‘壹’ 单片机课程设计参考文献近几年
电气传动是通过控制电动机来进行传动,电动机和成电器传动系统通过实现两个能量之间的转换,达到生产生套的传动模块共同组成了电气传动系统,但是它不包括由活的目的。电气传动系统依靠电机的高度工作效率,依赖电动机驱动的设备。我们要弄清楚电气传动系统,首先要电能的传输分配和快速协调功能,达到电气自动化控制的了解电动机和电能,机器的运转速度快,就说明电动机的目的。
工作效率比较高,这样使用机器就会比较经济,而电能的传输和分配都比较方便,并且容易被控制,电能相比其他2单片机的发展不可再生能源来说,对资精不会造成污染,经济适用,所单片机在1971年被美国人和日本人一起发明出来,以现在绝大部分机械的传动方式都会选择电气传动,电气经历了scCM、MCU、sC三个阶段,在scN时期,单片传动系统是工业化发展的重要基础。
机都是8位或4位的。但是随着工业化的发展对单片机也1单片机技术与电气传动系统提出了更高的要求,开始出现了16位单片机,可是由于性价比不高应用不广泛。到了90年代之后,电子产品飞单片机技术、电气传动系统的含义,从外表上来说,速发展,大大的改变了世界,使人们的生活发生了翻天覆单片机的体积小、质量轻、价格便宜,是学习、应用和开地的变化,这一时期,单片机技术也得到了很大的提高,发的重要工具。从本质上来说,单片机是一块硅片,但16位单片机的高端地位,被32位单片机迅速取代,并且他不是一个简单的硅片,因为在它上面,有具有数据处理进入主流市场。过去单片机系统只能在裸机环境下开发和能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器使用,现在已经进入了百花齐放,百家争鸣的时期,很多ROM、多种I/0口和中断系统、定时器/计数器,用超大专门的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上,规模集成电路技术把这些功能集成到这块硅片上,所以单世界上各大芯片制造公司都生产出了自己的单片机,从8片机实际上是一种集成电路芯片,是一个体积小、功能完位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51善的微型计算机系统,相比其他计算机,单片机使用起来系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,更加方便灵活,只缺少了I/0设备,所以深受工业生产的为单片机的应用提供广阔的天地。
青睐,在工业生产领域得到广泛应用。电器传动系统能将在单片机微型计算机的阶段,最佳的单片形态嵌入式相对经济的电能转换为运动的机械能,使机器运行工作,系统的最佳体系结构。这一穿新型的模式获得了成功,使 得后来SCM与通用计算机有了完全不一样的发展道路。 在开创嵌入式系统独立发展的道路上,Intel公司做出了非常大的贡献。而在微控制器(Micro Controller Unit)阶段,即MCU阶段,人们不断扩展满足嵌入式应用的可能,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,对象的智能化控制能力不断提高。这一阶段所涉及的领域都和对象系统联系在一起,电气、电子技术厂家变成了发展MCU的最重要的行业。在这一阶段,Intel公司逐渐淡出了MCU的发展。 在MCU这一发展阶段,Philips公司成为了最着名的公司。
在嵌入式应用方面,Philips公司占有巨大的优势地位,他们将MCS-51从单片微型计算机发展到微控制器,这一速度非常只之迅速。所以,当我们研究单片机的发展历程时,一定要多关注Intel公司和Philips公司在这一过程中的历史功绩。单片机在SoC这一阶段,是单片机嵌入式系统的独立发展的过程,向MCU阶段发展的重要因素,就是要最大化的解决应用系统在芯片上的问题;所以,专用单片机的发展就自然而然的形成了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,对单片机的理解便可以从单片微型计算机、单片微控制器变成了单片应用系统。
‘贰’ 身份认证什么意思
身份认证也称为“身份验证”或“身份鉴别”,是指在计算机及计算机网络系统中确认操作者身份的过程,从而确定该用户是否具有对某种资源的访问和使用权限,进而使计算机和网络系统的访问策略能够可靠、有效地执行,防止攻击者假冒合法用户获得资源的访问权限,保证系统和数据的安全,以及授权访问者的合法利益。
对用户的身份认证基本方法可以分为这三种:
1,根据你所知道的信息来证明你的身份(what you know ,你知道什么 ) 。
2,根据你所拥有的东西来证明你的身份(what you have ,你有什么 ) ;
3,直接根据独一无二的身体特征来证明你的身份(who you are ,你是谁 ) ,比如指纹、面貌等。
(2)单片机百家号扩展阅读:
身份认证产生原因:
1,计算机网络世界中一切信息包括用户的身份信息都是用一组特定的数据来表示的,计算机只能识别用户的数字身份,所有对用户的授权也是针对用户数字身份的授权。
2,如何保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者,也就是说保证操作者的物理身份与数字身份相对应,身份认证就是为了解决这个问题,作为防护网络资产的第一道关口,身份认证有着举足轻重的作用。
‘叁’ MCU简介及详细资料
单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。 它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。下面以Intel公司的单片机发展为代表加以介绍。
1971-1976
单片机发展的初级阶段。 1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2000只电晶体/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和移位暂存器, 构成了第一台MCS-4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。
