① stc89c52 和stc10f04的區別
STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系統可編程Flash存儲器。STC89C52使用經典的MCS-51內核,但做了很多的改進使得晶元具有傳統51單片機不具備的功能。在單晶元上,擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。8k位元組Flash,512位元組RAM, 32 位I/O 口線,看門狗定時器,內置4KB EEPROM,MAX810復位電路,3個16 位定時器/計數器,4個外部中斷,一個7向量4級中斷結構(兼容傳統51的5向量2級中斷結構),全雙工串列口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態邏輯操作,支持2種軟體可選擇節電模式。空閑模式下,CPU 停止工作,允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下,RAM內容被保存,振盪器被凍結,單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬體復位為止。最高運作頻率35MHz,6T/12T可選。
STC10F04單片機的定時器0 /定時器1/串列口與傳統8051兼容,增加了獨特波特率發生器,省去了定時器2。傳統8051的1111條指令執行速度全面提速,最快的指令快24倍,最慢的指令快3倍。
1.增強型8051 CPU,1T,單時鍾,機器周期,指令代碼完全兼容傳統8051
2.工作電壓:5.5V~3.8/3.3V
3.工作頻率范圍 :0~35MHz,相當於普通8051的0~420MHz
4.應用程序空間: 4K位元組
5.RAM:256位元組
6.通用I /O(40/36個),復位後為:准雙向口/弱上拉(普通8051傳統I/O)可設置成四種模式:7.准雙向口/弱上拉,推挽/強上拉,僅為輸入/高阻,開漏每個I/O口驅動能力均可達到20mA,但整個晶元最大不要超過100mA
8.ISP(在系統可編程)/IAP(在應用可編程),無需專用編輯器,無需專用模擬器,可通過串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1)直接下載用戶程序,數秒即可完成一片
9.看門狗
10.內部集成MAX810專用復位電路(晶體頻率在 24MHz以下時,要選擇高的復位門檻電壓,如4.1V以下復位,晶體頻率在12MHz以下時,可選擇低的復位門檻電壓,如3.7V以下復位,復位腳接1K電阻到地)
11.內置一個對內部Vcc進行掉電檢測的掉電檢測電路,可設置為中斷或復位,5V單片機掉電檢測門檻電壓為4.1/3.7V附近
12.時鍾源:外部高精度晶體/時鍾,內部R/C振盪器,用戶在下載程序時,可選擇是使用內部R/C振盪器還是外部晶體/時鍾.常溫下內部R/C振盪器頻率為:4MHz~8MHz.精度要求不高時,可選擇使用內部時鍾,但因為有製造誤差和溫漂,以實際測試為准
13.2個16位定時器(與傳統8051兼容的定時器 /計數器,16位定時器T0和T1)
14.3個時鍾輸出口,可由T0的溢出在P3.0/T0輸出時鍾,可由T1的溢出在P3.5/T1輸出時鍾
外部中斷I/O口有5路,支持傳統的下降沿中斷或低電平觸發中斷。Power down(掉電)模式可由外部中斷喚醒,INT0/P3.2, INT1/P3.3, INT/TO/P3.4, INT/T1/P3.5, INT/Rxd/P3.0(或INT/Rxd/P1.6)
你可以搜21ic,裡面有很多這方面的資料。
② stc12c5a60s2的單片機與at89c51單片機有什麼區別論文上面要用
1、生產的公司不同
AT89C51是Atmel公司生產;stc12c5a60s2是宏晶公司生產。
2、RAM和ROM不同
AT89C51是128byte RAM,4K ROM;stc12c5a60s2是256Byte,8K ROM。
3、定時器數量不同
AT89C51有T0、T1兩個16位定時器;STC89C52有T0、T1、T2三個16位定時器。
(2)51單片機掉電檢測電路擴展閱讀:
at89c51單片機基本介紹
