1. 51单片机系列的区别与特点介绍
1、8031的特点
8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373,外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改,必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除,之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。
2、8051的特点
8051片内有4k ROM,无须外接外存储器和373,更能体现“单片”的简练。但是你编的程序你无法烧写到其ROM中,只有将程序交芯片厂代你烧写,并是一次性的,今后你和芯片厂都不能改写其内容。
3、8751的特点
8751与8051基本一样,但8751片内有4k的EPROM,用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用,EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。
由于上述类型的单片机应用的早,影响很大,已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作,也推出了同类型的单片机,如同一种单片机的多个版本一样,虽都在不断的改变制造工艺,但内核却一样,也就是说这类单片机指令系统完全兼容,绝大多数管脚也兼容;在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”,学了其中一种,便会所有的51系列。
4、AT89C51、AT89S51的特点
在众多的51系列单片机中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实用,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写,一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。再着,AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低,市场供应也很充足。
AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种,除了完全兼容8051外,还多了ISP编程和看门狗功能。我们也专门为这种新片设计了一款 编程、学习、实验板。
5、AT89C2051、AT89C1051等的特点
ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种,这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口,内部的程序FLASH存储器也小到2K,封装形式也由51的P40脚改为20脚,相应的价格也低一些,特别适合在一些智能玩具,手持仪器等程序不大的电路环境下应用;AT89C1051在2051的基础上,再次精简掉了串口功能等,程序存储器再次减小到1k,当然价格也更低。
对2051和1051来说,虽然减掉了一些资源,但他们片内都集成了一个精密比较器,别小看这小小的比较器,他为我们测量一些模拟信号提供了极大的方便,在外加几个电阻和电容的情况下,就可以测量电压、温度等我们日常需要的量。这对很多日用电器的设计是很宝贵的资源。
ATMEL的51、2051、1051均有多种封装,如AT89C(S)51有PDIP、PLCC和PQFP/TQFP等封装;2051/1051有PDIP和SOIC封装等。下图是部分封装实物。
由于51系列单片机的内核都一样,所以在51单片机教材方面目前仍然沿用Intel MCS 8051单片机的书籍。开发软件和工具也是一样,我们统称为8051开发系统、环境、等等,如我们网站介绍的汇编程序ASM51、Keil C51、MedWin 等均是针对8051内核单片机的开发软件。
单对AT89C51、AT89S51来说,在实际电路中可以直接互换8051//8751,替换8031只是第31脚有区别,8031因内部没有ROM,31脚需接地(GND),单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令;而8051/8751/89c51因内部有程序存储器,31脚接高电平(VCC),单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部读取还是从外部读取,31脚接电源,程序从内部读取,31脚接地,程序从外部读取。其他无须改动。另外,AT89C51、AT89s51替换8031后因不用外存储器,不必安装原电路的外存储器和373芯片。
6、89S51与89C51的区别
MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品,典型产品有 8031(内部没有程序存储器,实际使用方面已经被市场淘汰)、8051(芯片采用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,实际使用方面已经被市场淘汰)和8751等通用产品,一直到现在, MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品(比如目前流行的89S51、89C51等),各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机,8051是早期的最典型的代表作,MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。
其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品而以。同样的一段程序,在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的,如ATMEL的89C51(已经停产)、89S51, PHILIPS(菲利浦),和WINBOND(华邦)等,我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51单片机,同时是在原基础上增强了许多特性,如时钟,更优秀的是由Flash(程序存储器的内容至少可以改写1000次)存储器取带了原来的ROM(一次性写入),AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。
不过在市场化方面,89C51受到了PIC单片机阵营的挑战,89C51最致命的缺陷在于不支持ISP(在线更新程序)功能,必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。89S51就是在这样的背景下取代89C51的,现在,89S51目前已经成为了实际应用市场上新的宠儿,作为市场占有率第一的Atmel目前公司已经停产AT89C51,将用AT89S51代替。89S51在工艺上进行了改进,89S51采用0.35新工艺,成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同时,Atmel不再接受89CXX的定单,大家在市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。如果市场需要,Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。
7、89S51相对于89C51增加的新功能包括:
1)性能有了较大提升,价格基本不变,甚至比89C51更低!