1976-1980
低性能单片机阶段。 以1976年Intel公司推出的MCS-48系列为代表, 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体晶片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智慧型化仪器、仪表等的需要。
1980-1983
高性能单片机阶段。 这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB,个别片内还带有A/D转换接口。
1983-80年代末
16位单片机阶段。 1983年Intel公司又推出了高性能的16位单片机MCS-96系列, 由于其采用了最新的制造工艺, 使晶片集成度高达12万只电晶体/片。
1990年代
单片机在集成度、功能、速度、可靠性、套用领域等全方位向更高水平发展。
按照单片机的特点,单片机的套用分为单机套用与多机套用。在一个套用系统中,只使用一片单片机称为单机套用。单片机的单机套用的范围包括:
(1) 测控系统。 用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。
(2) 智慧型仪表。 用单片机改造原有的测量、誉宽控制仪表, 促进仪表向数位化、智慧型化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。
(3) 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智慧型化。
(4) 智慧型接口。 在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。
(5) 智慧型民用产品。 如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。
单片机的多机套用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网路系统。
(1) 功能集散系统。 多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设定的多机系统。
(2) 并行多机控制系统。 并行多机控制系统主要解决工程套用系统的快速性问题, 以便构成大型实时工程套用系统。
(3) 局部网路系统。
单片机按套用范围又可分成通用型和专用型。专用型是针对某种特定产品而设计的,例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。在通用型的单片庆喊亮机中,又可按字长分为4位、8位、16/32位,虽然计算机的微处理器现在几乎是32/64位的天下,8位、16位的微处理器已趋于萎缩,但单片机情况却不同,8位单片机成本低,价格廉,便于开发,其性能能满足大部分的需要,只有在航天、汽车、机器人等高技术领域,需要高速处理大量数据时,才需要选用16/32位,而在一般工业领域,8位通用型单片机,仍然是目前套用最广的单片机。
到目前为止,中国的单片机套用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,随着嵌入式系统逐渐深入社会生活各个方面,单片机课程的教学也有从传统的8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台转变的趋势,但8位机依然难以被取代。国民经济建设、军事及家用电器等各个领域,尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智慧型玩具、智慧型家电、医疗设备等行业都是国内急需单片机人才的行业。行业高端目前有超过10余万名从事单片机开发套用的工程师,但面对嵌入式系统工业化的潮流和我国大力推动建设"嵌入式软体工厂"的机遇,我国的嵌入式产品要溶入国际市场,形成产业,则必将急需大批单片机套用型人才,这为高职类学生从事这类高技术行业提供了巨大机会。
按用途分类:
通用型:将可开发的资源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供给用户。
专用型:其硬体及指令是按照某种特定用途而设计,例如录音机机芯控制器、印表机控制器、电机控制器等。
按其基本操作处理的数据位数分类:
根据汇流排或数据暂存器的宽度,单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。4位MCU大部份套用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等;8位MCU大部份套用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器(CallerID)、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用作业系统, 16位MCU大部份套用在行动电话、数字相机及摄录放影机等;32位MCU大部份套用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN电话、雷射印表机与彩色传真机; 32位用于网路操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式作业系统。64位MCU大部份套用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器(如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy)及高级终端机等。
8位MCU工作频率在16~50MHz之间,强调简单效能、低成本套用,在目前MCU市场总值仍有一定地位,而不少MCU业者也持续为8bit MCU开发频率调节的节能设计,以因应绿色时代的产品开发需求。
16位MCU,则以16位运算、16/24位寻址能力及频率在24~100MHz为主流规格,部分16bit MCU额外提供32位加/减/乘/除的特殊指令。由于32bit MCU出现并持续降价及8bit MCU简单耐用又便宜的低价优势下,夹在中间的16bit MCU市场不断被挤压,成为出货比例中最低的产品。