單片機的可擦除只讀存儲器可擦除1000次。該器件採用atmel高密度非易失性存儲器製造技術,與工業標准mcs-51指令集和輸出引腳兼容。ATMEL的AT89C51是一款高效的微控制器,AT89C051是AT89C051的簡化版,它將多功能8位CPU和快閃記憶體集成在一塊晶元中。AT89C51單片機為許多嵌入式控制系統提供了一種靈活、廉價的方案。
例如,80C51類單片機既是通用型又是匯流排型,還可工控用。
③ STC89C51單片機有eeprom嗎使用需要掉電檢測電路嗎就是用來保存修改後兩個溫度值
STC89C51單片機內有eeprom。
使用時不需要掉電檢測電路的。
完全可以用來保存修改後兩個溫度值的。
看一下技術手冊,有常式。
④ 51單片機如何檢測掉電前 把數據寫到X5045裡面 總不能一直寫把 X5045寫次數有限的呀
用max708 或者cat1161 或者 sa56600-42
它們都會解決你的問題,檢測到掉電信號後輸入給單片機的中斷,然後中斷函數里加個寫數據到x5045的函數不就行了。
sa56600-42功能還強大,你想到的想不到的都有了。完美的電源監控解決方案,如果嫌麻煩就用前兩個中的其中一個,下個說明書自己看。
⑤ 用51單片機和EEPROM如何寫掉電存儲c程序
直接存儲是不行的,單片機本身的RAM是掉電就沒有的。一般使用EEPROM,常用的有24c01等,採用I2C協議進行讀寫數據,怎麼使用這類晶元的程序網上搜一下能搜出幾噸來。可以自己搜索一下,由於你使用的51單片機,可以直接用IO口來模擬I2C協議,很簡單的。
需要注意的一點就是,要注意E2P晶元的壽命(一般是讀寫100萬次,足夠了)。
存儲數據的時候,可以對操作數和存儲的數據進行比較,不相等則存儲,比如:
if
(ReadI2c()!=data)
這樣可以增加使用壽命,比有些每隔1秒鍾進行存儲的會好多了。
碰到要存儲的是時間的時候,並且是每秒鍾存的話,由於壽命的原因,則要另外想辦法,常用的有:
1.在掉電瞬間的時候去存儲數據,這種方法要硬體上給予檢測電路來告知現在掉電了,然後程序就對時間進行存儲,這種方法的弊端是「必須要有檢測電路」。
2.考慮到上述的問題,可以開辟多塊空間來存儲「時間」,每次上電依次使用不同的空間,但是為了要有「使用哪一塊的判斷條件」,所以必須再多一個空間存儲「判斷」:每次程序開始,將「判斷++」,然後根據其來決定使用哪一塊的「時間空間」。
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希望能有幫助,上述是對掉電記憶來講比較不錯的的方法了。
⑥ 單片機掉電檢測與保存該怎麼樣做
單片機在正常工作時,因某種原因造成突然掉電,將會丟失數據存儲器(RAM)里的數據。在某些應用場合如測量、控制等領域,單片機正常工作中採集和運算出一些重要數據,待下次上電後需要恢復這些重要數據。因此,在一些沒有後備供電系統的單片機應用系統中,有必要在系統完全斷電之前,把這些採集到的或計算出的重要數據存在在EEPROM中。為此,通常做法是在這些系統中加入單片機掉電檢測電路與單片機掉電數據保存。用法拉電容可從容實現單片機掉電檢測與數據掉電保存。電路見下圖。這里首先用6V供電(如7806),為什麼用6V不用5V是顯而易見的.電路中的二極體們一般都起兩個作用,一是起鉗位作用,鉗去0.6V,保證使大多數51系列的單片機都能在4.5V--5.5V之間的標稱工作電壓下工作.而4.5-5.5間這1V電壓在0.47F電容的電荷流失時間就是我們將來在單片機掉電檢測報警後我們可以規劃的預警迴旋時間。二是利用單向導電性保證向儲能電容0.47F/5.5V單向沖電。
⑦ STC12C5A60S2較89C51的優勢
看一下STC12C5A60S2系列1T單片機的功能就明白較89C51的優勢了:
1.增強型 8051 CPU,1T,單時鍾/ 機器周期,指令代碼完全兼容傳統8051
2.工作電壓: STC12C5A60S2 系列工作電壓: 5.5V - 3.3V
STC12LE5A60S2 系列工作電壓:3.6V - 2.2V
3. 工作頻率范圍:0 - 35MHz,相當於普通8051 的 0~420MHz
4. 用戶應用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 位元組......
