㈠ 主從式單片機多機通信的目的和意義,還有應用
摘要 目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網路通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制,以及程式控制玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域隨著計算機技術的發展及工業自動化水平的提高,在許多場合採用單機控制已不能滿足現場要求,因而必須採用多機控制的形式,而多機控制主要通過多個單片機之間的串列通信實現。串列通信作為單片機之間常用的通信方法之一,由於其通信編程靈活、硬體簡潔並遵循統--的標准,因此其在工業控制領域得到了廣泛的應用。構成較大規模的檢測、控制系統,經常要採用多個單片機,組成可以通信的多機系統。Mcs- -51 系列單片機為實現多機通信聯網設計了方便的串列通信介面功能。將多個Mcs一51單片機組成串列匯流排形式的相互通道,通過寫單片機的串列控制方式寄存器,將串列口置成方式2或方式3,就可以實現主機與分機之間的串列通信。這種多機系統結構簡單,應用廣泛,但它只能實現由主機呼叫分機,然後實現主機與分機之間的全雙工串列通信。我們在監控系統中要求既有主機與分機主動通信,又有分機與主機主動通信,這種結構的多機系統一無法滿足要求。多機協同工作已是單片機發展的一個重要趨勢,目前單片機多機通信的主要方式仍然是主從式多機通信系統。
㈡ 單片機串列通信有何應用
單片機串列通信的實際作用:一般用於和外部設備交換數據的
舉例來說:一、比如和PC的串口機通信,單片機可以採集一些模擬量(溫度,濕度,氣體濃度等),將這些模擬量轉換成數字量後通過串列通信介面傳輸個PC機,PC機上還得編寫一個簡單的應用軟體,可以顯示這些模擬量(溫度,濕度,氣體濃度等)的值,這個簡單的應用軟體應具有串口設置,數據顯示,繪制曲線等功能。還可以通過PC機串口發送數據給單片機,用來控制單片機的工作狀態等等。和PC機通信應該是應用最廣泛的。
二、和其他串口設備通信:單片機一般充當控制器的角色,通過串口發送一定格式的數據來控制與之相連設備的動作,同時設備也會反饋回來一些自己的狀態信息給單片機,供單片機進行判斷,做出相應的控制。
串口通訊,是工業自動化、智能終端、通信管理等領域傳統且重要的通訊手段。最常用到的串口通信模式往往是兩種:RS232和RS485。其中RS232通訊方式有三線制和九線制兩種。
工業控制中,用戶常常使用單片機的串口通訊功能實現與上位機通訊,實現多機通訊。例如,工業現場有很多具備串口通訊功能的端表,在幾十米外的中控室,你可以通過串口通訊隨時讀取表的運行狀態和相關數據,端表異常的時候馬上在中控室就能知道,這樣免去了很多麻煩,為實現工業上的自動控制打下了很好的基礎。
㈢ 單片機的串口通信應用在哪些方面
1、與計算機(PC)之間進行通訊
2、單片機之間進行通訊
3、與帶有串口的模塊、晶元、外圍設備進行通訊
4、可以通過這個介面很容易的轉換成比如485、RS232、422等介面進行通訊
其通訊距離本身只限於板上或者板間的近距離交互,但是經過轉換以後就可以實現任意方式、距離的通訊,比如:紅外、無線等等。
㈣ 單片機串口通信有什麼應用舉幾個例子
單片機串口通訊用途很多的,列舉如下:
1、用於下載程序,有ISP功能的單片機藉助於串口來下載控製程序,比較方便,省了編程器燒錄的麻煩。
2、用於將採集數據上傳到電腦,單片機一般做底層工作,電腦做數據分析工作,他們之間的數據交換利用串口比較方便。
3、可以利用串口對單片機進行控制。
4、利用串口進行數據交換,採用主從方式,可以控制設備協調工作。
等等............
