A. 大工二零秋单片机原理及作用在线作业一
大工20秋《单片机原理及应用》在线作业1-辅导资料
第1题(单选题)以下关于ARM7系列内核说法正确的是( )。
A、冯-诺依曼结构,ARMv4指令集
B、5级流水线
C、执行ARMv7-M架构
D、哈佛结构,同时读取/存储数据
答:A
第2题(单选题)Bit-band区域的存储器以( )位的方式进行访问。
A、8
B、16
C、32
D、64
答:C
第3题(单选题)以下( )适用于高速运算及大数据处理。
A、嵌入式微控制器
B、嵌入式片上系统
C、嵌入式数字信号处理器
D、嵌入式微处理器
答:C
第4题(单选题)计数器方向控制由TIMx_CR1中的( )位控制。
A、APRE
B、DIR
C、OPM
D、CEN
答:B
第5题(单选题)以下关于Cortex-M3内核说法错误的是( )。
A、采用ARMv7-M架构,Thumb2指令架构(ISA)子集
B、哈佛结构,同时读取/存储数据
C、5级流水线
D、单周期32位乘法器
答:C
B. 单片机原理及应用张岩
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在各个领域广泛应用。
诸如手机、汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到单片机的身影。单片机的特点是编程、维护相对复杂,编程方式常用C语言或者汇编语言,成本较低,I/O接口相对有限。
PLC与单片机的区别
PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品,有较强的通用性。
单片机可以构成各种各样的应用系统,使用范围更广,但单就“单片机”而言,它只是一种集成电路,还必须与其它元器件及软件构成系统才能应用。
从工程的使用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采用PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但成本较高。
对于量大的配套项目,采用单片机系统具有成本低、效益高的优点,但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。
从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广泛)系统。
PLC的特点
PLC广泛使用梯形图代替计算机语言,对编程有一定的优势。你可以把梯形图理解成是与汇编等计算器语言一样,是一种编程语言,只是使用范围不同。而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编语言(由PLC所使用的CPU决定),然后利用汇编或C编译系统编译成机器码。PLC运行的只是机器码而已,梯形图只是让使用者更加容易使用而已。
如所说,MCS-51单片机也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些高级应用如:大量运算(包括浮点运算)、嵌入式系统(现在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不从心而已。不过加上DSP就已经能满足一般要求了,而且同样使用梯形图编程,我们可把梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译。不难发现不同型号的PLC会选用不同的CPU,其实也说明PLC就是一套已经做好的单片机系统。
这样一看PLC其实并不神秘,不少PLC是很简单的,其内部的CPU除了速度快之外,其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU,带1或2个的串行通道与外界通讯,内部有一个定时器即可,若要提高可靠性再加一个看家狗定时器问题就解决了。
另外,PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序,梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能,通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用,通常以独立控制器的方式运作,不需与外界交换信息,只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。
实际上,设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。现在的单片机完全可以取代PLC。以前的单片机由于稳定性和抗电磁干扰能力比较的弱和PLC是没有办法相比的,现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗干扰能力在某些领域已经实现了替换。
单片机可以取代PLC吗?
有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性 —— 大多PLC的控制芯片实际上就是单片机,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发。单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品( IP为标记字母,第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级)。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。
C. 单片机原理与应用陈勇版课后习题答案
最近论坛上发了一个连载帖子——吴鉴鹰单片机实战项目精讲,因此受到不少网友的关注,在这里吴鉴谢谢各位网友的支持、关心和信任。
在帖子中留了几个群号,有两千多读者加了群,通过QQ向我询问了很多问题,如果在工作不是太忙的时候我看到了就会回答,但是有时候做项目太忙就没时间解答。
为此,在这里应群内成员以及一些网友的要求,专门写一篇文章来针对这些问题做一个总结。希望能为大家的疑惑有一点点帮助就足以。不足之处,也希望大家客观指出,君子和而不同。
1、学习单片机有用吗?
有很多初学者有这样的困惑,单片机初学者感觉入门很难,学着学着,就会产生这样的疑问——自己辛辛苦苦学习单片机,将来有用吗?