32位MCU可说是MCU市场主流,单颗报价在1.5~4美元之间,工作频率大多在100~350MHz之间,执行效能更佳,套用类型也相当多元。但32位MCU会因为运算元与记忆体长度的增加,相同功能的程式代码长度较8/16bit MCU增加30~40%,这导致内嵌OTP/FlashROM记忆体容量不能太小,而晶片对外脚位数量暴增,进一步局限32bit MCU的成本缩减能力。
内嵌程式存储器类型
下面以51单片机为例(MCS-51系列MCU是我国使用最多的单片机),根据其内部存储器的类型不同可以分为以下几个基本型:
1.无ROM型 :8031
2.ROM型:8051
3.EPROM型:8751
4.EEPROM 型:8951
5.增强型:8032/8052/8752/8952/C8051F
MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的晶片,必须外接EPROM才能套用(典型晶片为8031)。带片内ROM型的晶片又分为片内EPROM型(典型晶片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型晶片为8051)、片内FLASH型(典型晶片为89C51)等类型,一些公司还推出带有片内一次性可程式ROM(One Time Programming, OTP)的晶片(典型晶片为97C51)。MASKROM的MCU价格便宜,但程式在出厂时已经固化,适合程式固定不变的套用场合;FLASH ROM的MCU程式可以反复擦写,灵活性很强,但价格较高,适合对价格不敏感的套用场合或做开发用途;OTPROM的MCU价格介于前两者之间,同时又拥有一次性可程式能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的套用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。
由于MCU强调是最大密集度与最小晶片面积,以有限的程式代码达成控制功能,因此当今MCU多半使用内建的MaskROM、OTP ROM、EEPROM或Flash记忆体来储存韧体码,MCU内建Flash记忆体容量从低阶4~64KB到最高阶512KB~2MB不等。
存储器结构
MCU根据其存储器结构可分为哈佛(Harvard)结构和冯▪诺依曼(Von Neumann)结构。现在的单片机绝大多数都是基于冯·诺伊曼结构的,这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分:一个中央处理器核心,程式存储器(唯读存储器或者快闪记忆体)、数据存储器(随机存储器)、一个或者更多的定时/计时器,还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出连线端口,所有这些都被集成在单个积体电路晶片上。
指令结构
MCU根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)和RISC(Reced Instruction Set Comuter,精简指令集计算机微控制器)
MCU同温度感测器之间通过I2C汇流排连线。I2C汇流排占用2条MCU输入输出口线,二者之间的通信完全依靠软体完成。温度感测器的地址可以通过2根地址引脚设定,这使得一根I2C汇流排上可以同时连线8个这样的感测器。本方案中,感测器的7位地址已经设定为1001000。MCU需要访问感测器时,先要发出一个8位的暂存器指针,然后再发出感测器的地址(7位地址,低位是WR信号)。感测器中有3个暂存器可供MCU使用,8位暂存器指针就是用来确定MCU究竟要使用哪个暂存器的。本方案中,主程式会不断更新感测器的配置暂存器,这会使感测器工作于单步模式,每更新一次就会测量一次温度。
要读取感测器测量值暂存器的内容,MCU必须首先传送感测器地址和暂存器指针。MCU发出一个启动信号,接着发出感测器地址,然后将RD/WR管脚设为高电平,就可以读取测量值暂存器。
为了读出感测器测量值暂存器中的16位数据,MCU必须与感测器进行两次8位数据通信。当感测器上电工作时,默认的测量精度为9位,分辨力为0.5 C/LSB(量程为-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默认测量精度,根据需要,可以重新设定感测器,将测量精度提高到12位。如果只要求作一般的温度指示,比如自动调温器,那么分辨力达到1 C就可以满足要求了。这种情况下,感测器的低8位数据可以忽略,只用高8位数据就可以达到分辨力1 C的设计要求。由于读取暂存器时是按先高8位后低8位的顺序,所以低8位数据既可以读,也可以不读。唯读取高8位数据的好处有二,第一是可以缩短MCU和感测器的工作时间,降低功耗;第二是不影响分辨力指标。
MCU读取感测器的测量值后,接下来就要进行换算并将结果显示在LCD上。整个处理过程包括:判断显示结果的正负号,进行二进制码到BCD码的转换,将数据传到LCD的相关暂存器中。
数据处理完毕并显示结果之后,MCU会向感测器发出一个单步指令。单步指令会让感测器启动一次温度测试,然后自动进入等待模式,直到模数转换完毕。MCU发出单步指令后,就进入LPM3模式,这时MCU系统时钟继续工作,产生定时中断唤醒CPU。定时的长短可以通过编程调整,以便适应具体套用的需要。
在20世纪最值得人们称道的成就中,就有积体电路和电子计算机的发展。20世纪70年代出现的微型计算机,在科学技术界引起了影响深远的变革。在70年代中期,微型计算机家族中又分裂出一个小小的派系--单片机。随着4位单片机出现之后,又推出了8位的单片机。MCS48系列,特别是MCS51系列单片机的出现,确立了单片机作为微控制器(MCU)的地位,引起了微型计算机领域新的变革。在当今世界上,微处理器(MPU)和微控制器(MCU)形成了各具特色的两个分支。它们互相区别,但又互相融合、互相促进。与微处理器(MPU)以运算性能和速度为特征的飞速发展不同,微控制器(MCU)则是以其控制功能的不断完善为发展标志的。