2)ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。
3)最高工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率是24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。
4)具有双工UART串行通道。
5)内部集成看门狗计时器,不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
6)双数据指示器。
7)电源关闭标识。
8)全新的加密算法,这使得对于89S51的**变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
9) 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。
2. 什么是单片机
单片机是一种集成在电路芯片,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/计时器等功能(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计算机系统。
单片机介绍
单片机也被称为微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端[1]的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。单片机芯片单片机是靠程序运行的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使单片机历史
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
起初模型
1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。Micro Controller Unit2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最着名的厂家当数Philips公司。 Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
嵌入式系统
单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
[编辑本段]单片机的应用领域
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管芯片理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。 在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。 7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。用单片机或其它可编程逻辑器件上。
3. 现在主流单片机都有哪些
几种主流单片机简介
目前已投放市场的主要单片机产品多达70 多个系列,500多个品种。这其中还不包括那些系统或整机厂商定制的专用单片机,及针对专门业务、专门市场的单片机品种。这里仅对部分常见的和常用的单片机系列进行介绍。
(1)8051 单片机
最早由Intel 公司推出的8051/31 类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC 类兼容的高档芯片的开发上,随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多着名IC制造厂商,如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上,这些公司容入了自身的优势,扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等,开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族,统称为80C51系列单片机。客观事实表明,80C51已成为8位单片机的主流,成了事实上的标准MCU芯片。
(2)MOTOROLA 单片机
MOTOROLA 是世界上最大的单片机厂商,品种全、选择余地大、新产品多是其特点。在8 位机方面有68HC05 和升级产品68HC08。68HC05有30 多个系列,200 多个品种,产量已超过20 亿片。16 位机68HC16 也有十多个品种。32位单片机的683XX 系列也有几十个品种。MOTOROLA 单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel 类单片机低得多,因而使得高频噪声低、抗干扰能力强,更适合用于工业控制领域及恶劣的环境。
(3)Microchip 单片机
Microchip单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机,CPU 采用RISC 结构,仅33 条指令,其高速度,低电压,低功耗,大电流LCD 驱动能力和低价位OTP 技术等都体现出单片机产业的发展新趋势。且以低价位着称,一般单片机价格都在一美元以下。由美国Microchip 公司推出的PIC 单片机系列产品,已有三种系列多种型号的产品问世,从电脑的外设,家电控制,电讯通信,智能仪器,汽车电子到金融电子的各个领域都得到广泛的应用。Microchip 单片机没有掩膜产品,全都是OTP 器件(近年已推出FLASH型单片机——编者注)。Microchip 强调节约成本的最优化设计、使用量大、档次低、价格敏感的产品。
(4)Atmel 单片机
ATMEL 公司的90 系列单片机是增强 RISC内载 Flash 的单片机,通常简称为 AVR 单片机,90 系列单片机是基于新的精简指令RISC 结构的。这种结构是在90 年代开发出来的综合了半导体集成技术和软件性能的新结构,这种结构使得在8 位微处理器市场上AVR 单片机具有最高 MIPS mw 能力
(5)NEC 单片机
NEC 单片机自成体系,以8 位单片机78K 系列产量最高,也有16 位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略着重于服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。
(6)东芝单片机
东芝单片机从4 位单片机到64 位单片机,门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8 位机主要有870 系列、90 系列等,该类单片机允许使用慢模式,采用32K 时钟时功耗低至10uA 数量级。CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000A RISC的CPU结构,面向VCD、数字相机、图像处理等市场。
(7)富士通单片机
富士通有8 位、16位和32 位单片机,其中8 位单片机主要有3V 产品和5V 产品,3V产品应用于消费类及便携设备,如空调、洗衣机、冰箱、电表、小家电等,5V产品应用于工业及汽车电子。8位单片机有8L 和8FX 两个系列,是市场上最常见的两个系列。16位主流单片机有MB90F387,MB90F462,MB90F548,MB90F428 等,这些单片机主要是采用64脚或100 脚QFP 封装,1路或多路CAN 总线,并可外扩总线,适用于电梯、汽车电子车身控制及工业控制等。32位单片机采用RISC 结构,主要产品有MB91101A,它采用100 脚QFP 封装,超低成本,可外扩总线,适用于POS 机、银行税控打印机等;MB91F362GA,208 脚QFP 封装,CAN 总线,可外扩总线,适用于电力及工业控制等;MB91F364GA,120 脚LQFP 封装,CAN 总线,I2C等丰富通讯接口,支持低成本的在线仿真技术(AccemiCMDE),广泛适用于要求高性能低成本的各种应用。富士通公司注重于服务大公司、大客户,帮助大客户开发产品。
自单片机在上世纪70 年代产生以来,在短短几十年的时间内得到了飞速的发展,随着工艺技术及技术的不断发展,新的单片机将会不断出现。
4. 什么是单片机是做什么用的
单片机定义
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
[编辑本段]单片机介绍
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。
单片机历史
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最着名的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