单片机只是一个工具,重要的还是思想,有了自己的想法,电子行业地域辽阔,随便你闯。单片机这个切入点入手还是不错的,可以让你尽快进入电子殿堂的大门,如果你还在上学,不要眼睛里面只盯着暂时的薪水,哪怕是毕业两三年的也一样。重要的是掌握程度和对技术的理解程度,有句话叫“水到渠成”,到时候再去研究工资的事情也不晚。
2、学习嵌入式编程有必要从51单片机开始吗?
我原本来在读大学的时候,有很多同学听说学习ARM很牛逼,于是就跑到图书馆借了一两本关于ARM的书,学一两天后发现跟自己想的不太像,于是学着学着就慢慢放弃了。所以我总结一下,与其迈很大的步子,不如放慢脚步一步步走。从最基本的做起,一步步走,等单片机学会之后再进行像ARM,DSP之类高端处理器的运用,也就能得心应手了,如果想一口吃成一个胖子,只怕最后没胖起来,倒把自己给噎死了!
3、会用高端处理器就牛了吗?
不少网友问我:是不是学会了ARM、嵌入式操作系统就会很牛?是不是单片机就是运用在低档产品上,ARM做出来的产品就高端了。
首先,从本质上说,是同一类东西,都是嵌入式应用方面的主力。十八般兵器,没有优劣之分,只是在乎持兵器的人修为高低,当年解放军凭借小米加步枪不也取得了抗战胜利。
微处理器,单片机、DSP、FPGA、ARM,每一种都有自己的侧重点,都具备自己的优势和劣势。
单片机:技术比较成熟,运用在工控领域比较多,但进行嵌入式应用显得太庞大,因而派生出ARM单片机进行高端应用,可以进行操作系统的移植,但是现在一些高端单片机也可以移植操作系统,单片机跟ARM并没有什么本质的区别。
DSP:是数据处理的缩写。也可以做控制运用,它的优势是运算,主要用在运算量大的领域,如数字信号处理,图像处理,视屏处理,导弹雷达上也等等。如果要用的好,需要学会很多高深的算法,需要有较强的数学功底。
FPGA:可编程逻辑阵列的缩写。实际上就是做一个芯片,用软件实现它的内部连接,达到用软件的方法实现硬件的目标。是用硬件实现的一种方法。是早期单片机(功能简单的逻辑应用)的现代实现方法。
总结:一个嵌入式软件工程师,其实核心竞争力不是你会运用什么芯片,当你会了一两种以后,再学其他的,就会觉得很容易了。一个真正的有竞争力的工程师,应该是具备良好的编程习惯,编程思路,还应该具备扎实的数学功底。只有把握核心的东西,才能走的更远。
4、单片机行业技术研发有前途吗?
这也是初学者最为关心的一个话题,单片机行业的技术研发将来前途如何?
着名的高尔夫球手,老虎伍兹说过一句话:我只需成为高尔夫数一数二的高手,钱自然会追着我来。
单片机技术研发,也就是一个类型的职业岗位,同样叫做“单片机工程师”,能力、经验、学历,参差不齐,因此待遇肯定也不尽相同。
高待遇者,年薪数百万也有,低收入者,养家糊口都难。
只有倒闭的企业,没有倒闭的行业!
不是行业没有前景,只能反思自己为何没有足够的优秀。
5、单片机技术研发太苦太累,值得去坚持吗?
在论坛里看到很多人在抱怨:现在电子行业的研发做起来太累,待遇又不是很好,感觉没什么出路。
既然我们选择了单片机行业,就坚持做下去,不要轻信别人讲的:单片机研发工程师没有前途,太苦太累。
学好单片机你至少可以找一份技术性的工作,就算目前累一点,至少你可以看到希望,随着自己经验的积累,未来的路会越走越宽!至少可以坐在办公室里面,有自由的时间可以支配。
你知道那种专业课没学好,只能去车间做一线工人的感觉吗?坐在车间里像一个机器人一样每天重复同样的工作吗?你喜欢过那种一点自由都没有,在流水线上忙碌着,连上厕所时间都没有的工作吗?我相信没有人喜欢!
所有不要被一些工作了几年的工程师的话语所迷惑,说做技术很苦,拿的钱又少,当你真正有一天想去做技术,发现原来因为自己缺少知识的积累,没有公司愿意要你。
简单地分享了自己对单片机领域一些问题的看法,欢迎同行积极分享自己的心得,能让更多初学者少走弯路,摆正心态进行单片机的学习。