CPU(Central Processing Unit,中央处理器)发展出来三个分枝,一个是DSP(Digital Signal Processing/Processor,数位讯号处理),另外两个是MCU(Micro Control Unit,微控制器单元)和MPU(Micro Processor Unit,微处理器单元)。
MCU集成了片上外围器件;MPU不带外围器件(例如存储器阵列),是高度集成的通用结构的处理器,是去除了集成外设的MCU;DSP运算能力强,擅长很多的重复数据运算,而MCU则适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算,侧重于控制,速度并不如DSP。MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性,反应在指令集和寻址模式中。DSP与MCU的结合是DSC,它终将取代这两种晶片。
1.对密集的乘法运算的支持
GPP不是设计来做密集乘法任务的,即使是一些现代的GPP,也要求多个指令周期来做一次乘法。而DSP处理器使用专门的硬体来实现单周期乘 法。DSP处理器还增加了累加器暂存器来处理多个乘积的和。累加器暂存器通常比其他暂存器宽,增加称为结果bits的额外bits来避免溢出。同时,为了 充分体现专门的乘法-累加硬体的好处,几乎所有的DSP的指令集都包含有显式的MAC指令。
2. 存储器结构
传统上,GPP使用冯.诺依曼存储器结构。这种结构中,只有一个存储器空间通过一组汇流排(一个地址汇流排和一个数据汇流排)连线到处理器核。通常,做一次乘法会发生4次存储器访问,用掉至少四个指令周期。
大多数DSP采用了哈佛结构,将存储器空间划分成两个,分别存储程式和数据。它们有两组汇流排连线到处理器核,允许同时对它们进行访问。这种安排将处理器存储器的频宽加倍,更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。在这种布局下,DSP得以实现单周期的MAC指令。
典型的高性能GPP实际上已包含两个片内高速快取,一个是数据,一个是指令,它们直接连线到处理器核,以加快运行时的访问速度。从物理上说,这种片内的双存储器和汇流排的结构几乎与哈佛结构的一样了。然而从逻辑上说,两者还是有重要的区别。
GPP使用控制逻辑来决定哪些数据和指令字存储在片内的高速快取里,其程式设计师并不加以指定(也可能根本不知道)。与此相反,DSP使用多个片内 存储器和多组汇流排来保证每个指令周期记忆体储器的多次访问。在使用DSP时,程式设计师要明确地控制哪些数据和指令要存储在片记忆体储器中。程式设计师在写程式时,必 须保证处理器能够有效地使用其双汇流排。
此外,DSP处理器几乎都不具备数据高速快取。这是因为DSP的典型数据是数据流。也就是说,DSP处理器对每个数据样本做计算后,就丢弃了,几乎不再重复使用。
3.零开销循环
如果了解到DSP算法的一个共同的特点,即大多数的处理时间是花在执行较小的循环上,也就容易理解,为什么大多数的DSP都有专门的硬体,用于 零开销循环。所谓零开销循环是指处理器在执行循环时,不用花时间去检查循环计数器的值、条件转移到循环的顶部、将循环计数器减1。
与此相反,GPP的循环使用软体来实现。某些高性能的GPP使用转移预报硬体,几乎达到与硬体支持的零开销循环同样的效果。
4.定点计算
大多数DSP使用定点计算,而不是使用浮点。虽然DSP的套用必须十分注意数字的精确,用浮点来做应该容易的多,但是对DSP来说,廉价也是非 常重要的。定点机器比起相应的浮点机器来要便宜(而且更快)。为了不使用浮点机器而又保证数字的准确,DSP处理器在指令集和硬体方面都支持饱和计算、舍 入和移位。
5.专门的寻址方式
DSP处理器往往都支持专门的寻址模式,它们对通常的信号处理操作和算法是很有用的。例如,模组(循环)寻址(对实现数字滤波器延时线很有用)、位倒序寻址(对FFT很有用)。这些非常专门的寻址模式在GPP中是不常使用的,只有用软体来实现。
6.执行时间的预测
大多数的DSP套用(如蜂窝电话和数据机)都是严格的实时套用,所有的处理必须在指定的时间内完成。这就要求程式设计师准确地确定每个样本需要多少处理时间,或者,至少要知道,在最坏的情况下,需要多少时间。如果打算用低成本的GPP去完成实时信号处理的任务,执行时间的预测大概不会成为什么问题,应为低成本GPP具有相对直接的结构,比较容易预测执行时间。然而,大多数实时DSP套用所要求的处理能力是低成本GPP所不能提供的。 这时候,DSP对高性能GPP的优势在于,即便是使用了高速快取的DSP,哪些指令会放进去也是由程式设计师(而不是处理器)来决定的,因此很容易判断指令是从高速快取还是从存储器中读取。DSP一般不使用动态特性,如转移预测和推理执行等。因此,由一段给定的代码来预测所要求的执行时间是完全直截了当的。从而使程式设计师得以确定晶片的性能限制。
7.定点DSP指令集
定点DSP指令集是按两个目标来设计的:使处理器能够在每个指令周期内完成多个操作,从而提高每个指令周期的计算效率。将存贮DSP程式的存储器空间减到最小(由于存储器对整个系统的成本影响甚大,该问题在对成本敏感的DSP套用中尤为重要)。为了实现这些目标,DSP处理器的指令集通常都允许程式设计师在一个指令内说明若干个并行的操作。例如,在一条指令包含了MAC操作,即同时的一个或两个数据移动。在典型的例子里,一条指令就包含了计算FIR滤波器的一节所需要的所有操作。这种高效率付出的代价是,其指令集既不直观,也不容易使用(与GPP的指令集相比)。 GPP的程式通常并不在意处理器的指令集是否容易使用,因为他们一般使用象C或C++等高级语言。而对于DSP的程式设计师来说,不幸的是主要的DSP应用程式都是用汇编语言写的(至少部分是汇编语言最佳化的)。这里有两个理由:首先,大多数广泛使用的高级语言,例如C,并不适合于描述典型的DSP算法。其次, DSP结构的复杂性,如多存储器空间、多汇流排、不规则的指令集、高度专门化的硬体等,使得难于为其编写高效率的编译器。 即便用编译器将C原始码编译成为DSP的汇编代码,最佳化的任务仍然很重。典型的DSP套用都具有大量计算的要求,并有严格的开销限制,使得程式的最佳化必不可少(至少是对程式的最关键部分)。因此,考虑选用DSP的一个关键因素是,是否存在足够的能够较好地适应DSP处理器指令集的程式设计师。
