單片機百家號

『壹』 單片機課程設計參考文獻近幾年

電氣傳動是通過控制電動機來進行傳動，電動機和成電器傳動系統通過實現兩個能量之間的轉換，達到生產生套的傳動模塊共同組成了電氣傳動系統，但是它不包括由活的目的。電氣傳動系統依靠電機的高度工作效率，依賴電動機驅動的設備。我們要弄清楚電氣傳動系統，首先要電能的傳輸分配和快速協調功能，達到電氣自動化控制的了解電動機和電能，機器的運轉速度快，就說明電動機的目的。
工作效率比較高，這樣使用機器就會比較經濟，而電能的傳輸和分配都比較方便，並且容易被控制，電能相比其他2單片機的發展不可再生能源來說，對資精不會造成污染，經濟適用，所單片機在1971年被美國人和日本人一起發明出來，以現在絕大部分機械的傳動方式都會選擇電氣傳動，電氣經歷了scCM、MCU、sC三個階段，在scN時期，單片傳動系統是工業化發展的重要基礎。
機都是8位或4位的。但是隨著工業化的發展對單片機也1單片機技術與電氣傳動系統提出了更高的要求，開始出現了16位單片機，可是由於性價比不高應用不廣泛。到了90年代之後，電子產品飛單片機技術、電氣傳動系統的含義，從外表上來說，速發展，大大的改變了世界，使人們的生活發生了翻天覆單片機的體積小、質量輕、價格便宜，是學習、應用和開地的變化，這一時期，單片機技術也得到了很大的提高，發的重要工具。從本質上來說，單片機是一塊矽片，但16位單片機的高端地位，被32位單片機迅速取代，並且他不是一個簡單的矽片，因為在它上面，有具有數據處理進入主流市場。過去單片機系統只能在裸機環境下開發和能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器使用，現在已經進入了百花齊放，百家爭鳴的時期，很多ROM、多種I/0口和中斷系統、定時器/計數器，用超大專門的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上，規模集成電路技術把這些功能集成到這塊矽片上，所以單世界上各大晶元製造公司都生產出了自己的單片機，從8片機實際上是一種集成電路晶元，是一個體積小、功能完位、16位到32位，數不勝數，應有盡有，有與主流C51善的微型計算機系統，相比其他計算機，單片機使用起來系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，更加方便靈活，只缺少了I/0設備，所以深受工業生產的為單片機的應用提供廣闊的天地。
青睞，在工業生產領域得到廣泛應用。電器傳動系統能將在單片機微型計算機的階段，最佳的單片形態嵌入式相對經濟的電能轉換為運動的機械能，使機器運行工作，系統的最佳體系結構。這一穿新型的模式獲得了成功，使 得後來SCM與通用計算機有了完全不一樣的發展道路。 在開創嵌入式系統獨立發展的道路上，Intel公司做出了非常大的貢獻。而在微控制器（Micro Controller Unit)階段，即MCU階段，人們不斷擴展滿足嵌入式應用的可能，對象系統要求的各種外圍電路與介面電路，對象的智能化控制能力不斷提高。這一階段所涉及的領域都和對象系統聯系在一起，電氣、電子技術廠家變成了發展MCU的最重要的行業。在這一階段，Intel公司逐漸淡出了MCU的發展。 在MCU這一發展階段，Philips公司成為了最著名的公司。
在嵌入式應用方面，Philips公司佔有巨大的優勢地位，他們將MCS-51從單片微型計算機發展到微控制器，這一速度非常只之迅速。所以，當我們研究單片機的發展歷程時，一定要多關注Intel公司和Philips公司在這一過程中的歷史功績。單片機在SoC這一階段，是單片機嵌入式系統的獨立發展的過程，向MCU階段發展的重要因素，就是要最大化的解決應用系統在晶元上的問題；所以，專用單片機的發展就自然而然的形成了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，對單片機的理解便可以從單片微型計算機、單片微控制器變成了單片應用系統。

『貳』 身份認證什麼意思

身份認證也稱為「身份驗證」或「身份鑒別」，是指在計算機及計算機網路系統中確認操作者身份的過程，從而確定該用戶是否具有對某種資源的訪問和使用許可權，進而使計算機和網路系統的訪問策略能夠可靠、有效地執行，防止攻擊者假冒合法用戶獲得資源的訪問許可權，保證系統和數據的安全，以及授權訪問者的合法利益。

對用戶的身份認證基本方法可以分為這三種：

1，根據你所知道的信息來證明你的身份(what you know ，你知道什麼 ) 。

2，根據你所擁有的東西來證明你的身份(what you have ，你有什麼 ) ；

3，直接根據獨一無二的身體特徵來證明你的身份(who you are ，你是誰 ) ，比如指紋、面貌等。

(2)單片機百家號擴展閱讀：

身份認證產生原因：

1，計算機網路世界中一切信息包括用戶的身份信息都是用一組特定的數據來表示的，計算機只能識別用戶的數字身份，所有對用戶的授權也是針對用戶數字身份的授權。

2，如何保證以數字身份進行操作的操作者就是這個數字身份合法擁有者，也就是說保證操作者的物理身份與數字身份相對應，身份認證就是為了解決這個問題，作為防護網路資產的第一道關口，身份認證有著舉足輕重的作用。

『叄』 MCU簡介及詳細資料

發展歷滲液史

​單片機出現的歷史並不長，但發展十分迅猛。 它的產生與發展和微處理器的產生與發展大體同步，自1971年美國Intel公司首先推出4位微處理器以來，它的發展到目前為止大致可分為5個階段。下面以Intel公司的單片機發展為代表加以介紹。

1971-1976

單片機發展的初級階段。 1971年11月Intel公司首先設計出集成度為2000隻電晶體/片的4位微處理器Intel 4004, 並配有RAM、 ROM和移位暫存器, 構成了第一台MCS-4微處理器, 而後又推出了8位微處理器Intel 8008, 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。

1976-1980

低性能單片機階段。 以1976年Intel公司推出的MCS-48系列為代表, 採用將8位CPU、 8位並行I/O介面、8位定時/計數器、RAM和ROM等集成於一塊半導體晶片上的單片結構, 雖然其定址范圍有限(不大於4 KB), 也沒有串列I/O, RAM、 ROM容量小, 中斷系統也較簡單, 但功能可滿足一般工業控制和智慧型化儀器、儀表等的需要。

1980-1983

高性能單片機階段。 這一階段推出的高性能8位單片機普遍帶有串列口, 有多級中斷處理系統, 多個16位定時器/計數器。片內RAM、 ROM的容量加大，且定址范圍可達64 KB，個別片內還帶有A/D轉換介面。