㈤ 單片機有哪些主要應用
單片機從她誕生之日起,永葆青春,令我們電子工程師們一代接一代的時刻暗戀著她。以致單片機被廣泛應用於儀器儀表、工業自動控制、家用電器、醫用設備、辦公自動化設備、安全監控等領域,涵蓋了人類生活的方方面面。單片機的應用,使電路設計重心由硬體設計(傳統電路設計)向軟體設計(微控制技術)轉移。傳統電路設計的缺點在於,設計比較復雜的控制電路時,其硬體電路非常復雜,開發周期長,消耗較大的人力、物力和財力,有些智能控制電路用傳統電路設計根本無法實現,特別是直觀的人機交互界面。現在用單片機通過軟體編程就能輕而易舉實現了。電路簡單、功能強大、質量可靠,這就是單片機被廣泛是使用的根本原因。在我們的生活里,電器更新換代頻繁、體積越來越小巧、控制越來越智能、功能越來越強大、質量越來越可靠,這都是單片機嵌入應用的結果。
一、在智能儀器儀表上的應用
單片機廣泛應用於儀器儀表中,實現模擬量和數字量的轉換和處理。通過感測器,可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、距離、硬度、元素、壓力、重力、音量、光亮、波形、磁感應等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化、直觀化,還能通過單片機串口通信實現遠程測量和數據採集。
二、工業自動化領域的應用
在工業控制中,如工業過程自動控制、過程自動監測、過程數據採集、工業控制器、工業現場聯網通信及機電一體化自動控制系統等,都離不開單片機。在比較復雜的大型工業控制系統中,用單片機可以實現智能控制、智能數據採集、遠程自動控制,現場自動管理,真正實現工業自動化。如工業機器人的控制系統是由中央控制器、感覺系統、行走系統、擒拿系統等節點構成的多機網路系統,而其中每一個小系統都是由單片微機進行控制的。
三、在家用電器的應用
四、在計算機通信領域和安全監控系統中的應用
單片機普遍具備通信介面,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機和設備的通信提供了技術條件。如電話機及其監控設備,樓宇自動通信呼叫系統、煙火報警系統和攝像監控系統,無線有線對講系統等等。
五、在醫用設備領域中的應用
單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如醫用呼吸機、分析儀、監護儀、診斷設備及病床呼叫系統等等。
六、在汽車電子產品中的應用
現代汽車的集中顯示系統、動力、速度、壓力監測控制系統、自動駕駛系統、導航系統、安全保護系統、通信系統和運行監視器(黑匣子)等都是單片機的功勞。
七、在辦公自動化設備中的應用
現代辦公室使用的大量通信和辦公設備多數嵌入了單片機。如列印機、復印機、傳真機、繪圖機、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤解碼、磁碟驅動等。
八、在商業營銷設備中的應用
在商業營銷系統中已廣泛使用的led信息顯示屏、電子稱、收款機、條形碼閱讀器、ic卡刷卡機、計程車計價器以及倉儲安全監測系統、商場保安系統、空氣調節系統、冷凍保險系統等都採用了單片機控制。
此外,單片機在工商、金融、科研、教育、國防、航空航天等領域也有著廣泛的應用。
單片機的廣泛應用不僅讓我們享受到新型電子產品和新技術帶來的貼心服務,也使我們的生活環境變得安全、舒適、便捷;有了單片機作主控,我們的生產生活工具更加先進和智能,減輕勞動強度的同時提高了工作效率和安全系數。
可見,我們的生活離不開單片機,單片機也正在改變我們的生活。
㈥ 簡單描述單片機應用場合有哪些
單片機是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。
單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域,大致可分如下幾個范疇:
智能儀器
單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點,廣泛應用於儀器儀表中,結合不同類型的感測器,可實現諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化,且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備(電壓表、功率計,示波器,各種分析儀)。
工業控制
單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點,用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。
家用電器
家用電器廣泛採用了單片機控制,從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備和白色家電等。
網路和通信
現代的單片機普遍具備通信介面,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件,通信設備基本上都實現了單片機智能控制,從手機,電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話,集群移動通信,無線電對講機等。
設備領域
單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。