[编辑本段]单片机的应用领域
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:
1.在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
2.在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
4.在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
5.单片机在医用设备领域中的应用
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
6.在各种大型电器中的模块化应用
某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。
在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
[编辑本段]学习应中六大重要部分
单片机学习应中的六大重要部分
一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。
二、数据、地址、指令:之所以将这三者放在一起,是因为这三者的本质都是一样的——数字,或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。换言之,地址、指令也都是数据。指令:由单片机芯片的设计者规定的一种数字,它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系,不可以由单片机的开发者更改。地址:是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据,内部单元的地址值已由芯片设计者规定好,不可更改,外部的单元可以由单片机开发者自行决定,但有一些地址单元是一定要有的(详见程序的执行过程)。数据:这是由微处理机处理的对象,在各种不同的应用电路中各不相同,一般而言,被处理的数据可能有这么几种情况:
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•常数(如MOV TH0,#10H)10H即定时常数。
4•实际输出值(如P1口接彩灯,要灯全亮,则执行指令:MOV P1,#0FFH,要灯全暗,则执行指令:MOV P1,#00H)这里0FFH和00H都是实际输出值。又如用于LED的字形码,也是实际输出的值。
理解了地址、指令的本质,就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞,会把数据当成指令来执行了。
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初学时往往对P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程,或者说要有一条指令,事实上,各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7分别是WR、RD信号,当微片理机外接RAM或有外部I/O口时,它们被用作第二功能,不能作为通用I/O口使用,只要一微处理机一执行到MOVX指令,就会有相应的信号从P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不会’将其作为通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一条SETB P3.7的指令,并且当单片机执行到这条指令时,也会使P3.7变为高电平,但使用者不会这么去做,因为这通常这会导致系统的崩溃。
四、程序的执行过程: 单片机在通电复位后8051内的程序计数器(PC)中的值为‘0000’,所以程序总是从‘0000’单元开始执行,也就是说:在系统的ROM中一定要存在‘0000’这个单元,并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。
五、堆栈: 堆栈是一个区域,是用来存放数据的,这个区域本身没有任何特殊之处,就是内部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用数据的方式,即所谓的‘先进后出,后进先出’,并且堆栈有特殊的数据传输指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一个特殊的专为其服务的单元,即堆栈指针SP,每当执一次PUSH指令时,SP就(在原来值的基础上)自动加1,每当执行一次POP指令,SP就(在原来值的基础上)自动减1。由于SP中的值可以用指令加以改变,所以只要在程序开始阶段更改了SP的值,就可以把堆栈设置在规定的内存单元中,如在程序开始时,用一条MOV SP,#5FH指令,就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令,因为开机时,SP的初始值为07H,这样就使堆栈从08H单元开始往后,而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区,经常要被使用,这会造成数据的混乱。不同作者编写程序时,初始化堆栈指令也不完全相同,这是作者的习惯问题。当设置好堆栈区后,并不意味着该区域成为一种专用内存,它还是可以象普通内存区域一样使用,只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。
六、单片机的开发过程: 这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始,我们假设已设计并制作好硬件,下面就是编写软件的工作。在编写软件之前,首先要确定一些常数、地址,事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后,其地址也就被确定了,当器件的功能被确定下来后,其控制字也就被确定了。然后用文本编辑器(如EDIT、CCED等)编写软件,编写好后,用编译器对源程序文件编译,查错,直到没有语法错误,除了极简单的程序外,一般应用仿真机对软件进行调试,直到程序运行正确为止。运行正确后,就可以写片(将程序固化在EPROM中)。在源程序被编译后,生成了扩展名为HEX的目标文件,一般编程器能够识别这种格式的文件,只要将此文件调入即可写片。在此,为使大家对整个过程有个认识,举一例说明:
ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START:
MOV SP,#5FH ;设堆栈
LOOP:
NOP
LJMP LOOP ;循环
END ;结束
[编辑本段]单片机学习
目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言,但一定要了解单片机具体性能和特点,不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。
以8051单片机为例讲解单片机的引脚及相关功能;
《单片机引脚图》
40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
⒈ 电源:
⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;
注:用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v,这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间,其实这是万用表的响应速度没这么快而已,在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根,
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址
② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
① RST(Reset)功能:复位信号输入端。
② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能:内外ROM选择端。
② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。
P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)
[编辑本段]常用单片机芯片简介
PIC单片机:
是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.