1983-80年代末

16位單片機階段。 1983年Intel公司又推出了高性能的16位單片機MCS-96系列, 由於其採用了最新的製造工藝, 使晶片集成度高達12萬只電晶體/片。

1990年代

單片機在集成度、功能、速度、可靠性、套用領域等全方位向更高水平發展。

按照單片機的特點，單片機的套用分為單機套用與多機套用。在一個套用系統中，只使用一片單片機稱為單機套用。單片機的單機套用的范圍包括:

(1) 測控系統。 用單片機可以構成各種不太復雜的工業控制系統、自適應控制系統、數據採集系統等, 達到測量與控制的目的。

(2) 智慧型儀表。 用單片機改造原有的測量、譽寬控制儀表, 促進儀表向數位化、智慧型化、多功能化、綜合化、柔性化方向發展。

(3) 機電一體化產品。單片機與傳統的機械產品相結合, 使傳統機械產品結構簡化, 控制智慧型化。

(4) 智慧型介面。 在計算機控制系統, 特別是在較大型的工業測、控系統中, 用單片機進行介面的控制與管理, 加之單片機與主機的並行工作, 大大提高了系統的運行速度。

(5) 智慧型民用產品。 如在家用電器、玩具、游戲機、聲像設備、電子秤、收銀機、辦公設備、廚房設備等許多產品中, 單片機控制器的引入, 不僅使產品的功能大大增強, 性能得到提高, 而且獲得了良好的使用效果。

單片機的多機套用系統可分為功能集散系統、並行多機處理及局部網路系統。

(1) 功能集散系統。 多功能集散系統是為了滿足工程系統多種外圍功能的要求而設定的多機系統。

(2) 並行多機控制系統。 並行多機控制系統主要解決工程套用系統的快速性問題, 以便構成大型實時工程套用系統。

(3) 局部網路系統。

單片機按套用范圍又可分成通用型和專用型。專用型是針對某種特定產品而設計的，例如用於體溫計的單片機、用於洗衣機的單片機等等。在通用型的單片慶喊亮機中，又可按字長分為4位、8位、16/32位，雖然計算機的微處理器現在幾乎是32/64位的天下，8位、16位的微處理器已趨於萎縮，但單片機情況卻不同，8位單片機成本低，價格廉，便於開發，其性能能滿足大部分的需要，只有在航天、汽車、機器人等高技術領域，需要高速處理大量數據時，才需要選用16/32位，而在一般工業領域，8位通用型單片機，仍然是目前套用最廣的單片機。

到目前為止，中國的單片機套用和嵌入式系統開發走過了二十餘年的歷程，隨著嵌入式系統逐漸深入社會生活各個方面，單片機課程的教學也有從傳統的8位處理器平台向32位高級RISC處理器平台轉變的趨勢，但8位機依然難以被取代。國民經濟建設、軍事及家用電器等各個領域，尤其是手機、汽車自動導航設備、PDA、智慧型玩具、智慧型家電、醫療設備等行業都是國內急需單片機人才的行業。行業高端目前有超過10餘萬名從事單片機開發套用的工程師，但面對嵌入式系統工業化的潮流和我國大力推動建設"嵌入式軟體工廠"的機遇，我國的嵌入式產品要溶入國際市場，形成產業，則必將急需大批單片機套用型人才，這為高職類學生從事這類高技術行業提供了巨大機會。

主要分類

按用途分類:

通用型:將可開發的資源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供給用戶。

專用型:其硬體及指令是按照某種特定用途而設計，例如錄音機機芯控制器、印表機控制器、電機控制器等。

按其基本操作處理的數據位數分類:

根據匯流排或數據暫存器的寬度，單片機又分為1位、4位、8位、16位、32位甚至64位單片機。4位MCU大部份套用在計算器、車用儀表、車用防盜裝置、呼叫器、無線電話、CD播放器、LCD驅動控制器、LCD游戲機、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓計、溫濕度計、遙控器及傻瓜相機等;8位MCU大部份套用在電表、馬達控制器、電動玩具機、變頻式冷氣機、呼叫器、傳真機、來電辨識器(CallerID)、電話錄音機、CRT顯示器、鍵盤及USB等;8位、16位單片機主要用於一般的控制領域，一般不使用作業系統， 16位MCU大部份套用在行動電話、數字相機及攝錄放影機等;32位MCU大部份套用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN電話、雷射印表機與彩色傳真機; 32位用於網路操作、多媒體處理等復雜處理的場合，一般要使用嵌入式作業系統。64位MCU大部份套用在高階工作站、多媒體互動系統、高級電視游樂器(如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy)及高級終端機等。

8位MCU工作頻率在16~50MHz之間，強調簡單效能、低成本套用，在目前MCU市場總值仍有一定地位，而不少MCU業者也持續為8bit MCU開發頻率調節的節能設計，以因應綠色時代的產品開發需求。

16位MCU，則以16位運算、16/24位定址能力及頻率在24~100MHz為主流規格，部分16bit MCU額外提供32位加/減/乘/除的特殊指令。由於32bit MCU出現並持續降價及8bit MCU簡單耐用又便宜的低價優勢下，夾在中間的16bit MCU市場不斷被擠壓，成為出貨比例中最低的產品。

32位MCU可說是MCU市場主流，單顆報價在1.5~4美元之間，工作頻率大多在100~350MHz之間，執行效能更佳，套用類型也相當多元。但32位MCU會因為運算元與記憶體長度的增加，相同功能的程式代碼長度較8/16bit MCU增加30~40%，這導致內嵌OTP/FlashROM記憶體容量不能太小，而晶片對外腳位數量暴增，進一步局限32bit MCU的成本縮減能力。

內嵌程式存儲器類型

下面以51單片機為例(MCS-51系列MCU是我國使用最多的單片機)，根據其內部存儲器的類型不同可以分為以下幾個基本型:

1.無ROM型 :8031

2.ROM型:8051

3.EPROM型:8751

4.EEPROM 型:8951

5.增強型:8032/8052/8752/8952/C8051F

MCU按其存儲器類型可分為無片內ROM型和帶片內ROM型兩種。對於無片內ROM型的晶片，必須外接EPROM才能套用(典型晶片為8031)。帶片內ROM型的晶片又分為片內EPROM型(典型晶片為87C51)、MASK片內掩模ROM型(典型晶片為8051)、片內FLASH型(典型晶片為89C51)等類型，一些公司還推出帶有片內一次性可程式ROM(One Time Programming, OTP)的晶片(典型晶片為97C51)。MASKROM的MCU價格便宜，但程式在出廠時已經固化，適合程式固定不變的套用場合;FLASH ROM的MCU程式可以反復擦寫，靈活性很強，但價格較高，適合對價格不敏感的套用場合或做開發用途;OTPROM的MCU價格介於前兩者之間，同時又擁有一次性可程式能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的套用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產的電子產品。