8.开发工具的要求
因为DSP套用要求高度最佳化的代码,大多数DSP厂商都提供一些开发工具,以帮助程式设计师完成其最佳化工作。例如,大多数厂商都提供处理器的仿真工具,以准确地仿真每个指令周期内处理器的活动。无论对于确保实时操作还是代码的最佳化,这些都是很有用的工具。 GPP厂商通常并不提供这样的工具,主要是因为GPP程式设计师通常并不需要详细到这一层的信息。GPP缺乏精确到指令周期的仿真工具,是DSP套用开发者所面临的的大问题:由于几乎不可能预测高性能GPP对于给定任务所需要的周期数,从而无法说明如何去改善代码的性能。
MCU技术创新与嵌入式套用大会是伴随着高交会电子展一起开展的一个有关MCU技术的交流套用论坛。由深圳市创意时代会展有限公司承办,内容上安排通常是上午由国内专业人士对mcu知识和创新套用进行演讲,下午论坛,自由畅谈交流技术及行业趋势等。
第四届
时间: 2012年8月21日
地点: 深圳会展中心
相关展会: 2012年嵌入式系统展
大会全称: 第四届MCU技术创新与嵌入式套用大会
支持媒体: 电子展览网
主题演讲(上午):
从MCU到SoC
MCU技术的融合、开放与创新
将嵌入式系统无缝升级32位MCU
更绿色可靠的嵌入式设计,等
分论坛(下午)深入更多嵌入式套用市场:
分论坛1: 家用电器/智慧型家居
分论坛2: 人机界面/IPC
分论坛3: 电机控制
第三届
将重点呈现:嵌入式世界创新关键 及 中国企业产品升级转型所需MCU与嵌入式方案。
时间:2011年11月18日
地点:深圳
主办单位:第十三届深圳高交会电子展组委会
承办单位:创意时代会展 电子展览网
主题演讲(上午)内容包括:
多核MCU发展趋势
MCU到SoC
智慧型系统的安全性与可靠性等
MCU!MCU!2011触角深入最新套用市场(下午):
分论坛1: 家用电器/智慧型家居
分论坛2: 智慧型计量
分论坛3: 人机界面/IPC
分论坛4: 电机控制
以往回顾
2009年有460多为专业人士出席
2010年有606位专业人士出席
2010年专业听众分析
MCU!MCU!2010吸引了来自IBM、西门子、研祥、艾默生、TCL、创维、康佳、美的、中兴、联想、富士康、伟创力、比亚迪等上百家国内外知名企业606位技术及管理人员到会参与:
专业听众中研发技术人员超过了一半
技术研发人员占到52%,其次是中、高层管理人员占33%;少部分为市场/行销人员,占13%,其他占2%
专业听众从事的领域分布 参会人员所在的企业,消费电子占37%;工业电子占24%;嵌入式系统设计占22%;医疗电子占19%;汽车电子,嵌入式软体开发,各占15%;家电14%;手机与通讯11%;IT与网路10%;其他占9%。
2010年专业听众从事的领域分布 2010年mcu专业听众分析
‘肆’ 单片机流水灯实验原理
上一节我们介绍了什么是总线的方法,以及如何通过十六进制来控制IO口。并把我们的之前单点操作的流水灯进行了改进,成为了一个新的更加简洁的程序。这回,就再用总线方法,来实现流水灯的更加多样化的操作。
这次,我们要实现正向流水结束后再反过来流水,如此循环。然后再间隔闪烁。然后再累积流水,最后结束。
正向流水结束,再反过来。这个如何实现呢,我们需要使用到一些运算方法。
第一个是移位指令<<。
由于数字对比不强,看的不是很清晰,所以把数字给换成红色了。
<<这个标志符的意思是,向左移动一位,就像下边这样:
1111 1111》1111 111_
移动完成后,会发现,最低位空出来了,此时程序会自动去填补一个0。于是就成了:
1111 1111》1111 111_》1111 1110
第一次移位1111 1110,第二次在第一次基础上移位1111 1100,第三次在第二次基础上移位1111 1000,如此循环,就可以一直把所有位都变成0。
我们在看下一句"|",这个符号是或的意思,我们知道,逻辑中的或,是说只要有其一为一,结果就是一。所以,我们把1100|0001,结果就是头两个一和最后一个一留下来,第三位因为都是0,所以就是0.结果就是1101了。当再次移位后,数据就变成1010了,我们再次跟0001取或,最后一位就再次置1,结果就是1011,从结果上看,1110》1101》1011……就是0在不断的左移。
通过这个方法,可以让每一位都会单独置零。然后再给以一定时间的延时,就会看到流水灯了。
如果我们不赋初值0xfe会出现什么情况?
就会出现,移位产生一个0,在或运算时就会被重新置1,如此循环,就进入不到第二个LED,也就不会出现流水灯了。可以自己尝试下。
向右流水,效果是一样的,需要注意的是初值更改为左侧为0,就是0x7f,0111 1111,然后移位符号>>,还有取或的语句需要用0x80,1000 0000.
基本上是在左移位的基础上稍作修改即可。
接下来是闪烁的。
闪烁,我们用的是间隔LED的方法,就是隔一个亮一个,端口输出是1010 1010。翻译成十六进制就是0xaa。这次用到的是一个取反的运算,就是把每一位的0变成1,1变成0,然后延时一段时间,再次取反,循环几个周期,就看起来像是不断闪烁。取反的操作相对好理解一些,就是这一位,现在是1,那么取反后就是0,就是0和1的变换。
最后是一个累积点亮LED。
这个程序就是把第一个我们向左移位的函数,进行了更改,取消了赋初值,不用取或了,这样就可以对比着理解,各个语句的作用,如果不使用,会产生什么结果。如果我们的第一个函数不用取或这一步,那最终输出结果就和这个现象一样了。
所以,我们在写程序时,需要认真,仔细分析自己需要的结果,然后对照程序进行简单的演算。保证每一段都是可以输出想要的结果,不然累积到最终,几百行的代码,看起来就会头疼的,尤其是在没有标注释的情况下,有时就会忘记自己为什么要写这一句。
好的,这篇先说到这里,有问题或建议可以留言或私信给我。
想了解更多精彩内容,快来关注小亮谈电气
更多多内容,欢迎关注百家号:小亮谈电气。微信公众号:电气学苑。
‘伍’ 单片机毕业论文答辩陈述
单片机毕业论文答辩陈述