5. 片上集成 1280 位元組 RAM
6. 通用I/O 口(36/40/44 個),復位後為: 准雙向口/ 弱上拉(普通8051 傳統I/O 口)可設置成四種模式:准雙向口/ 弱上拉,推挽/ 強上拉,僅為輸入/ 高阻,開漏每個I/O 口驅動能力均可達到20mA,但整個晶元最大不要超過120mA
7. I S P(在系統可編程)/IAP (在應用可編程),無需專用編程器,無需專用模擬器 可通過串口(P3.0/P3.1)直接下載用戶程序,數秒即可完成一片
8. 有EEPROM 功能(STC12C5A62S2/AD/PWM 無內部EEPROM)
9. 看門狗
10.內部集成MAX810 專用復位電路(外部晶體12M 以下時,復位腳可直接1K 電阻到地)
11. 外部掉電檢測電路: 在P4.6 口有一個低壓門檻比較器 5V 單片機為1.32V,誤差為+/-5%,3.3V 單片機為1.30V,誤差為+/-3%
12. 時鍾源:外部高精度晶體/ 時鍾,內部R/C 振盪器(溫漂為+/-5% 到+/-10% 以內) 用戶在下載用戶程序時,可選擇是使用內部R/C 振盪器還是外部晶體/ 時鍾 常溫下內部R/C 振盪器頻率為:5.0V 單片機為: 11MHz ~ 15.5MHz 3.3V 單片機為: 8MHz ~ 12MHz 精度要求不高時,可選擇使用內部時鍾,但因為有製造誤差和溫漂,以實際測試為准
13. 共4 個16 位定時器:兩個與傳統8051 兼容的定時器/ 計數器,16 位定時器T0 和T1,沒有定時器2,但有獨立波特率發生器,做串列通訊的波特率發生器 ,再加上2 路PCA 模塊可再實現2 個16 位定時器
14. 2 個時鍾輸出口,可由T0 的溢出在P3.4/T0 輸出時鍾,可由T1 的溢出在P3.5/T1 輸出時鍾
15. 外部中斷I/O 口7 路,傳統的下降沿中斷或低電平觸發中斷,並新增支持上升沿中斷的PCA 模塊,
Power Down 模式可由外部中斷喚醒,
INT0/P3.2, INT1/P3.3, T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0, CCP0/P1.3(也可通過寄存器設置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通過寄存器設置到P4.3)
16. PWM(2 路)/PCA(可編程計數器陣列,2 路)
--- 也可用來當2 路D/A 使用 --- 也可用來再實現2 個定時器
--- 也可用來再實現2 個外部中斷(上升沿中斷/ 下降沿中斷均可分別或同時支持)
17. A/D 轉換, 10 位精度ADC,共8 路,轉換速度可達250K/S(每秒鍾25 萬次)
18. 通用全雙工非同步串列口(UART),由於STC12 系列是高速的8051,可再用定時器或PCA 軟體實現多串口
19. STC12C5A60S2 系列有雙串口,後綴有S2 標志的才有雙串口,RxD2/P1.2(可通過寄存器設置到P4.2),TxD2/P1.3(可通過寄存器設置到P4.3)
20. 工作溫度范圍: -40 - +85℃(工業級) / 0 - 75℃(商業級)
21. 封裝:PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48
I/O 口不夠時,可用2 到3 根普通I/O 口線外接74HC164/165/595(均可級聯)來擴展I/O 口,
還可用A/D 做按鍵掃描來節省I/O 口,或用雙CPU,三線通信,還多了串口。 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機是宏晶科技生產的單時鍾/ 機器周期(1T)的單片機,是高速/ 低功耗/ 超強抗干擾的新一代8051 單片機,指令代碼完全兼容傳統8051,但速度快8-12 倍。內部集成MAX810 專用復位電路,2 路PWM,8 路高速10 位A/D 轉換(250K/S),針對電機控制,強干擾場合。
總的來說就是:運行速度更快了,存儲器容量更大了,可以實現的功能更多了。希望能幫到你!