由於MCU強調是最大密集度與最小晶片面積，以有限的程式代碼達成控制功能，因此當今MCU多半使用內建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash記憶體來儲存韌體碼，MCU內建Flash記憶體容量從低階4~64KB到最高階512KB~2MB不等。

存儲器結構

MCU根據其存儲器結構可分為哈佛(Harvard)結構和馮▪諾依曼(Von Neumann)結構。現在的單片機絕大多數都是基於馮·諾伊曼結構的，這種結構清楚地定義了嵌入式系統所必需的四個基本部分:一個中央處理器核心，程式存儲器(唯讀存儲器或者快閃記憶體)、數據存儲器(隨機存儲器)、一個或者更多的定時/計時器，還有用來與外圍設備以及擴展資源進行通信的輸入/輸出連線埠，所有這些都被集成在單個積體電路晶片上。

指令結構

MCU根據指令結構又可分為CISC(Complex Instruction Set Computer,復雜指令集計算機)和RISC(Reced Instruction Set Comuter,精簡指令集計算機微控制器)

技術原理

MCU同溫度感測器之間通過I2C匯流排連線。I2C匯流排佔用2條MCU輸入輸出口線，二者之間的通信完全依靠軟體完成。溫度感測器的地址可以通過2根地址引腳設定，這使得一根I2C匯流排上可以同時連線8個這樣的感測器。本方案中，感測器的7位地址已經設定為1001000。MCU需要訪問感測器時，先要發出一個8位的暫存器指針，然後再發出感測器的地址(7位地址，低位是WR信號)。感測器中有3個暫存器可供MCU使用，8位暫存器指針就是用來確定MCU究竟要使用哪個暫存器的。本方案中，主程式會不斷更新感測器的配置暫存器，這會使感測器工作於單步模式，每更新一次就會測量一次溫度。

要讀取感測器測量值暫存器的內容，MCU必須首先傳送感測器地址和暫存器指針。MCU發出一個啟動信號，接著發出感測器地址，然後將RD/WR管腳設為高電平，就可以讀取測量值暫存器。

為了讀出感測器測量值暫存器中的16位數據，MCU必須與感測器進行兩次8位數據通信。當感測器上電工作時，默認的測量精度為9位，分辨力為0.5 C/LSB(量程為-128.5 C至128.5 C)。本方案採用默認測量精度，根據需要，可以重新設定感測器，將測量精度提高到12位。如果只要求作一般的溫度指示，比如自動調溫器，那麼分辨力達到1 C就可以滿足要求了。這種情況下，感測器的低8位數據可以忽略，只用高8位數據就可以達到分辨力1 C的設計要求。由於讀取暫存器時是按先高8位後低8位的順序，所以低8位數據既可以讀，也可以不讀。唯讀取高8位數據的好處有二，第一是可以縮短MCU和感測器的工作時間，降低功耗;第二是不影響分辨力指標。

MCU讀取感測器的測量值後，接下來就要進行換算並將結果顯示在LCD上。整個處理過程包括:判斷顯示結果的正負號，進行二進制碼到BCD碼的轉換，將數據傳到LCD的相關暫存器中。

數據處理完畢並顯示結果之後，MCU會向感測器發出一個單步指令。單步指令會讓感測器啟動一次溫度測試，然後自動進入等待模式，直到模數轉換完畢。MCU發出單步指令後，就進入LPM3模式，這時MCU系統時鍾繼續工作，產生定時中斷喚醒CPU。定時的長短可以通過編程調整，以便適應具體套用的需要。

主要區別

在20世紀最值得人們稱道的成就中，就有積體電路和電子計算機的發展。20世紀70年代出現的微型計算機，在科學技術界引起了影響深遠的變革。在70年代中期，微型計算機家族中又分裂出一個小小的派系--單片機。隨著4位單片機出現之後，又推出了8位的單片機。MCS48系列，特別是MCS51系列單片機的出現，確立了單片機作為微控制器(MCU)的地位，引起了微型計算機領域新的變革。在當今世界上，微處理器(MPU)和微控制器(MCU)形成了各具特色的兩個分支。它們互相區別，但又互相融合、互相促進。與微處理器(MPU)以運算性能和速度為特徵的飛速發展不同，微控制器(MCU)則是以其控制功能的不斷完善為發展標志的。

CPU(Central Processing Unit，中央處理器)發展出來三個分枝，一個是DSP(Digital Signal Processing/Processor，數位訊號處理)，另外兩個是MCU(Micro Control Unit，微控制器單元)和MPU(Micro Processor Unit，微處理器單元)。

MCU集成了片上外圍器件;MPU不帶外圍器件(例如存儲器陣列)，是高度集成的通用結構的處理器，是去除了集成外設的MCU;DSP運算能力強，擅長很多的重復數據運算，而MCU則適合不同信息源的多種數據的處理診斷和運算，側重於控制，速度並不如DSP。MCU區別於DSP的最大特點在於它的通用性，反應在指令集和定址模式中。DSP與MCU的結合是DSC，它終將取代這兩種晶片。

1.對密集的乘法運算的支持

GPP不是設計來做密集乘法任務的，即使是一些現代的GPP，也要求多個指令周期來做一次乘法。而DSP處理器使用專門的硬體來實現單周期乘 法。DSP處理器還增加了累加器暫存器來處理多個乘積的和。累加器暫存器通常比其他暫存器寬，增加稱為結果bits的額外bits來避免溢出。同時，為了 充分體現專門的乘法-累加硬體的好處，幾乎所有的DSP的指令集都包含有顯式的MAC指令。

2. 存儲器結構

傳統上，GPP使用馮.諾依曼存儲器結構。這種結構中，只有一個存儲器空間通過一組匯流排(一個地址匯流排和一個數據匯流排)連線到處理器核。通常，做一次乘法會發生4次存儲器訪問，用掉至少四個指令周期。

大多數DSP採用了哈佛結構，將存儲器空間劃分成兩個，分別存儲程式和數據。它們有兩組匯流排連線到處理器核，允許同時對它們進行訪問。這種安排將處理器存儲器的頻寬加倍，更重要的是同時為處理器核提供數據與指令。在這種布局下，DSP得以實現單周期的MAC指令。

