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單片機開發(fā)的編程原理_單片機的應(yīng)用
在正式進入當今單片機原理的主題之前,我們應(yīng)該首先了解單片機是什么東西,以及它的特性和應(yīng)用。只有當我們有一個透徹的理解,然后分析單片機的原理時,才會有幫助。
接下來,讓我們看一下MCU的硬件功能
1.主流MCU包括CPU,4 KB ram,128 KB
ROM,2個16位定時器/計數(shù)器,4個8位并行端口,全雙工串行端口,ADC / DAC,SPI,I2C,ISP,IAP。
2.強大的控制功能
3.單片機可靠性高,可連續(xù)工作10 ^
6?10 ^ 7小時,無故障;
4.電壓低,功耗低,易于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品
5,處理功能強,速度快。
6,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,易于使用,模塊化;
7.對環(huán)境的強適應(yīng)性。
單片機的應(yīng)用
單片機已經(jīng)滲透到日常生活的各個領(lǐng)域,從家用電器,儀器儀表到醫(yī)療設(shè)備,航空航天,所有這些都具有單片機的形象。一旦將單片機添加到特定產(chǎn)品中,它將使原始產(chǎn)品靠近Internet并獲得“智能”前綴。MCU在各個領(lǐng)域的應(yīng)用如下:
1)在儀器領(lǐng)域,一旦使用單片機控制它們,儀器將變得數(shù)字化,智能化和小型化,其功能將更加強大;
2)在家用電器領(lǐng)域,電飯煲,電冰箱,空調(diào),彩電,音響等家用電器的單片機控制已得到廣泛實現(xiàn);
3)在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域,手機,小型程控交換機,建立自動通信呼叫系統(tǒng)等已經(jīng)實現(xiàn)了單片機控制,并且單片機普遍具有通信接口,因此通信設(shè)備可以輕松與計算機通信;
4)在工業(yè)控制領(lǐng)域,可以使用單片機構(gòu)建多種控制系統(tǒng),如工廠流水線的智能管理,電梯的智能控制,各種報警系統(tǒng),與計算機相連的二次控制系統(tǒng)等。
5)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,MCU的價值也得到了極大的體現(xiàn),已廣泛應(yīng)用于各種分析儀,監(jiān)視器,醫(yī)院病床呼叫系統(tǒng),醫(yī)療呼吸機等醫(yī)療設(shè)備;
6)在模塊化系統(tǒng)中,單片機可用于實現(xiàn)特定功能并執(zhí)行模塊化應(yīng)用,而無需操作員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這大大減小了體積,簡化了電路,并降低了損壞率和錯誤率;
7)在汽車電子領(lǐng)域,MCU已廣泛應(yīng)用于發(fā)動機控制器,GPS導航系統(tǒng),ABS防抱死系統(tǒng)和制動系統(tǒng);
8)除了上述應(yīng)用,SCM在工商業(yè),金融,教育,物流等領(lǐng)域也或多或少地發(fā)揮了作用
在了解了SCM的功能和優(yōu)點之后,我們將了解SCM的原理。
MCU主要由算術(shù)單元,控制器和寄存器組成。首先,累加器和寄存器將兩個8位源數(shù)據(jù)輸入到ALU,然后Alu完成源數(shù)據(jù)的邏輯運算,最后將運算結(jié)果存儲到寄存器中。控制器由程序計數(shù)器,指令寄存器,指令解碼器,時序發(fā)生器和操作控制器組成。它是發(fā)出命令的“組織”,用于協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)所有部分的操作。寄存器主要包括累加器a,數(shù)據(jù)寄存器Dr,指令寄存器IR,指令解碼器ID,程序計數(shù)器PC,地址寄存器AR等。
在微處理器中,運算單元,控制器和寄存器彼此連接。控制器向每個部分發(fā)出操作命令。運算單元在接收到命令后執(zhí)行相應(yīng)的運算,并將運算結(jié)果存儲到相應(yīng)的寄存器中。