⑧ 請教一個菜鳥問題:51單片機用內部數據存儲器存儲數據時重新上電數據會不會丟失
直接存儲是不行的,單片機本身的RAM是掉電就沒有的。一般使用EEPROM,常用的有24c01等,採用I2C協議進行讀寫數據,怎麼使用這類晶元的程序網上搜一下能搜出幾噸來。可以自己搜索一下,由於你使用的51單片機,可以直接用IO口來模擬I2C協議,很簡單的。
需要注意的一點就是,要注意E2P晶元的壽命(一般是讀寫100萬次,足夠了)。
存儲數據的時候,可以對操作數和存儲的數據進行比較,不相等則存儲,比如:
if (ReadI2c()!=data)
{ SaveI2c();}
這樣可以增加使用壽命,比有些每隔1秒鍾進行存儲的會好多了。
碰到要存儲的是時間的時候,並且是每秒鍾存的話,由於壽命的原因,則要另外想辦法,常用的有:
1.在掉電瞬間的時候去存儲數據,這種方法要硬體上給予檢測電路來告知現在掉電了,然後程序就對時間進行存儲,這種方法的弊端是「必須要有檢測電路」。
2.考慮到上述的問題,可以開辟多塊空間來存儲「時間」,每次上電依次使用不同的空間,但是為了要有「使用哪一塊的判斷條件」,所以必須再多一個空間存儲「判斷」:每次程序開始,將「判斷++」,然後根據其來決定使用哪一塊的「時間空間」。
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希望能有幫助,上述是對掉電記憶來講比較不錯的的方法了。
⑨ 單片機設計家電狀態檢測電路
單片機定義
單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。
單片機也被稱為微控制器(Microcontroler),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以後,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。
早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。
單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。
[編輯本段]單片機介紹
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。
它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。
單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!
由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。
可以說,二十世紀跨越了三個「電」的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機,大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
單片機歷史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
1.SCM即單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路,向MCU階段發展的重要因素,就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決;因此,專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
[編輯本段]單片機的應用領域
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。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。
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:
1.在智能儀器儀表上的應用
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、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(功率計,示波器,各種分析儀)。
2.在工業控制中的應用
用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統。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。
3.在家用電器中的應用
可以這樣說,現在的家用電器基本上都採用了單片機控制,從電飯褒、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,五花八門,無所不在。
4.在計算機網路和通信領域中的應用
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,現在的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。
5.單片機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,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。
6.在各種大型電器中的模塊化應用
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。