模塊化系統
某些專用單片機設計用於實現特定功能,從而在各種電路中進行模塊化應用,而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機,看似簡單的功能,微縮在純電子晶元中(有別於磁帶機的原理),就需要復雜的類似於計算機的原理。如:音樂信號以數字的形式存於存儲器中(類似於ROM),由微控制器讀出,轉化為模擬音樂電信號(類似於音效卡)。在大型電路中,這種模塊化應用極大地縮小了體積,簡化了電路,降低了損壞、錯誤率,也方便於更換。
汽車電子
單片機在汽車電子中的應用非常廣泛,例如汽車中的發動機控制器,基於CAN匯流排的汽車發動機智能電子控制器、GPS導航系統、abs防抱死系統、制動系統、胎壓檢測等。
此外,單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。
㈦ 單片機主要用途是什麼
單片機的應用
1、單片機在智能儀表中的應用單片機廣泛地用於各種儀器儀表,使儀器儀表智能化,並可以提高測量的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬體結構,提高其性能價格比。
2、單片機在機電一體化中的應用機電一體化是械工業發展的方向。機電一體化產品是指集成機械技術、微電子技術、計算機技術於一體,具有智能化特徵的機電產品。
例如微機控制的車床、鑽床等。單片機作為產品中的控制器,能充分發揮它的體積小、可靠性高、功能強等優點,可大大提高機器的自動化、智能化程度。
3、單片機在實時控制中的應用單片機廣泛地用於各種實時控制系統中。例如,在工業測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統中,都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數據處理能力和控制功能,可使系統保持在最佳工作狀態,提高系統的工作效率和產品質量。
4、單片機在分布式多機系統中的應用在比較復雜的系統中,常採用分布式多機系統。多機系統一般由若乾颱功能各異的單片機組成,各自完成特定的任務,它們通過串列通信相互聯系、協調工作。
單片機在這種系統中往往作為一個終端機,安裝在系統的某些節點上,對現場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力,使它可以置於惡劣環境的前端工作。
5、單片機在人類生活中的應用自從單片機誕生以後,它就步入了人類生活,如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機後,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。
綜合所述,單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面。另一方面,單片機應用的重要意義還在於,它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。
從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能,現在已能用單片機通過軟體方法來實現了。這種軟體代替硬體的控制技術也稱為微控制技術,是傳統控制技術的一次革命。
(7)單片機在通信中的應用擴展閱讀
單片機的組成:
它通過內部匯流排把計算機的各主要部件接為一體,其內部匯流排包括地址匯流排、數據匯流排和控制匯流排。其中,地址匯流排的作用是在進行數據交換時提供地址,CPU通過它們將地址輸出到存儲器或I/O介面;數據匯流排的作用是在CPU與存儲器或I/O介面之間。
或存儲器與外設之間交換數據;控制匯流排包括CPU發出的控制信號線和外部送入CPU的應答信號線等。
單片機的特點由於單片機的這種結構形式及它所採取的半導體工藝,使其具有很多顯著的特點,因而在各個領域都得到了迅猛的發展。
㈧ 用單片機實現雙機通信在生活中有哪些用途
單片機的雙機通信,用的最多的典型的應用還是單片機與電腦的串列通信。
電腦作為上位機,來控制下位機即單片機,實現遠程式控制制。
而真正的兩個單片機互相通信確實不多。但雙機通信方式是相同的,寫程序,硬體的連接也都是相同的。
㈨ 單片機在通信工程方面的應用
簡單的 單片機可以做一些 介面設備
高級一點的單片機可以對信號進行分析處理(通過軟體)。在高級就是arm 嵌入式了 達芬奇dm6446 就是一款 雙核32位的專業單片機
當然 用作信號處理 還是要用DSP的,速度快可以直接用內部集成的硬體對信號進行傅里葉變換等復雜運算。其實就是運用cpu去運算 模擬一些東西,無論是馮諾依曼還是哈弗結構 都是大同小異。 想現在大多數手機 有兩個cpu 一個專門用來通信,一個專門用來顯示為手機操作系統服務。為了是單片機更性能,用到每一行業的單片機都專業化了。
㈩ 單片機通信有三種,其中應用在對講機是採用
首先弄懂串列通信和並行通信以及串口通信和並口通信的概念。
串列通行:它是一個概念,它是指數據一位一位地順序傳送,其特點就是通信線路
簡單,只要一對傳輸線就可實現雙向通信,適用於遠距離通信,但傳輸速度慢。它
包括普通的串口通信,I2C,SPI,UART...
串口通信:是一種實際通信方式,但是我們可以幾乎看成一樣.
