Ⅰ 单片机原理及应用
单片机现在已经渗透到我们的日常生活中了,从民用电子产品到军用电子产品,几乎每个领域都能看到它的身影。那么你知道单片机原理及应用吗?下面一起来了解一下吧。
单片机原理及应
总的来说,单片机原理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等功能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。单片机的应用领域小到家用电器、仪器仪表,大到医疗器械、航空航天。你了解了吗?
Ⅱ 谈谈单片机在日常生活中的应用。
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,主要应用于以下七个方面:
1、在智能仪表上的应用。
单片机结合不同类型的传感器,可实现电压、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。单片机的控制使得仪器仪表数字化,智能化,微型化,功能比起采用电子或数字电路更强大。
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。例如工程流水线的智能化管理,电梯智能化控制,与计算机构成二级控制系统等。
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,gps导航系统,abs防抱死系统,制动系统等。
此外,在工商,金融,科研,教育,国防等领域都有广泛用途。
Ⅲ 单片机的使用方法
传统51单片机IO接口只可以作为标准双向IO接口,如果用其来驱动LED只能用灌电流的方式或是用三极管外扩驱动电路。
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灌电流方式:LED正极接VCC,负极接IO口。IO为高电平是LED两极电平相同,没有电流,LED熄灭;IO为低电平时,电流从VCC流入IO,LED点亮。但是当你吧LED正极接在IO接口,负极接GND时,将IO接口置于高电平,LED会亮,但因为IO接口上拉能力不足而使亮度不理想,可以用下面介绍的方式解决这个问题。
推挽工作方式:LED正负极分别接在两个IO口上,然后设置正极IO接口为推挽输出,负极IO接口为标准双向灌电流输入。推挽方式具有强上拉能力,可以实现高电平驱动LED。
IO口的四种使用方法
从I/O口的特性上看,标准51的P0口在作为I/O口使用时,是开漏结构,在实际应用中通常要添加上拉电阻;P1、P2、P3都是准双向I/O,内部有上拉电阻,既可作为输入又可以作为输出。而LPC900系列单片机的I/O口特性有一定的不同,它们可以被配置成4种不同的工作模式:准双向I/O、推挽输出、高阻输入、开漏。
准双向I/O模式与标准51相比,虽然在内部结构上是不同的,但在用法上类同,比如要作为输入时都必须先写“1”置成高电平,然后才能去读引脚的电平状态。!!!!!为什么是这样子?见下面分析。
推挽输出的特点是不论输出高电平还是低电平都能驱动较大的电流,比如输出高电平时可以直接点亮LED(要串联几百欧限流电阻),而在准双向I/O模式下很难办到。
高阻输入模式的特点是只能作为输入使用,但是可以获得比较高的输入阻抗,这在模拟比较器和ADC应用中是必需的。
开漏模式与准双向模式相似,但是没有内部上拉电阻。开漏模式的优点是电气兼容性好,外部上拉电阻接3V电源,就能和3V逻辑器件接口,如果上拉电阻接5V电源,又可以与5V逻辑器件接口。此外,开漏模式还可以方便地实现“线与”逻辑功能。
对于上面疑问的解释,有这样一个资料:
高阻态这是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定。
电路分析时高阻态可做开路理解。你可以把它看作输出(输入)电阻非常大。他的极限可以认为悬空。
高阻态的典型应用:
1、在总线连接的结构上。总线上挂有多个设备,设备与总线以高阻的形式连接。这样在设备不占用总线时自动释放总线,以方便其他设备获得总线的使用权。
2、大部分单片机I/O使用时都可以设置为高阻输入,如凌阳,AVR等等。高阻输入可以认为输入电阻是无穷大的,认为I/O对前级影响极小,而且不产生电流(不衰减),而且在一定程度上也增加了芯片的抗电压冲击能力。
Ⅳ 什么是单片机,单片机学习方法,单片机原理及应用
什么是单片机?
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,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
单片机学习方法:
第一阶段:先浏览教科书里的硬件部分,大至了解单片机的硬件结构。如ROM、RAM、地址、I/O口等,以及看一些厂家的MCU资料(Data Sheet),来加强MCU所提供各项资源的印象。简单点的说单片机就是一块集成芯片,但是不同的地方就是可以通过编程来改变其引脚的电平高低。可以用计算机的原理来理解单片机。比如说 ROM 其实就像计算机的硬盘一样,是用来装东西的,装运行的程序。
第二阶段:就是了解二进位数字、十六进位数和软件方面的内容。尽管有很多高级语言可用于单片机的编程,但初学还是以汇编语言为好,更有利于和硬件结合,掌握硬件结构。知道汇编语言、机器语言、指令、 程序等概念后,从MOV指令开始,学习汇编语言和编程,在MCU汇编语言系统有11条指令,简单又好理解它们怎样和硬件联系,更有助于一般学习单片机的指令整合与运用.因此其方法可先了 解几条基本的MOV指令和它的机器语言,大致建立起单片机的硬件和软件概念,来知道单片机的硬件是由指令控制指挥的。
第三阶段按照编程环境的使用手册,熟悉使用编程环境。现在的编程环境一般都和电脑相连,只要具备基本电脑知识的人都可很快掌握步骤。
第四阶段是依靠实验板,学习掌握单片机的汇编语言指令系统和简单编程。同时和前面所学硬件知识结合组装,起到主学软件,巩固硬件的双重作用。
单片机原理:通用计算机是分模块的,比如内存条,CPU,显卡,这些设备是通过系统总线连接成一个计算机系统。所以可以看出,单片机是微计算机系统,因为小巧,价格也便宜,很适合应用于嵌入式系统。当然单片机的功能没有通用型计算机的功能那么强大。
单片机的应用: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。