难忘的大学生活将要结束,毕业生都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的检验大学学习成果的形式,那么毕业论文应该怎么写才合适呢?以下是我为大家收集的单片机毕业论文答辩陈述,仅供参考,希望能够帮助到大家。
单片机毕业论文答辩陈述
各位老师好!我叫刘天一,来自**,我的论文题目是《基于AVR单片机的GSM—R基站天线倾角测量系统》。在这里,请允许我向宁提纲老师的悉心指导表示深深的谢意,向各位老师不辞劳苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢。
下面我将从论文的背景意义、结构内容、不足之处三个方面向各位老师作一大概介绍,恳请各位老师批评指导。
首先,在背景和意义上,移动通信网络建设初期,基站站间距大、数量少、站型也不大,并且频率资源相对比较丰富。在这一阶段的网络规划时很少对天线的倾角做详细的规划,基站功率常常以满功率发射。对于越区覆盖则主要通过增加邻区的办法予以解决。
但随着网络的迅速发展,城市中的基站越来越密集,在一个中等城市通常分布着数十个基站,在省会城市更是达到了数百个基站之多,并且基站的密度越来越高,站型也越来越大,如果对越区覆盖的问题仍然釆用老办法解决,那么网络质量将难以保证。因此有必要在规划阶段就对基站天线的倾角、基站静态发射功率等进行更加细化合理的规划,从而减轻优化阶段的工作量。
合理设置天线下倾角不但可以降低同频干扰的影响,有效控制基站的覆盖范围,而且可以加强本基站覆盖区内的信号强度。通常天线下倾角的设定有两方面侧重,一方面侧重于干扰抑制,另一方面侧重于加强覆盖。这两方面侧重分别对应不同的下倾角算法。一般而言,对基站分布密集的地区应该侧重于考虑干扰抑制(大下倾角);而基站分布比较稀疏的地方则侧重于考虑加强覆盖(小下倾角)。
规划阶段进行的倾角设计,在实际施工过程中会出现一定的偏差,在使用的过程中,由于季节变化或风、雨、雪、温度、湿度等自然条件影响,基站天线倾角会发生变化,进而影响场强质量。而移动通信已经是人类日常生活中不可或缺的一部分,正常的通信离不开基站的建设与维护,因此,基站天线倾角的实时、精确测量就显得尤为重要了。但现阶段移动通信基站的天线方位角、下倾角等基本是依靠人工现场通过罗盘、坡度仪等仪器进行测量得到的,而且由于基站的数量巨大,因而测量耗费了大量的时间、人力、物力,并且存在较大的测量人员人身安全隐患。因此,实现一种省时、省力的自动化测量仪器是非常亟需的。
为此,拟研发GSM—R基站天线倾角测量系统,实现不登塔作业即可完成基站天线倾角的测量工作,并可对各基站测试点进行联网,实现对基站天线倾角的实时监测。本系统可以大大降低GSM—R系统现场维护作业的人身安全风险和作业难度、强度,具有很高的实用性和安全性。
其次,在结构内容上,论文主要对基站倾角测量系统进行设计,主要研宄内容为:
(1)根据控制要求,选用倾角测量模块;学会使用并通过使用手册深入学习其特性及原理。
(2)采用ATmegal62作为控制芯片,进行倾角测量系统的硬件电路设计。整个系统分为主板和从板,通过芯片内置的TWI串行总线传输接口进行通信,由主板将数据通过无线模块发送给手持终端。
(3)采用JZ863数传模块,将其与上位机控制芯片、下位机控制芯片的异步串行接收/发送器USART连接,进行上位机与下位机的无线数据通信。
(4)在硬件平台基础上根据模块化思想进行倾角测量系统的软件程序设计。
(5)在设计好的软硬件平台上进行相关实验,实现控制系统设计目标和要求。
本文各章节安排如下:
第1章“引言”,对倾角测量系统进行了简要概述,介绍了研宄背景,并对本文的内容作了简介。
第2章“倾角测量传感器”,主要分析了本系统比较重要的倾角测量模块的原理以及SCA100T—D01倾角测量芯片,对其各个引脚的功能以及通信协议等进行了阐述,为后面的具体实现打下了基础。
第3章“ATmegal62微处理器结构及原理”,分析了本毕设使用的核心单片机芯片ATmegal62,包括它的各个引脚以及I/O端口,并且分析了本论文主要使用的通信协议,即同步串行SPI接口和USART串行口。
第4章“倾角测量系统软硬件实现”,本章首先对系统的总体设计进行了实现,包括主要的技术指标、主要的功能模块等。接着进行了本系统的硬件实现和软件实现。硬件实现包括各个功能模块的具体电路设计以及最后的PCB电路板制作,软件实现包括各个功能模块的程序设计。
第5章“倾角测量系统调试及实验”,本章主要进行了硬件电路的调试,并介绍了通过AVR Studio进行软件仿真以及下载,最后在搭建的系统软硬件平台的基础上,进行调试和实验,以此来验证基站倾角测量系统的硬件与软件设计。
第6章“结论”,本章主要总结了本论文的研究结果,并阐述了系统的不足之处和对以后工作的展望。
最后,在不足之处上,这篇论文的写作以及修改的过程,也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然,我尽可能地收集材料,竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作,但论文还是存在许多不足之处,有待改进。请各位评委老师多批评指正,让我在今后的学习中学到更多。
[知识拓展]
论文答辩提问方式
在毕业论文答辩会上,主答辩老师的提问方式会影响到组织答辩会目的的实现以及学员答辩水平的发挥。主答辩老师有必要讲究自己的提问方式。
1、提问要贯彻先易后难原则。主答辩老师给每位答辩者一般要提三个或三个以上的问题,这些要提的问题以按先易后难的次序提问为好。所提的第一个问题一般应该考虑到是学员答得出并且答得好的问题。学员第一个问题答好,就会放松紧张心理,增强“我”能答好的信心,从而有利于在以后几个问题的答辩中发挥出正常水平。反之,如果提问的第一个问题就答不上来,学员就会背上心理包袱,加剧紧张,产生慌乱,这势必会影响到对后面几个问题的答辩,因而也难以正确检查出学员的答辩能力和学术水平。
2、提问要实行逐步深入的方法。为了正确地检测学员的专业基础知识掌握的情况,有时需要把一个大问题分成若干个小问题,并采取逐步深入的提问方法。如有一篇《浅论科学技术是第一生产力》的论文,主答辩老师出的探测水平题,是由以下四个小问题组成的。
(1)什么是科学技术?