EMC单片机:
是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.
ATMEL单片机(51单片机):
ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.
PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机):
PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.
HOLTEK单片机:
台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品.
TI公司单片机(51单片机):
德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合
5. 80C51单片机简介
80C51单片机属于MCS-51系列单片机,由Intel公司开发。
概述:
1、80C51有两个16位定时计数器,两个外中断,两个定时计数中断,及一个串行中断,并有4个8位并行输入口。
2、80C51内部有时钟电路,但需要石英晶体和微调电容外接,由于80C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求,而且产品产量丰富来源广,应用也很成熟,故采用来作为控制核心。
3、80C51采用40引脚双列直插式DIP,内有128Byte的RAM单元及4K的ROM。
(5)津南区新能源单片机产品介绍扩展阅读
80C51的优点及用途:
1、拥有良好的集成度;
2、自身体积较小,简易携带;
3、拥有强大的控制功能,同时运行电压比较低。
用途:
80C51主要应用于下面几种领域当中,分别是:自动化办公、机电一体化、尖端武器和国防军事领域、航空航天领域、汽车电子设备、医用设备领域、商业营销设备、计算机通讯、家电领域、日常生活和实时控制领域等。
参考资料来源:网络-80c51
6. 51单片机的具体介绍
T89C2051是精简版的51单片机,精简掉了P0口和P2口,只有20引脚,但其内部集成了一个很实用的模拟比较器,特别适合开发精简的51应用系统,毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口,用AT89C2051更合适,芯片体积更小,而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V,因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解,两种单片机是目前最常用的单片机,其中AT89S51为标准51单片机,当然其功能比早期的51单片机更强大,支持ISP在系统编程技术,内置硬件看门狗。。。
一、AT89S51单片机引脚介绍
AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式,其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装,外形结构下图。
芯片共有40个引脚,引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口(见右图)左边那列引脚逆时针数起,依次为1、2、3、4。。。40,其中芯片的1脚顶上有个凹点(见右图)。在单片机的40个引脚中,电源引脚2根,外接晶体振荡器引脚2根,控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚(2根)
VCC(Pin40):电源输入,接+5V电源
GND(Pin20):接地线
2、外接晶振引脚(2根)
XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端
3、控制引脚(4根)
RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号
PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
芯片实物图片 芯片引脚功能
4、可编程输入/输出引脚(32根)
AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。每一根引脚都可以编程,比如用来控制电机、交通灯、霓虹灯等,开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能,尽情发挥你的想象力吧,实现你想要的:)
强大无比。。。
PO口(Pin39~Pin32):8位双向I/O口线,名称为P0.0~P0.7
P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O口线,名称为P1.0~P1.7
P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O口线,名称为P2.0~P2.7