典型的高性能GPP實際上已包含兩個片內高速快取，一個是數據，一個是指令，它們直接連線到處理器核，以加快運行時的訪問速度。從物理上說，這種片內的雙存儲器和匯流排的結構幾乎與哈佛結構的一樣了。然而從邏輯上說，兩者還是有重要的區別。

GPP使用控制邏輯來決定哪些數據和指令字存儲在片內的高速快取里，其程式設計師並不加以指定(也可能根本不知道)。與此相反，DSP使用多個片內 存儲器和多組匯流排來保證每個指令周期記憶體儲器的多次訪問。在使用DSP時，程式設計師要明確地控制哪些數據和指令要存儲在片記憶體儲器中。程式設計師在寫程式時，必 須保證處理器能夠有效地使用其雙匯流排。

此外，DSP處理器幾乎都不具備數據高速快取。這是因為DSP的典型數據是數據流。也就是說，DSP處理器對每個數據樣本做計算後，就丟棄了，幾乎不再重復使用。

3.零開銷循環

如果了解到DSP演算法的一個共同的特點，即大多數的處理時間是花在執行較小的循環上，也就容易理解，為什麼大多數的DSP都有專門的硬體，用於 零開銷循環。所謂零開銷循環是指處理器在執行循環時，不用花時間去檢查循環計數器的值、條件轉移到循環的頂部、將循環計數器減1。

與此相反，GPP的循環使用軟體來實現。某些高性能的GPP使用轉移預報硬體，幾乎達到與硬體支持的零開銷循環同樣的效果。

4.定點計算

大多數DSP使用定點計算，而不是使用浮點。雖然DSP的套用必須十分注意數字的精確，用浮點來做應該容易的多，但是對DSP來說，廉價也是非 常重要的。定點機器比起相應的浮點機器來要便宜(而且更快)。為了不使用浮點機器而又保證數字的准確，DSP處理器在指令集和硬體方面都支持飽和計算、舍 入和移位。

5.專門的定址方式

DSP處理器往往都支持專門的定址模式，它們對通常的信號處理操作和演算法是很有用的。例如，模組(循環)定址(對實現數字濾波器延時線很有用)、位倒序定址(對FFT很有用)。這些非常專門的定址模式在GPP中是不常使用的，只有用軟體來實現。

6.執行時間的預測

大多數的DSP套用(如蜂窩電話和數據機)都是嚴格的實時套用，所有的處理必須在指定的時間內完成。這就要求程式設計師准確地確定每個樣本需要多少處理時間，或者，至少要知道，在最壞的情況下，需要多少時間。如果打算用低成本的GPP去完成實時信號處理的任務，執行時間的預測大概不會成為什麼問題，應為低成本GPP具有相對直接的結構，比較容易預測執行時間。然而，大多數實時DSP套用所要求的處理能力是低成本GPP所不能提供的。 這時候，DSP對高性能GPP的優勢在於，即便是使用了高速快取的DSP，哪些指令會放進去也是由程式設計師(而不是處理器)來決定的，因此很容易判斷指令是從高速快取還是從存儲器中讀取。DSP一般不使用動態特性，如轉移預測和推理執行等。因此，由一段給定的代碼來預測所要求的執行時間是完全直截了當的。從而使程式設計師得以確定晶片的性能限制。

7.定點DSP指令集

定點DSP指令集是按兩個目標來設計的:使處理器能夠在每個指令周期內完成多個操作，從而提高每個指令周期的計算效率。將存貯DSP程式的存儲器空間減到最小(由於存儲器對整個系統的成本影響甚大，該問題在對成本敏感的DSP套用中尤為重要)。為了實現這些目標，DSP處理器的指令集通常都允許程式設計師在一個指令內說明若干個並行的操作。例如，在一條指令包含了MAC操作，即同時的一個或兩個數據移動。在典型的例子里，一條指令就包含了計算FIR濾波器的一節所需要的所有操作。這種高效率付出的代價是，其指令集既不直觀，也不容易使用(與GPP的指令集相比)。 GPP的程式通常並不在意處理器的指令集是否容易使用，因為他們一般使用象C或C++等高級語言。而對於DSP的程式設計師來說，不幸的是主要的DSP應用程式都是用匯編語言寫的(至少部分是匯編語言最佳化的)。這里有兩個理由:首先，大多數廣泛使用的高級語言，例如C，並不適合於描述典型的DSP演算法。其次， DSP結構的復雜性，如多存儲器空間、多匯流排、不規則的指令集、高度專門化的硬體等，使得難於為其編寫高效率的編譯器。 即便用編譯器將C原始碼編譯成為DSP的匯編代碼，最佳化的任務仍然很重。典型的DSP套用都具有大量計算的要求，並有嚴格的開銷限制，使得程式的最佳化必不可少(至少是對程式的最關鍵部分)。因此，考慮選用DSP的一個關鍵因素是，是否存在足夠的能夠較好地適應DSP處理器指令集的程式設計師。

8.開發工具的要求

因為DSP套用要求高度最佳化的代碼，大多數DSP廠商都提供一些開發工具，以幫助程式設計師完成其最佳化工作。例如，大多數廠商都提供處理器的模擬工具，以准確地模擬每個指令周期內處理器的活動。無論對於確保實時操作還是代碼的最佳化，這些都是很有用的工具。 GPP廠商通常並不提供這樣的工具，主要是因為GPP程式設計師通常並不需要詳細到這一層的信息。GPP缺乏精確到指令周期的模擬工具，是DSP套用開發者所面臨的的大問題:由於幾乎不可能預測高性能GPP對於給定任務所需要的周期數，從而無法說明如何去改善代碼的性能。

套用大會

MCU技術創新與嵌入式套用大會是伴隨著高交會電子展一起開展的一個有關MCU技術的交流套用論壇。由深圳市創意時代會展有限公司承辦，內容上安排通常是上午由國內專業人士對mcu知識和創新套用進行演講，下午論壇，自由暢談交流技術及行業趨勢等。

第四屆

時間: 2012年8月21日

地點: 深圳會展中心

相關展會: 2012年嵌入式系統展

大會全稱: 第四屆MCU技術創新與嵌入式套用大會

支持媒體: 電子展覽網

主題演講(上午):

從MCU到SoC

MCU技術的融合、開放與創新

將嵌入式系統無縫升級32位MCU

更綠色可靠的嵌入式設計，等

分論壇(下午)深入更多嵌入式套用市場:

分論壇1: 家用電器/智慧型家居

分論壇2: 人機界面/IPC

分論壇3: 電機控制

第三屆

將重點呈現:嵌入式世界創新關鍵 及 中國企業產品升級轉型所需MCU與嵌入式方案。

時間:2011年11月18日

地點:深圳

主辦單位:第十三屆深圳高交會電子展組委會

承辦單位:創意時代會展 電子展覽網

主題演講(上午)內容包括:

多核MCU發展趨勢

MCU到SoC

智慧型系統的安全性與可靠性等

MCU!MCU!2011觸角深入最新套用市場(下午):

分論壇1: 家用電器/智慧型家居

分論壇2: 智慧型計量

分論壇3: 人機界面/IPC

分論壇4: 電機控制

以往回顧

2009年有460多為專業人士出席

2010年有606位專業人士出席

2010年專業聽眾分析

MCU!MCU!2010吸引了來自IBM、西門子、研祥、艾默生、TCL、創維、康佳、美的、中興、聯想、富士康、偉創力、比亞迪等上百家國內外知名企業606位技術及管理人員到會參與:

專業聽眾中研發技術人員超過了一半

技術研發人員佔到52%，其次是中、高層管理人員佔33%;少部分為市場/行銷人員，佔13%，其他佔2%

專業聽眾從事的領域分布 參會人員所在的企業，消費電子佔37%;工業電子佔24%;嵌入式系統設計佔22%;醫療電子佔19%;汽車電子，嵌入式軟體開發，各佔15%;家電14%;手機與通訊11%;IT與網路10%;其他佔9%。

『肆』 單片機流水燈實驗原理

上一節我們介紹了什麼是匯流排的方法，以及如何通過十六進制來控制IO口。並把我們的之前單點操作的流水燈進行了改進，成為了一個新的更加簡潔的程序。這回，就再用匯流排方法，來實現流水燈的更加多樣化的操作。

這次，我們要實現正向流水結束後再反過來流水，如此循環。然後再間隔閃爍。然後再累積流水，最後結束。

正向流水結束，再反過來。這個如何實現呢，我們需要使用到一些運算方法。

第一個是移位指令<<。

由於數字對比不強，看的不是很清晰，所以把數字給換成紅色了。

<<這個標志符的意思是，向左移動一位，就像下邊這樣：

1111 1111》1111 111_

移動完成後，會發現，最低位空出來了，此時程序會自動去填補一個0。於是就成了：

1111 1111》1111 111_》1111 1110

第一次移位1111 1110，第二次在第一次基礎上移位1111 1100，第三次在第二次基礎上移位1111 1000，如此循環，就可以一直把所有位都變成0。

我們在看下一句"|"，這個符號是或的意思，我們知道，邏輯中的或，是說只要有其一為一，結果就是一。所以，我們把1100|0001，結果就是頭兩個一和最後一個一留下來，第三位因為都是0，所以就是0.結果就是1101了。當再次移位後，數據就變成1010了，我們再次跟0001取或，最後一位就再次置1，結果就是1011，從結果上看，1110》1101》1011……就是0在不斷的左移。

通過這個方法，可以讓每一位都會單獨置零。然後再給以一定時間的延時，就會看到流水燈了。

如果我們不賦初值0xfe會出現什麼情況？

就會出現，移位產生一個0，在或運算時就會被重新置1，如此循環，就進入不到第二個LED，也就不會出現流水燈了。可以自己嘗試下。

向右流水，效果是一樣的，需要注意的是初值更改為左側為0，就是0x7f，0111 1111，然後移位符號>>,還有取或的語句需要用0x80，1000 0000.

基本上是在左移位的基礎上稍作修改即可。

接下來是閃爍的。

閃爍，我們用的是間隔LED的方法，就是隔一個亮一個，埠輸出是1010 1010。翻譯成十六進制就是0xaa。這次用到的是一個取反的運算，就是把每一位的0變成1,1變成0，然後延時一段時間，再次取反，循環幾個周期，就看起來像是不斷閃爍。取反的操作相對好理解一些，就是這一位，現在是1，那麼取反後就是0，就是0和1的變換。

最後是一個累積點亮LED。

這個程序就是把第一個我們向左移位的函數，進行了更改，取消了賦初值，不用取或了，這樣就可以對比著理解，各個語句的作用，如果不使用，會產生什麼結果。如果我們的第一個函數不用取或這一步，那最終輸出結果就和這個現象一樣了。

所以，我們在寫程序時，需要認真，仔細分析自己需要的結果，然後對照程序進行簡單的演算。保證每一段都是可以輸出想要的結果，不然累積到最終，幾百行的代碼，看起來就會頭疼的，尤其是在沒有標注釋的情況下，有時就會忘記自己為什麼要寫這一句。

好的，這篇先說到這里，有問題或建議可以留言或私信給我。

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『伍』 單片機畢業論文答辯陳述

單片機畢業論文答辯陳述

難忘的大學生活將要結束，畢業生都要通過最後的畢業論文，畢業論文是一種有計劃的檢驗大學學習成果的形式，那麼畢業論文應該怎麼寫才合適呢？以下是我為大家收集的單片機畢業論文答辯陳述，僅供參考，希望能夠幫助到大家。

單片機畢業論文答辯陳述

各位老師好！我叫劉天一，來自**，我的論文題目是《基於AVR單片機的GSM—R基站天線傾角測量系統》。在這里，請允許我向寧提綱老師的悉心指導表示深深的謝意，向各位老師不辭勞苦參加我的論文答辯表示衷心的感謝。

下面我將從論文的背景意義、結構內容、不足之處三個方面向各位老師作一大概介紹，懇請各位老師批評指導。

首先，在背景和意義上，移動通信網路建設初期，基站站間距大、數量少、站型也不大，並且頻率資源相對比較豐富。在這一階段的網路規劃時很少對天線的傾角做詳細的規劃，基站功率常常以滿功率發射。對於越區覆蓋則主要通過增加鄰區的辦法予以解決。

但隨著網路的迅速發展，城市中的基站越來越密集，在一個中等城市通常分布著數十個基站，在省會城市更是達到了數百個基站之多，並且基站的密度越來越高，站型也越來越大，如果對越區覆蓋的問題仍然釆用老辦法解決，那麼網路質量將難以保證。因此有必要在規劃階段就對基站天線的傾角、基站靜態發射功率等進行更加細化合理的規劃，從而減輕優化階段的工作量。