(2)科学技术是不是生产力的一个独立要素?在学员作出正确回答以后,紧接着提出第三个小问题:
(3)科学技术不是生产力的一个独立要素,为什么说它也是生产力呢?
(4)你是怎样理解科学技术是第一生产力的?通过这样的提问,根据学员的答辩情况,就能比较正确地测量出学员掌握基础知识的扎实程度。如果这四个小问题,一个也答不上,说明该学员专业基础知识没有掌握好;如果四个问题都能正确地回答出来,说明该学员基础知识掌握得很扎实;如果能回答出其中的2—3个,或每个小问题都能答一点,但答得不全面,或不很正确,说明该学员基础知识掌握得一般。倘若不是采取这种逐步深入的提问法,就很难把一个学员掌握专业基础知识的情况准确测量出来。假如上述问题采用这样提问法:请你谈谈为什么科学技术是第一生产力?学员很可能把论文中的主要内容重述一遍。这样就很难确切知道该学员掌握基础知识的情况是好、是差、还是一般。
3、当答辩者的观点与自己的观点相左时,应以温和的态度,商讨的语气与之开展讨论,即要有“长者”风度,施行善术,切忌居高临下,出言不逊。不要以“真理”掌握者自居,轻易使用“不对”、“错了”、“谬论”等否定的断语。要记住“是者可能非,非者可能有是”的格言,要有从善如流的掂量。如果作者的观点言之有理,持之有据,即使与自己的观点截然对立,也应认可并乐意接受。倘若作者的观点并不成熟、完善,也要善意地、平和地进行探讨,并给学员有辩护或反驳的平等权利。当自己的观点不能为作者接受时,也不能以势欺人,以权压理,更不要出言不逊。虽然在答辩过程中,答辩老师与学员的地位是不平等的(一方是审查考核者,一方是被考核者),但在人格上是完全平等的。在答辩中要体现互相尊重,做到豁达大度,观点一时难以统一,也属正常。不必将自己的观点强加于人,只要把自己的观点亮出来,供对方参考就行。事实上,只要答辩老师讲得客气、平和,学员倒愈容易接受、考虑你的观点,愈容易重新审视自己的观点,达到共同探索真理的目的。
4、当学员的回答答不到点子上或者一时答不上来的问题,应采用启发式、引导式的提问方法。参加过论文答辩委员会的老师可能都遇到过这样的情况:学员对你所提的问题答不上来,有的就无可奈何地“呆”着;有的是东拉西扯,与你绕圈子,其实他也是不知道答案。碰到这种情况,答辩老师既不能让学员尴尬地“呆”在那里,也不能听凭其神聊,而应当及时加以启发或引导。学员答不上来有多种原因,其中有的是原本掌握这方面的知识只是由于问题完全出乎他的意料而显得心慌意乱,或者是出现一时的“知觉盲点”而答不上来。这时只要稍加引导和启发,就能使学员“召回”知识,把问题答好。只有通过启发和引导仍然答不出或答不到点子上的,才可判定他确实不具备这方面的知识。
【拓展】
单片机毕业论文开题报告参考
1. 课题名称:
数字钟的设计
近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟、应用领域日趋广泛,特别是工业测控、尖端武器和日常家用电器等领域更是因为有了单片机而生辉增色,不少设备、仪器已经把单片机作为核心部分。单片机应用技术已经成为一项新的工程应用技术。尤其是Intel公司生产的MCS-51系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点,在我国得到了广泛的`应用,在智能仪器仪表机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果。现在单片机可以说是百花齐放,百家争鸣,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位,16位,到32位,数不胜数,应有尽有由于主流C51兼容的,也有不兼容的,但他们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广泛的天地。在高节奏发展的现代社会,以单片机技术为核心的数字钟越来越彰显出它的重要性。
3. 设计目的和意义:
单片机的出现具有划时代的意义。它的出现使得许多原本花费很高的复杂电路以及繁多的电气元器件都被取缔,取而代之的是一块小小的芯片。伴随着计算机技术的不断发展,单片机也得到了相应的发展,而且其应用的领域也得到更好的扩展。在民用,工用,医用以及军用等众多领域上都有所应用。为了,能够更好的适应这日新月异的社会,我们应当充实我们的知识面,方能不被时代的潮流踩在脚下。
介于单片机的重要性,我们应当对单片机的原理,发展以及应用有着一定的了解。所以,我们应当查阅相关资料,从而能够对单片机有个全方位的了解。进而将探讨的领域指向具体的国内,从而能够在科技与经济飞速发展的当今社会更好的应用这项技术。事实上,该项技术在国内有着极为广泛的发展前景,因此,通过对本课题的研究,我们因当能够充分认识到单片机技术的重要性,对单片机未来的发展趋势有所展望。
单片机的形成背景:
1.随着微电子技术的不断创新和发展,大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高。硅材料与人类智慧的结合,生产出大批量的低成本、高可靠性和高精度的微电子结构模块,推动了一个全新的技术领域和产业的发展。在此基础上发展起来的器件可编程思想和微处理(器)技术可以用软件来改变和实现硬件的功能。微处理器和各种可编程大规模集成专用电路、半定制器件的大量应用,开创了一个崭新的应用世界,以至广泛影响着并在逐步改变着人类的生产、生活和学习等社会活动。
2.计算机硬件平台性能的大幅度提高,使很多复杂算法和方便使用的界面得以实现,大大提高了工作效率,给复杂嵌入式系统辅助设计提供了物理基础。
3.高性能的EDA综合开发工具(平台)得到长足发展,而且其自动化和智能化程度不断提高,为复杂的嵌入式系统设计提供了不同用途和不同级别集编辑、布局、布线、编译、综合、模拟、测试、验证和器件编程等一体化的易于学习和方便使用的开发集成环境。
4.硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)的发展为复杂电子系统设计提供了建立各种硬件模型的工作媒介。它的描述能力和抽象能力强,给硬件电路,特别是半定制大规模集成电路设计带来了重大的变革。
5.软件技术的进步,特别是嵌入式实时操作系统EOS(Embedded Operation System)的推出,为开发复杂嵌入式系统应用软件提供了底层支持和高效率开发平台。EOS是一种功能强大、应用广泛的实时多任务系统软件。它一般都具有操作系统所具有的各种系统资源管理功能,用户可以通过应用程序接口API调用函数形式来实现各种资源管理。用户程序可以在EOS的基础上开发并运行。