P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7
上面就是AT89S51单片机引脚的简单介绍,其它51系列家族的单片机8031、8051、89C51等引脚和89S51兼容,只是个别引脚功能定义不同。
二、AT89C2051单片机引脚介绍
AT89C2051为20引脚小型封装,2K内部程序存储器,15个可编程I/O口线,没有P0口和P2口的16根I/O线,内部集成了一个模拟比较器。AT89C2051单片机的引脚排列如下图所示。
芯片实物图片 芯片引脚功能
芯片共有20个引脚,引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口(见上图)左边那列引脚逆时针数起,依次为1、2、3。。。20,在单片机的20个引脚中,电源引脚2根,外接晶体振荡器引脚2根,复位引脚1根以及P1、P3口可编程I/O引脚15根。
1、主电源引脚(2根)
VCC(Pin20):电源输入,接+5V电源
GND(Pin10):接地线
2、外接晶振引脚(2根)
XTAL1(Pin5):片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin4):片内振荡电路的输出端
3、控制引脚(1根)
RST/VPP(Pin1):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
4、可编程输入/输出引脚(15根)
P1口: 8位准双向I/O口线,P1.0~P1.7 ,共8根
P3口: 8位准双向I/O口线,P3.0~P3.5、P3.7,共7根
聪明的你一定会发现:标准51单片机有32根可编程I/O口线,89C2051精简掉P0、P2口16根I/O线后,应该还有16根I/O口线,现在只有15根,另一根跑那里去了呢?!前面讲到AT89C2051内部集成了一个模拟比较器,正是因为集成了模拟比较器把另一根引线占用了,比较器的输出端占用了一个I/O口,它就是P3.6口,引脚P3.6没有接出来的,所以少一根I/O口线。在编程时,P3.6就只能用来读比较器的状态了,不能象其它I/O口一样用来驱动外部指示灯等设备了,不过模拟比较器很实用的,在开发中就可以省去外加比较器的麻烦,图为比较器的原理。
三、主要性能参数介绍
AT89S51
·与MCS-51产品指令系统完全兼容
·4k字节在系统编程(ISP)Flash闪速存储器
·1000次擦写周期
·4.0-5.5V的工作电压范围
·全静态工作模式:0Hz-33MHz
·三级程序加密锁
·128×8字节内部RAM
·32个可编程I/O口线
·2个16位定时/计数器
·6个中断源
·全双工串行UART通道
·低功耗空闲和掉电模式
·中断可从空闲模唤醒系统
·看门狗(WDT)及双数据指针
·掉电标识和快速编程特性
·灵活的在系统编程(ISP字节或页写模式)
AT89C2051
·与MCS-51产品指令系统完全兼容
·2k字节可重擦写闪速存储器
·1000次擦写周期
·2.7V-6V的工作电压范围
·全静态操作:0Hz-24MHz
·两级加密程序存储器
·128×8字节内部RAM
·15个可编程I/O口线
·2个l6位定时/计数器
·6个中断源
·可编程串行UART通道
·可直接驱动LED的输出端口
·内置一个模拟比较器
·低功耗空闲和掉电模式
7. 阐述单片机在新能源汽车领域中的具体作用500字
单片机在新能源汽车领域中扮演着重要的角色,其具体作用包括:
电池管理系统控制:单片机可以通过连接各种传感器和外部设备,来实现电池管理系统的控制。例如,可以通过单片机实现电池组的充放电控制、电池组的温度控制、电池组的容量检测等功能。这些功能对于维护电池组的正常工作状态、提高电池组的使用寿命都有重要意义。
电机驱动控制:单片机可以通过连接电机驱动器和电机,来实现电机驱动控制。例如,可以通过单片机实现电机的转速控制、电机的转矩控制等。这些功能对于提高新能源汽车的动力性能、提升新能源汽车的经济性都有重要意义。
车载信息系统控制:单片机可以通过连接各种传感器和外部设备,来实现车载信息系统的控制。例如,可以通过单片机实现导航系统的控制、车辆安全系统的控制、车仿埋载娱乐系统的控制
车载通信系统控制:单片机可以通过连接各种通信模块,来实现车载通信系统的控制。例如,可以通过单片机实现车载网络的建立和维护,从而实现远程监控和控制车辆的功能。此外,单片机还可以通过连接蓝牙模块、WIFI模块等,来实现车载设备之间的通信。
新能源汽车整车控制:单片机可以通过连接各种传感器和外部设备,来实现新能源汽车整车的控制。例如,可以通过单片机实现电动汽车的动力控制、混合动力汽车的动力控制等。这些功能对于裤清提升新能源汽车的性能、提升新能源汽车的使用效率都有重要意义。
其他应用:单片机在新能源汽车领域中还有许多其他应用。例如,可以通过单片机实现汽车充电桩的控制、汽车充电桩的监测、汽车充电桩的故障检测等功能。此外,单片机还可以应用于汽车的故障诊断系统、汽车的智能驾驶系统、汽车的车辆控制系统等领域。
