Ⅰ 單片機原理及應用
單片機現在已經滲透到我們的日常生活中了,從民用電子產品到軍用電子產品,幾乎每個領域都能看到它的身影。那麼你知道單片機原理及應用嗎?下面一起來了解一下吧。
單片機原理及應
總的來說,單片機原理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。單片機的應用領域小到家用電器、儀器儀表,大到醫療器械、航空航天。你了解了嗎?
Ⅱ 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。
Ⅲ 單片機的使用方法
傳統51單片機IO介面只可以作為標准雙向IO介面,如果用其來驅動LED只能用灌電流的方式或是用三極體外擴驅動電路。
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灌電流方式:LED正極接VCC,負極接IO口。IO為高電平是LED兩極電平相同,沒有電流,LED熄滅;IO為低電平時,電流從VCC流入IO,LED點亮。但是當你吧LED正極接在IO介面,負極接GND時,將IO介面置於高電平,LED會亮,但因為IO介面上拉能力不足而使亮度不理想,可以用下面介紹的方式解決這個問題。
推挽工作方式:LED正負極分別接在兩個IO口上,然後設置正極IO介面為推挽輸出,負極IO介面為標准雙向灌電流輸入。推挽方式具有強上拉能力,可以實現高電平驅動LED。
IO口的四種使用方法
從I/O口的特性上看,標准51的P0口在作為I/O口使用時,是開漏結構,在實際應用中通常要添加上拉電阻;P1、P2、P3都是准雙向I/O,內部有上拉電阻,既可作為輸入又可以作為輸出。而LPC900系列單片機的I/O口特性有一定的不同,它們可以被配置成4種不同的工作模式:准雙向I/O、推挽輸出、高阻輸入、開漏。
准雙向I/O模式與標准51相比,雖然在內部結構上是不同的,但在用法上類同,比如要作為輸入時都必須先寫「1」置成高電平,然後才能去讀引腳的電平狀態。!!!!!為什麼是這樣子?見下面分析。
推挽輸出的特點是不論輸出高電平還是低電平都能驅動較大的電流,比如輸出高電平時可以直接點亮LED(要串聯幾百歐限流電阻),而在准雙向I/O模式下很難辦到。
高阻輸入模式的特點是只能作為輸入使用,但是可以獲得比較高的輸入阻抗,這在模擬比較器和ADC應用中是必需的。
開漏模式與准雙向模式相似,但是沒有內部上拉電阻。開漏模式的優點是電氣兼容性好,外部上拉電阻接3V電源,就能和3V邏輯器件介面,如果上拉電阻接5V電源,又可以與5V邏輯器件介面。此外,開漏模式還可以方便地實現「線與」邏輯功能。
對於上面疑問的解釋,有這樣一個資料:
高阻態這是一個數字電路里常見的術語,指的是電路的一種輸出狀態,既不是高電平也不是低電平,如果高阻態再輸入下一級電路的話,對下級電路無任何影響,和沒接一樣,如果用萬用表測的話有可能是高電平也有可能是低電平,隨它後面接的東西定。
電路分析時高阻態可做開路理解。你可以把它看作輸出(輸入)電阻非常大。他的極限可以認為懸空。
高阻態的典型應用:
1、在匯流排連接的結構上。匯流排上掛有多個設備,設備與匯流排以高阻的形式連接。這樣在設備不佔用匯流排時自動釋放匯流排,以方便其他設備獲得匯流排的使用權。
2、大部分單片機I/O使用時都可以設置為高阻輸入,如凌陽,AVR等等。高阻輸入可以認為輸入電阻是無窮大的,認為I/O對前級影響極小,而且不產生電流(不衰減),而且在一定程度上也增加了晶元的抗電壓沖擊能力。
Ⅳ 什麼是單片機,單片機學習方法,單片機原理及應用
什麼是單片機?
單片機(Microcontrollers)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。
單片機學習方法:
第一階段:先瀏覽教科書里的硬體部分,大至了解單片機的硬體結構。如ROM、RAM、地址、I/O口等,以及看一些廠家的MCU資料(Data Sheet),來加強MCU所提供各項資源的印象。簡單點的說單片機就是一塊集成晶元,但是不同的地方就是可以通過編程來改變其引腳的電平高低。可以用計算機的原理來理解單片機。比如說 ROM 其實就像計算機的硬碟一樣,是用來裝東西的,裝運行的程序。
第二階段:就是了解二進位數字、十六進位數和軟體方面的內容。盡管有很多高級語言可用於單片機的編程,但初學還是以匯編語言為好,更有利於和硬體結合,掌握硬體結構。知道匯編語言、機器語言、指令、 程序等概念後,從MOV指令開始,學習匯編語言和編程,在MCU匯編語言系統有11條指令,簡單又好理解它們怎樣和硬體聯系,更有助於一般學習單片機的指令整合與運用.因此其方法可先了 解幾條基本的MOV指令和它的機器語言,大致建立起單片機的硬體和軟體概念,來知道單片機的硬體是由指令控制指揮的。
第三階段按照編程環境的使用手冊,熟悉使用編程環境。現在的編程環境一般都和電腦相連,只要具備基本電腦知識的人都可很快掌握步驟。
第四階段是依靠實驗板,學習掌握單片機的匯編語言指令系統和簡單編程。同時和前面所學硬體知識結合組裝,起到主學軟體,鞏固硬體的雙重作用。
單片機原理:通用計算機是分模塊的,比如內存條,CPU,顯卡,這些設備是通過系統匯流排連接成一個計算機系統。所以可以看出,單片機是微計算機系統,因為小巧,價格也便宜,很適合應用於嵌入式系統。當然單片機的功能沒有通用型計算機的功能那麼強大。
單片機的應用: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,錄像機、攝像機、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。