此外,單片機在工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。
[編輯本段]學習應中六大重要部分
單片機學習應中的六大重要部分
一、匯流排:我們知道,一個電路總是由元器件通過電線連接而成的,在模擬電路中,連線並不成為一個問題,因為各器件間一般是串列關系,各器件之間的連線並不很多,但計算機電路卻不一樣,它是以微處理器為核心,各器件都要與微處理器相連,各器件之間的工作必須相互協調,所以就需要的連線就很多了,如果仍如同模擬電路一樣,在各微處理器和各器件間單獨連線,則線的數量將多得驚人,所以在微處理機中引入了匯流排的概念,各個器件共同享用連線,所有器件的8根數據線全部接到8根公用的線上,即相當於各個器件並聯起來,但僅這樣還不行,如果有兩個器件同時送出數據,一個為0,一個為1,那麼,接收方接收到的究竟是什麼呢?這種情況是不允許的,所以要通過控制線進行控制,使器件分時工作,任何時候只能有一個器件發送數據(可以有多個器件同時接收)。器件的數據線也就被稱為數據匯流排,器件所有的控制線被稱為控制匯流排。在單片機內部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元,這些存儲單元要被分配地址,才能使用,分配地址當然也是以電信號的形式給出的,由於存儲單元比較多,所以,用於地址分配的線也較多,這些線被稱為地址匯流排。
二、數據、地址、指令:之所以將這三者放在一起,是因為這三者的本質都是一樣的——數字,或者說都是一串『0』和『1』組成的序列。換言之,地址、指令也都是數據。指令:由單片機晶元的設計者規定的一種數字,它與我們常用的指令助記符有著嚴格的一一對應關系,不可以由單片機的開發者更改。地址:是尋找單片機內部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據,內部單元的地址值已由晶元設計者規定好,不可更改,外部的單元可以由單片機開發者自行決定,但有一些地址單元是一定要有的(詳見程序的執行過程)。數據:這是由微處理機處理的對象,在各種不同的應用電路中各不相同,一般而言,被處理的數據可能有這么幾種情況:
1•地址(如MOV DPTR,#1000H),即地址1000H送入DPTR。
2•方式字或控制字(如MOV TMOD,#3),3即是控制字。
3•常數(如MOV TH0,#10H)10H即定時常數。
4•實際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執行指令:MOV P1,#0FFH,要燈全暗,則執行指令:MOV P1,#00H)這里0FFH和00H都是實際輸出值。又如用於LED的字形碼,也是實際輸出的值。
理解了地址、指令的本質,就不難理解程序運行過程中為什麼會跑飛,會把數據當成指令來執行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初學時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,認為第二功能和原功能之間要有一個切換的過程,或者說要有一條指令,事實上,各埠的第二功能完全是自動的,不需要用指令來轉換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號,當微片理機外接RAM或有外部I/O口時,它們被用作第二功能,不能作為通用I/O口使用,只要一微處理機一執行到MOVX指令,就會有相應的信號從P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令說明。事實上『不能作為通用I/O口使用』也並不是『不能』而是(使用者)『不會』將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令,並且當單片機執行到這條指令時,也會使P3.7變為高電平,但使用者不會這么去做,因為這通常這會導致系統的崩潰。
四、程序的執行過程: 單片機在通電復位後8051內的程序計數器(PC)中的值為『0000』,所以程序總是從『0000』單元開始執行,也就是說:在系統的ROM中一定要存在『0000』這個單元,並且在『0000』單元中存放的一定是一條指令。
五、堆棧: 堆棧是一個區域,是用來存放數據的,這個區域本身沒有任何特殊之處,就是內部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用數據的方式,即所謂的『先進後出,後進先出』,並且堆棧有特殊的數據傳輸指令,即『PUSH』和『POP』,有一個特殊的專為其服務的單元,即堆棧指針SP,每當執一次PUSH指令時,SP就(在原來值的基礎上)自動加1,每當執行一次POP指令,SP就(在原來值的基礎上)自動減1。由於SP中的值可以用指令加以改變,所以只要在程序開始階段更改了SP的值,就可以把堆棧設置在規定的內存單元中,如在程序開始時,用一條MOV SP,#5FH指令,就時把堆棧設置在從內存單元60H開始的單元中。一般程序的開頭總有這么一條設置堆棧指針的指令,因為開機時,SP的初始值為07H,這樣就使堆棧從08H單元開始往後,而08H到1FH這個區域正是8031的第二、三、四工作寄存器區,經常要被使用,這會造成數據的混亂。不同作者編寫程序時,初始化堆棧指令也不完全相同,這是作者的習慣問題。當設置好堆棧區後,並不意味著該區域成為一種專用內存,它還是可以象普通內存區域一樣使用,只是一般情況下編程者不會把它當成普通內存用了。