串列介面:簡稱串口,或串列通信介面,或串列通訊介面(通常指com口)。
並行通信:如果一組數據的各數據位在多條線上同時被傳輸,那麼就是並行通信。
並口介面:就是一種介面,各數據位同時被傳輸,傳輸速度快,效率高,一邊可用於MCU。
串列通信又可分為單工,半雙工和全雙工
單工:信息只能單向傳送。
半雙工:信息能雙向傳送但不能同時。
全雙工:信息能同時雙向傳送。
串列通信還可分為同步通信和非同步通信
同步通信(兩根線):是把許多字元組成一個信息組,這樣,字元可以一個接一個地傳輸,但是,
在每組信息(通常稱為信息幀)的開始要加上同步字元,在沒有信息要傳輸時,要填上空字元,
因為同步傳輸不允許有間隙。同步方式下,發送方除了發送數據,還要傳輸同步時鍾信號,
信息傳輸的雙方用同一個時鍾信號確定傳輸過程中每1位的位置
非同步通信(一根信號線,沒有時鍾線):是一種很常用的通信方式。非同步通信在發送字元時,所發送的字元之間的時間
間隔可以是任意的。當然,接收端必須時刻做好接收的准備。發送端可以在任意時刻開始發送字元,
因此必須在每一個字元的開始和結束的地方加上標志,即加上開始位和停止位,以便使接收端能夠
正確地將每一個字元接收下來。非同步通信的好處是通信設備簡單、便宜,但傳輸效率較低(因為開始位和停止位的開銷所佔比例較大)。
同步通信與非同步通信區別:
1.同步通信要求接收端時鍾頻率和發送端時鍾頻率一致,發送端發送連續的比特流;非同步通信時
不要求接收端時鍾和發送端時鍾同步,發送端發送 完一個位元組後,可經過任意長的時間間隔再發送下一個位元組。
2.同步通信效率高;非同步通信效率較低。
3.同步通信較復雜,雙方時鍾的允許誤差較小;非同步通信簡單,雙方時鍾可允許一定誤差。
4.同步通信可用於點對多點;非同步通信只適用於點對點。
單片機中的SPI、UART、I2C
1、SPI
SPI允許單片機和外圍設備或者單片機之間高速同步數據傳輸,SPI可以有主機和從機模式之選,通信的主從機之間通過移位寄存器同時交換數據。目前自己用的以主機模式居多。SPI需要四線:SS,MISO,MOSI,SCK。
通信過程:在設置好SPI的工作模式:包括SCK頻率(數據傳輸速率),工作速度,主從模式,以及數據接收發送對應的時鍾極性。在主模式下,將SS拉低表示通信的開始,然後通過向SPI數據寄存器中寫入一位元組的數據後自動啟動時鍾SCK開始進行一次通信,通信完成後會產生相應的中斷標志,標志一個位元組數據的傳送完成。通信完成後將SS腳拉高,表示通信過程已經結束。
注意SS引腳的設置:當設置為從機模式時,SS引腳應設置為輸入,拉低的時候SPI才能起作用,拉高的話是消極的SPI模式;在主機模式下,SS引腳可以設置,一般應設置為輸出,如果設置為輸入的話應保持為高,否則將不能進行正常的主機模式操作。
2、USART
USART的操作比較簡單,主要是設置波特率,數據格式,以及中斷允許位等,值得至於的是其USART IN SPI MODE,在SPI模式下的USART的操作跟SPI操作差不多,主要是Clock的設置,然後發送數據還是通過USART的中斷進行
3、I2C
I2C介面是簡單強大的通信介面,只需要兩根雙向匯流排(時鍾和數據線),SCL和SDA,即可實現一個主機和最多128個從機進行通信。模擬I2C介面的過程:啟動I2C,一般是在SCL為高時將SDA拉低啟動數據發送,SDA只有在SCL為低時才能拉高拉低有效,在SCL為高時拉高拉低SDA只是用於停止啟動I2C通信
I2C匯流排是 內部匯流排 ,用來連接內部系統內的晶元。
串口通信是用來和系統外部的設別通信的。比如設備和設備之間通信。
SPI,UAR,I2C都是串列通信方式,並行通信方式一般用的少,因為只適合
短距離,一般用於MCU比較多,因為MCU它對數據的傳輸速度有要求,而且
與塔相連的晶元一般會比較近。
MCU 他的屬性要比CPU(這里指單片機,其他地方應該也是) 強,它包括CPU的性能,
且還有CPU沒有的性能。