单片机的发展历史:20世纪70年代,微电子技术正处于发展阶段,集成电路属于中规模发展时期,各种新材料新工艺尚未成熟,单片机仍处在初级的发展阶段,元件集成规模还比较小,功能比较简单,一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上,它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Z80微处理器。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机,这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机,并推向市场。它以体积小,功能全,价格低赢得了广泛的应用,为单片机的发展奠定了基础,成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下,其后,各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机。到了80年代初,单片机已发展到了高性能阶段,象INTEL公司的MCS-51系列,Motorola公司的6801和6802系列等等,此外,日本的着名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
80年代,世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机,约有几十个系列,300多个品种,此时的单片机均属于真正的单片化,大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统,甚至还有一些带A/D转换器的单片机,功能越来越强大,RAM和ROM的容量也越来越大,寻址空间甚至可达64kB,可以说,单片机发展到了一个全新阶段,应用领域更广泛,许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。
1982年以后,16位单片机问世,代表产品是INTEL公司的MCS-96系列,16位单片机比起8位机,数据宽度增加了一倍,实时处理能力更强,主频更高,集成度达到了12万只晶体管,RAM增加到了232字节,ROM则达到了8kB,并且有8个中断源,同时配置了多路的A/D转换通道,高速的I/O处理单元,适用于更复杂的控制系统。
九十年代以后,单片机获得了飞速的发展,世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机,引起了业界的广泛关注,特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户,使人们从INTEL的111条复杂指令集中走出来。PIC单片机获得了快速的发展,在业界中占有一席之地。
随后的事情,熟悉单片机的人士都比较清楚了,更多的单片机种蜂拥而至,MOTOROLA公司相继发布了MC68HC系列单片机,日本的几个着名公司都研制出了性能更强的产品,但日本的单片机一般均用于专用系统控制,而不象INTEL等公司投放到市场形成通用单片机。例如NEC公司生产的uCOM87系列单片机,其代表作uPC7811是一种性能相当优异的单片机。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低价等特点赢得了不少用户。
1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动,产品相继投放市场,成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。
我国开始使用单片机是在1982年,短短五年时间里发展极为迅速。1986年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会,有的地区还成立了单片微型计算机应用协会,那是全国形成的第一次高潮。截止今日,单片机应用技术飞速发展,我们上因特网输入一个“单片机”的搜 索,将会看到上万个介绍单片机的网站,这还不包括国外的。随着微电子技术的高速发展,单片机在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。首先,单片机技术不断进步,出现了许多新的技术和新的产品。本文以Intel MCS-51系列单片机为模型,阐述单片机的一般原理、应用以及单片机的影响,较为详细地介绍当前主要单片机厂家的产品系列及发展动向。主要内容包括:单片机的基本原理、硬件结构、发展趋势以及具体的应用介绍。本文主要目的是想让大家对单片机有一个更为深入的了解。
科技的进步需要技术不断的提升。试想,曾经一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力,繁多的元器件增加了您的成本。而现在,只需要一块几厘米见方的单片机,写入简单的程序,就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后,不管在您今后开发或是工作上,一定会带来意想不到的惊喜。
数字钟的发展:1350年6月6日,意大利人乔万尼·德·党笛制造了世界上第一台结构简单的机械打点多功能数字钟,由于数字钟报价便宜,功能齐全,因此很快受到众多用户的喜爱。1657年,荷兰人惠更斯率先把重力摆引入机械钟,进而才创立了摆钟。
到了20世纪以后,随着电子工业的快速发展,电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表以及数字显示式石英钟表相继问世,数字钟报价非常合理,再加上产品的不断改良,多功能数字钟的日差已经小于0.5秒,因此受到广大用户的青睐。尤其是原子钟的出现,它是使用原子的振动来控制计时的,是目前世界上最精准的时钟,即使经过将近100万年,其偏差也不可能超过1秒钟。
多功能数字钟最早是在欧洲中世纪的教堂,属于完全机械式结构,动力使用重锤,打点钟声完全使用人工进行撞击铸钟,所以当时一个多功能数字钟工程在建筑与机械结构方面是非常复杂的,进而影响了数字钟报价。进入电子时代以后,电子多功能数字钟也相继问世。我国电子多功能数字钟行业从80年代开始渐渐成长壮大,目前不仅数字钟报价合理,在技术和应用水平上也已经达到世界同类水平。
4. 国内外现状和发展趋势:
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:
1.低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3.主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。
;‘陆’ 单片机的发展趋势
现在可以说单片机是百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:
1.4.1 低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
1.4.3 主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。