控制應用單片機

『壹』 單片機的原理及應用

單片機到底是什麼呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它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。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。x0dx0a單片機是靠程序工作的，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！x0dx0a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(近幾年，C語言也開始廣泛被應用)，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也是承受不了的。x0dx0a目前最常用的單片機為MCS-51，是由美國INTEL公司（生產CPU的英特爾）生產的，89C51是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發生產的，其內核兼容MCS-51單片機。x0dx0a單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），x0dx0a單片機晶元x0dx0a常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，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。單片機由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備構成，相當於一個微型的計算機（最小系統），和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。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。它最早是被用在工業控制領域。x0dx0a由於單片機在工業控制領域的廣泛應用，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。x0dx0aINTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器，當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以後ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機，直到目前基於8031的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統，因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器，隨著單片機家族的發展壯大，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。x0dx0a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。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機和其他計算的總和，甚至比人類的數量還要多。x0dx0a單片機是指晶元本身，而單片機系統是為實現某一個控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機晶元而組建的計算機應用系統，這是單片機應用系統。單片機開發系統是指單片機開發調試的工具。單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應用場合的需要，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等特點，正在逐步取代現有的多片微機應用系統。單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出並執行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然後再被執行。x0dx0a2應用分類x0dx0a編輯x0dx0ax0dx0a單片機作為計算機發展的一個重要分支領域，根據目前發展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。x0dx0a通用型/專用型x0dx0ax0dx0a這是按單片機適用范圍來區分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。x0dx0a匯流排/非匯流排型x0dx0ax0dx0a這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排，大大減省封裝成本和晶元體積，這類單片機稱為非匯流排型單片機。x0dx0a控制型/家電型x0dx0ax0dx0a這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型定址范圍大，運算能力強；用於家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設介面集成度高。顯然，上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是匯流排型，還可以作工控用。x0dx0a3發展歷史x0dx0a編輯x0dx0ax0dx0a單片機誕生於1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此後在8031上發展出了MCS51系列MCU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提高。隨著INTELi960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。x0dx0a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Soc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。x0dx0a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。x0dx0a主要階段x0dx0ax0dx0a早期階段x0dx0aSCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）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。x0dx0a中期發展x0dx0aMCU即微控制器（MicroControllerUnit）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。x0dx0aPhilips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。x0dx0a當前趨勢x0dx0aSoC嵌入式系統(SystemonChip）式的獨立發展之路，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。

『貳』 單片機原理及應用

單片機原理是單片機主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成。其中，運算器由算術邏輯單元(ALU)、累加器、寄存器等構成。

首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最後將運算結果存入寄存器中；控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的「組織」，用於協調整個系統各部分之間的運作。

寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令解碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。

單片機具體在各個領域的應用如下：

1，在儀器儀表領域，一旦採用單片機對其進行控制，便使得儀器儀表變得數字化、智能化、微型化，且其功能更加強大。

2，在家用電器領域，已廣泛實現了家用電器的單片機控制，如電飯煲、電冰箱、空調、彩電、音響等等。

3，在網路通信領域，手機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統等等都已實現了單片機控制，且單片機普遍具備通信介面，使得通信設備可以方便地與計算機之間進行數據通信。

4，在工業控制領域，可以使用單片機構成多種多樣的控制系統，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。

5，在醫療設備領域，單片機也極大的實現了它的價值，已廣泛應用於各種分析儀、監護儀、病床呼叫系統、醫用呼吸機等醫療設備中。

『叄』 單片機原理及應用是什麼

單片機的原理是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等功能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。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。
單片機就是一個微型電腦，它是靠程序工作的，並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內部也有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，用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。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。
單片機是靠程序工作的，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。如果是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。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。
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。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機和其他計算的總和，甚至比人類的數量還要多。

『肆』 單片機的應用領域有哪些

單片機也稱為單晶元微控制器，不是執行某種邏輯功能的晶元，而是將計算機系統集成到單個晶元上。下面給大家說說單片機的應用領域有哪些

• 01

  單片機廣泛用於醫療設備，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監視器，超聲診斷設備和床呼叫系統。

• 02

  在工業測控領域，一些測量系統通常由單片機構成，可實現工業領域的智能數據採集和處理，並可顯示多功能數字顯示和寬屏 范圍自動切換。取代我們傳統的模擬顯示器等。

• 03

  家用電器廣泛用於單片機控制，從電飯煲，洗衣機，冰箱，空調，彩電，其他音頻和視頻設備，到電子稱重設備和白色家電。

• 04

  單片機廣泛用於汽車電子，例如汽車中的發動機控制器，基於CAN匯流排的汽車發動機的智能電子控制器，GPS導航系統，ABS防抱死制動系統，制動系統和輪胎壓力檢測。

『伍』 單片機的應用領域

單片機的應用領域如下：

1、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。

『陸』 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。

(6)控制應用單片機擴展閱讀

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。

『柒』 什麼是單片機有什麼作用

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提及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。

『捌』 單片機應用在什麼地方

【例子】：火災報警器。

【原理】：報警器通過內部智能處理器感應離散光源、微小的煙粒和氣霧來檢測，一旦檢測到煙霧，立刻通過一個內置的專用IC驅動電路和一個外部壓電式換能器輸出報警聲，使人們及早得知火情，將火災撲滅在萌芽狀態。其採用低功耗 CMOS 微處理器就屬於單片機。

【硬體組成】：電源、煙霧感應器、CMOS 微處理器（單片機）、煙霧報警器、蜂鳴器等。兩匯流排制方式掛接EI系列剩餘電流式電氣火災監控探測器，接收並顯示火災報警信號和剩餘電流監測信息，發出聲、光報警信號。

(8)控制應用單片機擴展閱讀：

單片機的相關應用特點：

1、單片機擁有強大的控制功能，同時運行電壓比較低；

2、單片機擁有簡易攜帶等優勢， 同時性價比較高。單片機主要應用於下面幾種領域當中，分別是：自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、 航空航天領域、汽車電子設備、醫用設備領域、商業營銷設備、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等。

3、擁有良好的集成度， 單片機自身體積較小，擁有強大的控制功能，同時運行電壓比較低。

『玖』 單片機主要應用在哪些領域

單片機主要應用的領域有工業生產、頃氏電子設備。

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，直仿租到沒有語法錯誤，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）。

『拾』 談談單片機在日常生活中的應用。

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，主要應用於以下七個方面：

1、在智能儀表上的應用。

單片機結合不同類型的感測器，可實現電壓、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。單片機的控制使得儀器儀表數字化，智能化，微型化，功能比起採用電子或數字電路更強大。

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。例如工程流水線的智能化管理，電梯智能化控制，與計算機構成二級控制系統等。

7、單片機在汽車設備領域中的應用。

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，gps導航系統，abs防抱死系統，制動系統等。

此外，在工商，金融，科研，教育，國防等領域都有廣泛用途。