合理設置天線下傾角不但可以降低同頻干擾的影響，有效控制基站的覆蓋范圍，而且可以加強本基站覆蓋區內的信號強度。通常天線下傾角的設定有兩方面側重，一方面側重於干擾抑制，另一方面側重於加強覆蓋。這兩方面側重分別對應不同的下傾角演算法。一般而言，對基站分布密集的地區應該側重於考慮干擾抑制（大下傾角）；而基站分布比較稀疏的地方則側重於考慮加強覆蓋（小下傾角）。

規劃階段進行的傾角設計，在實際施工過程中會出現一定的偏差，在使用的過程中，由於季節變化或風、雨、雪、溫度、濕度等自然條件影響，基站天線傾角會發生變化，進而影響場強質量。而移動通信已經是人類日常生活中不可或缺的一部分，正常的通信離不開基站的建設與維護，因此，基站天線傾角的實時、精確測量就顯得尤為重要了。但現階段移動通信基站的天線方位角、下傾角等基本是依靠人工現場通過羅盤、坡度儀等儀器進行測量得到的，而且由於基站的數量巨大，因而測量耗費了大量的時間、人力、物力，並且存在較大的測量人員人身安全隱患。因此，實現一種省時、省力的自動化測量儀器是非常亟需的。

為此，擬研發GSM—R基站天線傾角測量系統，實現不登塔作業即可完成基站天線傾角的測量工作，並可對各基站測試點進行聯網，實現對基站天線傾角的實時監測。本系統可以大大降低GSM—R系統現場維護作業的人身安全風險和作業難度、強度，具有很高的實用性和安全性。

其次，在結構內容上，論文主要對基站傾角測量系統進行設計，主要研宄內容為：

（1）根據控制要求，選用傾角測量模塊；學會使用並通過使用手冊深入學習其特性及原理。

（2）採用ATmegal62作為控制晶元，進行傾角測量系統的硬體電路設計。整個系統分為主板和從板，通過晶元內置的TWI串列匯流排傳輸介面進行通信，由主板將數據通過無線模塊發送給手持終端。

（3）採用JZ863數傳模塊，將其與上位機控制晶元、下位機控制晶元的非同步串列接收/發送器USART連接，進行上位機與下位機的無線數據通信。

（4）在硬體平台基礎上根據模塊化思想進行傾角測量系統的軟體程序設計。

（5）在設計好的軟硬體平台上進行相關實驗，實現控制系統設計目標和要求。

本文各章節安排如下：

第1章「引言」，對傾角測量系統進行了簡要概述，介紹了研宄背景，並對本文的內容作了簡介。

第2章「傾角測量感測器」，主要分析了本系統比較重要的傾角測量模塊的原理以及SCA100T—D01傾角測量晶元，對其各個引腳的功能以及通信協議等進行了闡述，為後面的具體實現打下了基礎。

第3章「ATmegal62微處理器結構及原理」，分析了本畢設使用的核心單片機晶元ATmegal62，包括它的各個引腳以及I/O埠，並且分析了本論文主要使用的通信協議，即同步串列SPI介面和USART串列口。

第4章「傾角測量系統軟硬體實現」，本章首先對系統的總體設計進行了實現，包括主要的技術指標、主要的功能模塊等。接著進行了本系統的硬體實現和軟體實現。硬體實現包括各個功能模塊的具體電路設計以及最後的PCB電路板製作，軟體實現包括各個功能模塊的程序設計。

第5章「傾角測量系統調試及實驗」，本章主要進行了硬體電路的調試，並介紹了通過AVR Studio進行軟體模擬以及下載，最後在搭建的系統軟硬體平台的基礎上，進行調試和實驗，以此來驗證基站傾角測量系統的硬體與軟體設計。

第6章「結論」，本章主要總結了本論文的研究結果，並闡述了系統的不足之處和對以後工作的展望。

最後，在不足之處上，這篇論文的寫作以及修改的過程，也是我越來越認識到自己知識與經驗缺乏的過程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運用自己所學的知識進行論文寫作，但論文還是存在許多不足之處，有待改進。請各位評委老師多批評指正，讓我在今後的學習中學到更多。

[知識拓展]

論文答辯提問方式

在畢業論文答辯會上，主答辯老師的提問方式會影響到組織答辯會目的的實現以及學員答辯水平的發揮。主答辯老師有必要講究自己的提問方式。

1、提問要貫徹先易後難原則。主答辯老師給每位答辯者一般要提三個或三個以上的問題，這些要提的問題以按先易後難的次序提問為好。所提的第一個問題一般應該考慮到是學員答得出並且答得好的問題。學員第一個問題答好，就會放鬆緊張心理，增強「我」能答好的信心，從而有利於在以後幾個問題的答辯中發揮出正常水平。反之，如果提問的第一個問題就答不上來，學員就會背上心理包袱，加劇緊張，產生慌亂，這勢必會影響到對後面幾個問題的答辯，因而也難以正確檢查出學員的答辯能力和學術水平。

2、提問要實行逐步深入的方法。為了正確地檢測學員的專業基礎知識掌握的情況，有時需要把一個大問題分成若干個小問題，並採取逐步深入的提問方法。如有一篇《淺論科學技術是第一生產力》的論文，主答辯老師出的探測水平題，是由以下四個小問題組成的。

（1）什麼是科學技術？

（2）科學技術是不是生產力的一個獨立要素？在學員作出正確回答以後，緊接著提出第三個小問題：

（3）科學技術不是生產力的一個獨立要素，為什麼說它也是生產力呢？

（4）你是怎樣理解科學技術是第一生產力的？通過這樣的提問，根據學員的答辯情況，就能比較正確地測量出學員掌握基礎知識的扎實程度。如果這四個小問題，一個也答不上，說明該學員專業基礎知識沒有掌握好；如果四個問題都能正確地回答出來，說明該學員基礎知識掌握得很扎實；如果能回答出其中的2—3個，或每個小問題都能答一點，但答得不全面，或不很正確，說明該學員基礎知識掌握得一般。倘若不是採取這種逐步深入的提問法，就很難把一個學員掌握專業基礎知識的情況准確測量出來。假如上述問題採用這樣提問法：請你談談為什麼科學技術是第一生產力？學員很可能把論文中的主要內容重述一遍。這樣就很難確切知道該學員掌握基礎知識的情況是好、是差、還是一般。