总的来说,单片机在新能源汽车领域中的作用十分重要,它不仅可以提高新能源汽车的性能备纯蚂和使用效率,而且还可以提升新能源汽车的能源利用率、降低新能源汽车的能源消耗。因此,单片机在新能源汽车领域的应用前景十分广阔。
8. 智能新能源汽车单片机与传统汽车单片机的区别
一、驱动汽车使用的能量不同。 传统燃油车要想让汽车跑,必须添加燃油,不管是柴油还是汽油。 纯电动汽车使用的能量是电力。它的电力来源于汽车电池的储备。
二、排放标准不同。 燃油车的排放物当中包含大量的废气。废气当中包含一氧化碳、二氧化碳、硫化物、铅、镉等重金属物和一些微粒子,排放到大气之后,会对大气造成污染。 纯电动汽车行驶的时候并没有废气的产生。属于节能环保车型。但是并不代表它对环境没有污染,因为它的电池也是有使用寿命的。电池使用完毕之后,如果处理不当,也会出现污染环境的问题。
三、出行方式有了不同。 燃油车出行只要没有了在路上就可以选择加油站加油。跑长途跑高速都不用担心燃料的问题。因为服务区之类的加油站还是非常多的,覆盖面非常广。 纯电动车出行,如果跑长途跑高速,那么就需要考虑里程问题,里程越长,对纯电动汽车考验越大。基础设施,比如充电桩,并没有覆盖那么广。所以在出行方面可能不如燃油车那么方便。
四、体验不同 传统燃油车是利用热效率转化成动力。在低速起步的时候,没有纯电动汽车扭矩大,电动车起步快,加速快,哪怕是在拥堵的城市之内,电动车的乘坐舒适度要比燃油车要好。电动车的噪音要比燃油车噪音小很多。 总结:传统燃油车和新能源纯电动汽车,它们的不同之处还是有许多的。比如说购车之后上牌的问题。传统燃油车需要排队等号。而新能源汽车可以直接免费上牌。诸多的不同也就导致了车型的多样性。能满足人们购车需求的电动车越来越多。因为趋势不可逆。
9. 单片机有哪些类型啊请知道的人列举一些种类,并介绍一下它们的特点。
经典的:
1、51单片机
2、61单片机
3、AVR单片机
4、430超低功耗单片机
5、PIC单片机
6、飞思卡尔的单片机
7、英飞凌的单片机
1.8051 单片机
最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel
公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips,
三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高
了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.
2.Atmel 单片机:
ATMEL 公司是世界上着名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体
制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量
高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及
封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在
结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色
而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各
种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片
机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处
理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位 RISC 结构
且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51
十分活跃.
3.Microchip 单片机:
Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是 16C 系列 8 位单片机,CPU
采用 RISC 结构,仅 33 条指令,运行速度快,且以低价位着称,一般单片机价格都在 1 美元以
下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是 OTP 器件(现已推出 FLASH 型单片
机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.
4.TI 公司的 MSP430 系列单片机:
MSP430 系列单片机是由 TI公司开发的 16 位单片机。其突出特点是超低功耗,非常适合于
各种功率要求低的场合。有多个系列和型号,分别由一些基本功能模块按不同的应用目标组
合而成。典型应用是流量计、智能仪表、医疗设备和保安系统等方面。由于其较高的性能价
格比,应用已日趋广泛。
5.凌阳单片机:
中国台湾凌阳科技股份有限公司(Sunplus Technology CO. LTD)至力于8位和16位机的开发.
