要包括了并行接口,串行接口,数模转换器和模数转换器以及接口的扩展技术。通过这些扩展工作,单片机就获得了交互的能力,也使得内部的处理能力得到有效的发挥。单片机发展到今天,出现了不少高级语言的开发工具,这些系统通过仿真,在更高的平台上进行快速的开发,也为单片机的广泛应用铺平了道路。
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