六、單片機的開發過程: 這里所說的開發過程並不是一般書中所說的從任務分析開始,我們假設已設計並製作好硬體,下面就是編寫軟體的工作。在編寫軟體之前,首先要確定一些常數、地址,事實上這些常數、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來了。如當某器件的連線設計好後,其地址也就被確定了,當器件的功能被確定下來後,其控制字也就被確定了。然後用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟體,編寫好後,用編譯器對源程序文件編譯,查錯,直到沒有語法錯誤,除了極簡單的程序外,一般應用模擬機對軟體進行調試,直到程序運行正確為止。運行正確後,就可以寫片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯後,生成了擴展名為HEX的目標文件,一般編程器能夠識別這種格式的文件,只要將此文件調入即可寫片。在此,為使大家對整個過程有個認識,舉一例說明:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START:
MOV SP,#5FH ;設堆棧
LOOP:
NOP
LJMP LOOP ;循環
END ;結束
[編輯本段]單片機學習
目前,很多人對匯編語言並不認可。可以說,掌握用C語言單片機編程很重要,可以大大提高開發的效率。不過初學者可以不了解單片機的匯編語言,但一定要了解單片機具體性能和特點,不然在單片機領域是比較致命的。如果不考慮單片機硬體資源,在KEIL中用C胡亂編程,結果只能是出了問題無法解決!可以肯定的說,最好的C語言單片機工程師都是從匯編走出來的編程者因為單片機的C語言雖然是高級語言,但是它不同於台式機個人電腦上的VC++什麼的單片機的硬體資源不是非常強大,不同於我們用VC、VB等高級語言在台式PC上寫程序畢竟台式電腦的硬體非常強大,所以才可以不考慮硬體資源的問題。
以8051單片機為例講解單片機的引腳及相關功能;
《單片機引腳圖》
40個引腳按引腳功能大致可分為4個種類:電源、時鍾、控制和I/O引腳。
⒈ 電源:
⑴ VCC - 晶元電源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;
註:用萬用表測試單片機引腳電壓一般為0v或者5v,這是標準的TTL電平。但有時候在單片機程序正在工作時候測試結果並不是這個值而是介於0v-5v之間,其實這是萬用表的響應速度沒這么快而已,在某一個瞬間單片機引腳電壓仍保持在0v或者5v。
⒉ 時鍾:XTAL1、XTAL2 - 晶體振盪電路反相輸入端和輸出端。
⒊ 控制線:控制線共有4根,
⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許/片內EPROM編程脈沖
① ALE功能:用來鎖存P0口送出的低8位地址
② PROG功能:片內有EPROM的晶元,在EPROM編程期間,此引腳輸入編程脈沖。
⑵ PSEN:外ROM讀選通信號。
⑶ RST/VPD:復位/備用電源。
① RST(Reset)功能:復位信號輸入端。
② VPD功能:在Vcc掉電情況下,接備用電源。
⑷ EA/Vpp:內外ROM選擇/片內EPROM編程電源。
① EA功能:內外ROM選擇端。
② Vpp功能:片內有EPROM的晶元,在EPROM編程期間,施加編程電源Vpp。
⒋ I/O線
80C51共有4個8位並行I/O埠:P0、P1、P2、P3口,共32個引腳。
P3口還具有第二功能,用於特殊信號輸入輸出和控制信號(屬控制匯流排)
[編輯本段]常用單片機晶元簡介
PIC單片機:
是MICROCHIP公司的產品,其突出的特點是體積小,功耗低,精簡指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強的模擬介面,代碼保密性好,大部分晶元有其兼容的FLASH程序存儲器的晶元.
EMC單片機:
是台灣義隆公司的產品,有很大一部分與PIC 8位單片機兼容,且相兼容產品的資源相對比PIC的多,價格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差.
ATMEL單片機(51單片機):
ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列,AT89系列是8位Flash單片機,與8051系列單片機相兼容,靜態時鍾模式;AT90系列單片機是增強RISC結構、全靜態工作方式、內載在線可編程Flash的單片機,也叫AVR單片機.
PHLIPIS 51PLC系列單片機(51單片機):
PHILIPS公司的單片機是基於80C51內核的單片機,嵌入了掉電檢測、模擬以及片內RC振盪器等功能,這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應用設計中可以滿足多方面的性能要求.
HOLTEK單片機:
台灣盛揚半導體的單片機,價格便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用於消費類產品.
TI公司單片機(51單片機):
德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機.TMS370系列單片機是8位CMOS單片機,具有多種存儲模式、多種外圍介面模式,適用於復雜的實時控制場合;MSP430系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機,特別適用於要求功耗低的場合