SPMC65 系列单片机是凌阳主推产品,采用 8 位SPMC65 CPU 内核,并围绕这个通用的CPU
内核,形成了不同的片内资源的一系列产品。在系列芯片中相同的片内硬件功能模块具有相
同的资源特点;不同型号的芯片只是对片内资源进行删减.其最大的特点就是超强抗干扰. 广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表、安防报警、计算机外围等领域。SPMC75 系列
单片机内核采用凌阳科技自主知识产权的μ' nSP(Microcontroller and Signal Processor)16 位
微处理器SPMC75 系列单片机集成了多种功能模块:多功能 I/O 口、串行口、 ADC 、定
时计数器等常硬件模块,以及 能产生电机驱动波形的 PWM 发生器 、多功能的捕获比较
模块、 BLDC 电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等特殊硬设,主要用于变
频马达驱动控制。 SPMC75 系列单片机具有很强的抗干扰能力,广泛应用于变频家电、变
频器、工业控制等控制领域.
6.Motorola 单片机:
Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05
和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片
机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也
有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE
等作为 CPU,用 DSP 作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品
牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较 Intel 类单片机低的多因而使得
高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8 位单片机过去策略
是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上
都胜过 ARM7.
7.Zilog 单片机:
Z8 单片机是该公司的产品,采用多累加器结构,有较强中断处理能力.产品为 OTP 型,Z8 单片
机的开发工具可以说是物美价廉.Z8 单片机以低价位的优势面向低端应用,以18引脚封装位
主,ROM 位 0.5~2KB.最近 Zilog 公司又推出了 Z86 系列单片机,该系列内部集成廉价的 DSP
单元.
8.Scenix单片机:
Scenix单片机(Ubicom公司)的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要
方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不
断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32 位单片机,它集成了包括各种通信协议
在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用
了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz.运算速度接近50MIPS.有了强有力的CPU,
各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用 20/28 引脚.公司提供各种I/O的库
函数,用于实现各种I/O模块的功能.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块.
9.NEC单片机:
NEC 单片机自成体系,以 8 位机 78K 系列产量最高,也有 16 位,32 位单片机.16 位单片机采用
内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC 的销售策略注重服务
大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.
10.东芝单片机:
东芝单片机从 4 位倒 64 位,门类齐全.4 位机在家电领域仍有较大市场.8 位机主要有 870 系
列,90 系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用 32KHz 时钟功耗低至 10uA数量级.CPU 内部
多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000 ARISC
的 CPU结构,面向 VCD,数字相机,图象处理市场.
11.富士通单片机:
富士通也有 8 位,16 位和 32 位单片机,但是 8 位机使用的是 16 位的 CPU 内核.也就是说 8 位
机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.
富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.
12.Epson 单片机:
Epson(日本爱普生)公司以擅长制造液晶显示器着称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单
片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经
上市,不久 LCD显示手表将使用 0.5V供电.
13.NS单片机:
COP8 单片机是美国国家半导体公司的产品,该公司以生产先进的模拟电路着称,能生产高水
平的数字模拟混合电路.COP8 单片机内部集成了 16 位 A/D,这在单片机中是不多见的.COP8
单片机内部使用了 EMI 电路,在”看门狗”电路以及 STOP 方式下的唤醒方式都有独到之处.此
外,COP8 的程序加密也做的非常好.
14.STC 单片机:
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程
升级,内部有 MAX810 专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应
用日趋广泛.
15.三星单片机:
三星单片机有 KS51 和 KS57 系列 4 位单片机,KS86 和 KS88 系列 8 位单片机,KS17 系列 16
位单片机和KS32系列32位单片机,三星还为ARM公司生产ARM单片机,常见的S344b0等.
三星单片机为 OTP型 ISP 在片编程功能.
16.华帮单片机:
华帮单片机属于8051类单片机,它们的W78系列与标准的8051兼容,W77系列为增强型51,
对8051的时序做了改进.同样时钟下速度快了不少.在4位机上华帮有921系列,带LCD驱动
的 741 系列.在 32 位机方面,华帮使用了惠普公司 PA-RISC 单片机技术,生产低位 32 位 RISC
单片机.
17. SST 单片机:
美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机,包括 SST89E/V52RD2,
SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它与8052系列单片
机兼容.提供系统在线编程(ISP 功能).内部 flash 擦写次数 1 万次以上,程序保存时间可达 100
年.