3、當答辯者的觀點與自己的觀點相左時，應以溫和的態度，商討的語氣與之開展討論，即要有「長者」風度，施行善術，切忌居高臨下，出言不遜。不要以「真理」掌握者自居，輕易使用「不對」、「錯了」、「謬論」等否定的斷語。要記住「是者可能非，非者可能有是」的格言，要有從善如流的掂量。如果作者的觀點言之有理，持之有據，即使與自己的觀點截然對立，也應認可並樂意接受。倘若作者的觀點並不成熟、完善，也要善意地、平和地進行探討，並給學員有辯護或反駁的平等權利。當自己的觀點不能為作者接受時，也不能以勢欺人，以權壓理，更不要出言不遜。雖然在答辯過程中，答辯老師與學員的地位是不平等的（一方是審查考核者，一方是被考核者），但在人格上是完全平等的。在答辯中要體現互相尊重，做到豁達大度，觀點一時難以統一，也屬正常。不必將自己的觀點強加於人，只要把自己的觀點亮出來，供對方參考就行。事實上，只要答辯老師講得客氣、平和，學員倒愈容易接受、考慮你的觀點，愈容易重新審視自己的觀點，達到共同探索真理的目的。

4、當學員的回答答不到點子上或者一時答不上來的問題，應採用啟發式、引導式的提問方法。參加過論文答辯委員會的老師可能都遇到過這樣的情況：學員對你所提的問題答不上來，有的就無可奈何地「呆」著；有的是東拉西扯，與你繞圈子，其實他也是不知道答案。碰到這種情況，答辯老師既不能讓學員尷尬地「呆」在那裡，也不能聽憑其神聊，而應當及時加以啟發或引導。學員答不上來有多種原因，其中有的是原本掌握這方面的知識只是由於問題完全出乎他的意料而顯得心慌意亂，或者是出現一時的「知覺盲點」而答不上來。這時只要稍加引導和啟發，就能使學員「召回」知識，把問題答好。只有通過啟發和引導仍然答不出或答不到點子上的，才可判定他確實不具備這方面的知識。

【拓展】

單片機畢業論文開題報告參考

1． 課題名稱：

數字鍾的設計

近年來，隨著單片機檔次的不斷提高，功能的不斷完善，其應用日趨成熟、應用領域日趨廣泛，特別是工業測控、尖端武器和日常家用電器等領域更是因為有了單片機而生輝增色，不少設備、儀器已經把單片機作為核心部分。單片機應用技術已經成為一項新的工程應用技術。尤其是Intel公司生產的MCS-51系列單片機，由於其具有集成度高、處理功能強、可靠性高、系統結構簡單、價格低廉等優點，在我國得到了廣泛的`應用，在智能儀器儀表機電一體化等方面取得了令人矚目的成果。現在單片機可以說是百花齊放，百家爭鳴，世界上各大晶元製造公司都推出了自己的單片機，從8位，16位，到32位，數不勝數，應有盡有由於主流C51兼容的，也有不兼容的，但他們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供了廣泛的天地。在高節奏發展的現代社會，以單片機技術為核心的數字鍾越來越彰顯出它的重要性。

3． 設計目的和意義：

單片機的出現具有劃時代的意義。它的出現使得許多原本花費很高的復雜電路以及繁多的電氣元器件都被取締，取而代之的是一塊小小的晶元。伴隨著計算機技術的不斷發展，單片機也得到了相應的發展，而且其應用的領域也得到更好的擴展。在民用，工用，醫用以及軍用等眾多領域上都有所應用。為了，能夠更好的適應這日新月異的社會，我們應當充實我們的知識面，方能不被時代的潮流踩在腳下。

介於單片機的重要性，我們應當對單片機的原理，發展以及應用有著一定的了解。所以，我們應當查閱相關資料，從而能夠對單片機有個全方位的了解。進而將探討的領域指向具體的國內，從而能夠在科技與經濟飛速發展的當今社會更好的應用這項技術。事實上，該項技術在國內有著極為廣泛的發展前景，因此，通過對本課題的研究，我們因當能夠充分認識到單片機技術的重要性，對單片機未來的發展趨勢有所展望。

單片機的形成背景：

1.隨著微電子技術的不斷創新和發展，大規模集成電路的集成度和工藝水平不斷提高。硅材料與人類智慧的結合，生產出大批量的低成本、高可靠性和高精度的微電子結構模塊，推動了一個全新的技術領域和產業的發展。在此基礎上發展起來的器件可編程思想和微處理（器）技術可以用軟體來改變和實現硬體的功能。微處理器和各種可編程大規模集成專用電路、半定製器件的大量應用，開創了一個嶄新的應用世界，以至廣泛影響著並在逐步改變著人類的生產、生活和學習等社會活動。

2.計算機硬體平台性能的大幅度提高，使很多復雜演算法和方便使用的界面得以實現，大大提高了工作效率，給復雜嵌入式系統輔助設計提供了物理基礎。

3.高性能的EDA綜合開發工具（平台）得到長足發展，而且其自動化和智能化程度不斷提高，為復雜的嵌入式系統設計提供了不同用途和不同級別集編輯、布局、布線、編譯、綜合、模擬、測試、驗證和器件編程等一體化的易於學習和方便使用的開發集成環境。

4.硬體描述語言HDL(Hardware Description Language)的發展為復雜電子系統設計提供了建立各種硬體模型的工作媒介。它的描述能力和抽象能力強，給硬體電路，特別是半定製大規模集成電路設計帶來了重大的變革。

5.軟體技術的進步，特別是嵌入式實時操作系統EOS(Embedded Operation System）的推出，為開發復雜嵌入式系統應用軟體提供了底層支持和高效率開發平台。EOS是一種功能強大、應用廣泛的實時多任務系統軟體。它一般都具有操作系統所具有的各種系統資源管理功能，用戶可以通過應用程序介面API調用函數形式來實現各種資源管理。用戶程序可以在EOS的基礎上開發並運行。

單片機的發展歷史：20世紀70年代，微電子技術正處於發展階段，集成電路屬於中規模發展時期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機仍處在初級的發展階段，元件集成規模還比較小，功能比較簡單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡單的I/O口集成到晶元上，它還需配上外圍的其他處理電路方才構成完整的計算系統。類似的單片機還有Z80微處理器。

1976年INTEL公司推出了MCS-48單片機，這個時期的單片機才是真正的8位單片微型計算機，並推向市場。它以體積小，功能全，價格低贏得了廣泛的應用，為單片機的發展奠定了基礎，成為單片機發展史上重要的里程碑。

在MCS-48的帶領下，其後，各大半導體公司相繼研製和發展了自己的單片機。到了80年代初，單片機已發展到了高性能階段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列等等,此外,日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開發了具有自己特色的專用單片機。

