① 嵌入式与单片机之间的关系是什么
嵌入式与单片机之间的关系如下:
嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。嵌式系统像是一个完整的计算机,而单片机更像是一个没有外设的计算机。
以前单片机包括的东西并不算多,两者的硬件区别较为明显。但是,随着半导体技术的突飞猛进,现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以,嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小,分界线也越来越模糊。
于是,人们倾向于在软件上进行区分。
从软件上,行业里经常把芯片中不带MMU(memory management unit,内存管理单元)从而不支持虚拟地址,只能裸奔或运行RTOS(实时操作系统,例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做单片机(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。
同时,把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system,叫做嵌入式。
在某些时候,单片机本身已经足够强大,可以作为嵌入式系统使用。它的成本更低,开发和维护的难度相对较小,尤其是针对一些针对性更强的应用。而嵌入式系统理论上性能更强,应用更广泛,但复杂度高,开发难度大。
嵌入式,一般是指嵌入式系统,嵌入式开发,就是对嵌入式系统的开发。IEEE(美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义是:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。
国内学术界的定义更为具体一些,也更容易理解:嵌入式系统,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 以应用为中心,说明嵌入式系统是有明确实际用途的。
以计算机技术为基础,说明它其实就是一种特殊的计算机。软硬件可裁剪,说明它有很强的灵活性和可定制能力。
嵌入式系统的核心,就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型: 嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit) MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor) DSP处理器专门用于信号处理,在系统结构和指令算法进行了特殊设计。在数字滤波、FFT、频谱分析中广泛应用。
典型代表是TI(德州仪器)公司的TMS320C2000/C5000系列。 嵌入式微处理器MPU(Micro Processor Unit) MPU由通用处理器演变而来,具有较高的性能,拥有丰富的外围部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
此外,还有嵌入式片上系统SoC(System on Chip)和可编程片上系统SoPC(System on a Programmable Chip)。 我们的单片机,就属于上述的第一种——MCU(嵌入式微控制器)。
单片机,又称为单片微控制器,英文叫Single-Chip Microcomputer。它其实就是一种集成电路芯片,是通过超大规模集成电路技术,将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能,塞进一块硅片上,变成一个超小型的计算机。
单片机技术从上世纪70年代末诞生,早期的时候是4位,后来发展为8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位时代。
8位单片机功能很强,被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家电汽车等领域。我们在研究单片机的时候,经常会听到两个词——51单片机、STM32。我来介绍一下它们究竟是什么。
51单片机,其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机,兼容Intel8031指令系统。它们的始祖,是Intel(英特尔)的8004单片机。
STM32,是意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M内核的通用型单片机。STM32的硬件配置可以满足大部分的物联网开发需求,开发工具和相关的文档资料齐全,已经成为目前单片机学习的首选对象。
② 常用单片机有哪些
我知道的:
ATMEL公司:AT89C/S系,AT90S系列、ATMEGA系列,ATiny系列,此外还有AT91系列的ARM单片机。
STC:STC89C系列,STC12C系列。
TI:混合信号处理器MSP430系列
SunPlus(凌阳):SPCA61A系列
Winbond:W77系列、W78系列。
日立半导体:H8瑞萨系列。
三菱:M16C系列
Rabbit Semiconctor(野兔半导体?)Rabbit4000/3000系列单片机
Dallas:DS89C4XX系列
飞利浦:P87LPC、P89LPC、8X552系列
MicroChip:PIC16、PIC17、DSPIC等系列。
很多很多,如AD公司的AD单片机、C8051FXXX系列单片机、EM78系列等。
③ 单片机方面的问题
首先,选择单片机的系列。
目前比较流行的,51最便宜,AVR其次,PIC贵。其他的都各自有各自的应用场合,比如MSP430适用于低功耗高性能,飞思卡尔适用于高可靠性要求的场合。
首先就是选择用谁家的产品。性价比高,就是选择满足要求的最便宜的芯片。就要结合你的要求选择51,还是AVR或者其他特定场合的应用。这个时候不应该只考虑单片机,还应该考虑外设及其他的成本。比如你要使用AD转换功能,但是用51就还要另外买A/D芯片,就不如用AVR或者PIC了。你要求性能很高,那可能就要选择MSP430或者TI的C2000系列的低端DSP了,比如28015,28023等,价钱也和单片机差不多,但人家确实16位和32位的,性能没的说。
选定了系列,然后就是选择一款合适的型号。最主要的是根据你应用的大小,程序的长短,选择存储器、外设等。
宗旨,性价比的原则就是:能用便宜的,就不用贵的;系统集成和用独立芯片那个便宜用哪个。如果差不多就用集成的(毕竟PCB板的面积也是成本)。
④ 高速高精度pid控制用什么单片机好
如果就是一个PID控制,51,PIC等8位单片机足以,用ARM大材小用了。你上面列举的那些仿真器中J-LINK是JTAG调试用的,JTAG是ARM的一个特殊的接口,用来仿真程序用的,不是直接连接到电路上进行调试的,一般都是你的开发板或者你自己设计的实验板上要留有JTAG接口,然后才能用J-LINK进行调试,不能算仿真器,剩下的ICE都是可以仿真的,只要你插上仿真头到电路上就可以了。