80年代，世界各大公司均競相研製出品種多功能強的單片機，約有幾十個系列，300多個品種，此時的單片機均屬於真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數目繁多的I/O介面、多種中斷系統，甚至還有一些帶A/D轉換器的單片機，功能越來越強大，RAM和ROM的容量也越來越大，定址空間甚至可達64kB，可以說，單片機發展到了一個全新階段，應用領域更廣泛，許多家用電器均走向利用單片機控制的智能化發展道路。

1982年以後，16位單片機問世，代表產品是INTEL公司的MCS-96系列，16位單片機比起8位機，數據寬度增加了一倍，實時處理能力更強，主頻更高，集成度達到了12萬只晶體管，RAM增加到了232位元組，ROM則達到了8kB，並且有8個中斷源，同時配置了多路的A/D轉換通道，高速的I/O處理單元，適用於更復雜的控制系統。

九十年代以後，單片機獲得了飛速的發展，世界各大半導體公司相繼開發了功能更為強大的單片機。美國Microchip公司發布了一種完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列單片機，引起了業界的廣泛關注，特別它的產品只有33條精簡指令集吸引了不少用戶，使人們從INTEL的111條復雜指令集中走出來。PIC單片機獲得了快速的發展，在業界中佔有一席之地。

隨後的事情，熟悉單片機的人士都比較清楚了，更多的單片機種蜂擁而至，MOTOROLA公司相繼發布了MC68HC系列單片機，日本的幾個著名公司都研製出了性能更強的產品，但日本的單片機一般均用於專用系統控制，而不象INTEL等公司投放到市場形成通用單片機。例如NEC公司生產的uCOM87系列單片機，其代表作uPC7811是一種性能相當優異的單片機。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低價等特點贏得了不少用戶。

1990年美國INTEL公司推出了80960超級32位單片機引起了計算機界的轟動，產品相繼投放市場，成為單片機發展史上又一個重要的里程碑。

我國開始使用單片機是在1982年，短短五年時間里發展極為迅速。1986年在上海召開了全國首屆單片機開發與應用交流會，有的地區還成立了單片微型計算機應用協會，那是全國形成的第一次高潮。截止今日，單片機應用技術飛速發展，我們上網際網路輸入一個「單片機」的搜 索，將會看到上萬個介紹單片機的網站，這還不包括國外的。隨著微電子技術的高速發展，單片機在國民經濟的各個領域得到了廣泛的應用。首先，單片機技術不斷進步，出現了許多新的技術和新的產品。本文以Intel MCS-51系列單片機為模型，闡述單片機的一般原理、應用以及單片機的影響，較為詳細地介紹當前主要單片機廠家的產品系列及發展動向。主要內容包括：單片機的基本原理、硬體結構、發展趨勢以及具體的應用介紹。本文主要目的是想讓大家對單片機有一個更為深入的了解。

科技的進步需要技術不斷的提升。試想，曾經一塊大而復雜的模擬電路花費了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而現在，只需要一塊幾厘米見方的單片機，寫入簡單的程序，就可以使您以前的電路簡單很多。相信您在使用並掌握了單片機技術後，不管在您今後開發或是工作上，一定會帶來意想不到的驚喜。

數字鍾的發展：1350年6月6日，義大利人喬萬尼·德·黨笛製造了世界上第一台結構簡單的機械打點多功能數字鍾，由於數字鍾報價便宜，功能齊全，因此很快受到眾多用戶的喜愛。1657年，荷蘭人惠更斯率先把重力擺引入機械鍾，進而才創立了擺鍾。

到了20世紀以後，隨著電子工業的快速發展，電池驅動鍾、交流電鍾、電機械表、指針式石英電子鍾表以及數字顯示式石英鍾表相繼問世，數字鍾報價非常合理，再加上產品的不斷改良，多功能數字鍾的日差已經小於0.5秒，因此受到廣大用戶的青睞。尤其是原子鍾的出現，它是使用原子的振動來控制計時的，是目前世界上最精準的時鍾，即使經過將近100萬年，其偏差也不可能超過1秒鍾。

多功能數字鍾最早是在歐洲中世紀的教堂，屬於完全機械式結構，動力使用重錘，打點鍾聲完全使用人工進行撞擊鑄鍾，所以當時一個多功能數字鍾工程在建築與機械結構方面是非常復雜的，進而影響了數字鍾報價。進入電子時代以後，電子多功能數字鍾也相繼問世。我國電子多功能數字鍾行業從80年代開始漸漸成長壯大，目前不僅數字鍾報價合理，在技術和應用水平上也已經達到世界同類水平。

4． 國內外現狀和發展趨勢：

縱觀單片機的發展過程，可以預示單片機的發展趨勢，大致有：

1.低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現在的各個單片機製造商基本都採用了CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝)。象80C51就採用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由於其物理特徵決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特徵，更適合於在要求低功耗象電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今後一段時期單片機發展的主要途徑。

2.微型單片化

現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、並行和串列通信介面，中斷系統、定時電路、時鍾電路集成在一塊單一的晶元上，增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的晶元上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做，製造出具有自己特色的單片機晶元。

此外，現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展。

3.主流與多品種共存

現在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機佔主流。所以C8051為核心的單片機占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強勁的發展勢頭，中國台灣的HOLTEK公司近年的單片機產量與日俱增，與其低價質優的優勢，占據一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產品，日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內，這種情形將得以延續，將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同發展的道路。

『陸』 單片機的發展趨勢

現在可以說單片機是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大晶元製造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，數不勝數，應有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供廣闊的天地。

縱觀單片機的發展過程，可以預示單片機的發展趨勢，大致有：

1．4．1 低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現在的各個單片機製造商基本都採用了CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝)。象80C51就採用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由於其物理特徵決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特徵，更適合於在要求低功耗象電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今後一段時期單片機發展的主要途徑。

現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、並行和串列通信介面，中斷系統、定時電路、時鍾電路集成在一塊單一的晶元上，增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的晶元上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做，製造出具有自己特色的單片機晶元。

此外，現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展。

1．4．3 主流與多品種共存

現在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機佔主流，兼容其結構和指令系統的有PHILIPS公司的產品，ATMEL公司的產品和中國台灣的Winbond系列單片機。所以C8051為核心的單片機占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強勁的發展勢頭，中國台灣的HOLTEK公司近年的單片機產量與日俱增，與其低價質優的優勢，占據一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產品，日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內，這種情形將得以延續，將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同發展的道路。