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电子元器件单片机知识

发布时间:2024-09-01 08:14:36

‘壹’ 单片机原理

单片机(Micro-controller)是一种集成了多种电子元器件(如 CPU、存储器、接口、模拟电路、晶振等)在一块半导体基板上的微型计算机。它可以通过程序控制外部设备,实现自动控制和数据处理的功能。单片机的工作原理是:通过存储在存储器中的指令,控制 CPU 运行不同的程序,从而实现对外部设备的控制和数据处理。

‘贰’ MCU单片机的基本功能芯巴巴电子元器件都告诉你

对于绝大多数MCU,下列功能是最普遍也是最基本的,针对不同的MCU,其描述的方式可能会有区别,但本质上是基本相同的。
外部触发信号的检测:一种是基于实时性的要求,比如可控硅的控制,突发性信号的检测等,而另一种情况则是省电的需要。
信号频率的测量:为了保证信号不被遗漏,外部中断是最理想的选择。
数据的解码:在遥控应用领域,为了降低设计的成本,经常需要采用软件的方式来对各种编码数据进行解码,如Manchester和PWM编码的解码。
按键的检测和系统的唤醒:对于进入Sleep状态的MCU,一般需要通过外部中断来进行唤醒,最基本的形式则是按键,通过按键的动作来产生电平的变化。

‘叁’ IC、MCU、集成电路,单片机,模块到底有什么区别,有什么联系,求大虾赐教

区别:

1、概括电产品的范围不用

电子模块通常是由多种IC组成的具有某种功能的器件或集成电路板,范围之广,其次是IC即集成电路最后是mcu即单片机。

2、 作用不同

大型系统一般由很多模块组成,IC主要成品驱动外部设备工业产品等,IC则由mcu和其他电子芯片组成。

3、工艺要求不同

IC与模块工艺相差不大集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路;膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。单片机主要是半导体技术。

联系:这些都是电子产品的范畴,大的元件板子都是由晓得元件组装而成。

(3)电子元器件单片机知识扩展阅读

IC电路的检测常识:

1、检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理

检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。

2、测试避免造成引脚间短路

电压测量或用示波器探头测试波形时,避免造成引脚间短路,最好在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路,尤其在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。

3、严禁在无隔离变压器的情况下,用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备

严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器。

当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时,首先要弄清该机底盘是否带电,否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。

‘肆’ 单片机工作总结

单片机工作总结

总结是对过去一定时期的工作、学习或思想情况进行回顾、分析,并做出客观评价的书面材料,它可以促使我们思考,因此十分有必须要写一份总结哦。我们该怎么去写总结呢?下面是我帮大家整理的单片机工作总结,希望对大家有所帮助。

单片机工作总结1

单片机是一门应用性和综合性很强的学科,它综合了电子技术中的模拟电路和数字电路方面的知识,特别是数字电路,因为数字电路在里面的应用很多。学习单片机最好先从汇编语言入手,虽然汇编语言是低级语言 ,编程效率低,但它比C语言占用内存小,执行速度快等优点,在刚接触单片机时更容易学习。由于单片机涉及的知识很多,所以我们只能循序渐进的学习,逐步的积累,没有什么捷径可循。

刚开始学习的时候,对单片机没有什么认识,不知道什么是单片机,更不知道它有什么作用。通过学习才大体知道了单片机的一些知识。由中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片上,构成了一个单片微型计算机,简称为单片机。它的应用范围很广,在工业自动化中应用有数据采集、测控技术。在智能仪器仪表中应用有数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表,自动取款机等。在消费类电子产品中应用有洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。在通讯方面应用有调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。在武器装备方面应用有飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。刚开始学习是总觉得指令语句太过复杂,怎么也记不住,这时只能多练、多记,刚开始连一个最简单的控制一盏小灯的亮灭的程序都不会写,只能抄写别人做成功的程序,一遍一遍的写,直到能熟练的独自将程序写出来,从简单的入手,逐步的积累,对单片机就会有新的认识,能够自己独立的写一些小的程序,能够将小的程序结合到一起,拼接成较为复杂一些的程序。刚接触KEIL时确实很让人头疼,使用 KEIL不会建项目、不会使用实验板。遇到困难要一件件攻克,不会建项目,就到教学视频里找,仔细看一下,做几次就懂了。然后可以参考已经成功的程序,抄过来,写一个最简单的,让它运行起来,先培养一下自己的感觉,知道写程序是怎么一回事,无论写大程序还是小程序,要做的工序不会差多少,总得建个项目,再配置一下项目,然后建个程序,加入项目中,再写代码、编译、生成HEX,刷进单片机中、运行。

我的英文得到了提高,自己也爱上了单片机,下面是我学习单片机中的一些经验总结:

1. 万事开头难,要勇敢的迈出第一步。开始时候是有点难度,但不要为自己找借口,要勇敢的迈出第一步,以后的路就会慢慢地顺起来了。

2. 知识点用到才学,不用的暂时放在一边。这个世界,如果每样东西都学,自己就会太累,但这并不是说有些东西可以不学,像在哪里都可以用到的时序图等就要好好的研究一下了。

3. 程序不要光看别人的而不写,一定要自己看了别人怎么写后自己再写一遍,最好这时什么都不要参考,凭自己的印象去写,遇到错误时再好好看下,可以收到事半功倍效果。

4. 必须学会掌握调试程序的方法,自己的程序遇到错误时一定要自己慢慢的把它调出来,有些人写好程序后发现问题,就到q群里或论坛上发表帖子,等着别人来回答,这对自己是没有好处的。

5. 找到解决问题的思路比找到代码更重要,世界上的事情千变万化,就像不可能找到两片相同的叶子一样,世界上也找不到使用同一个代码的项目,所以要学会自己分析问题,找出解决问题的方案。

6. 开动脑筋,运用多种方法,不断优化自己的程序,这是锻炼你写程序能力的一个很好的方法,这对于提高元器件执行的效率也是很重要的。

7. 看别人的代码,学习别人的思路。这是一种很有用的方法,可以把别人的思路与自己的相比较,发现自己的优缺点。

8. 着重培养自己解决问题的能力,而不是看自己写过多少代码或者做过什么,这个最好的方法就是做一些具体的项目,从中培养自己解决问题的能力。

9. 尝试写一下综合应用的程序,这个是很重要的,因为独立可以的综合在一起后并不一定可以正常工作。

10. 如果有可能,多学习一下计算机专业的课程,例如数据结构,毕竟单片机与程序的设计也是不能分开的,这是一个综合的科目。

11. 面对一个新的项目,要先自己想下怎么做,而不是单单地找别人的代码,这是很重要的,因为只有这样做,自己才能独立去思考一个新的东西,也更有可能创造出一个更好的程序。 有时候单片机的学习很单调,有些知识学起来很抽象,不容易理解,只能慢慢适应,一边学习理论知识,一边编写程序,将程序刷入单片机进行调试,通过这种方式才能更快速的学习单片机。同事也会从学习中体会成功的喜悦。

好了,自己的单片机的学习心得也就这么几句,若有不对的地方,请多包涵,也愿学习单片机的人能学有所成。

单片机工作总结2

作为一个刚刚从事单片机工作不久的我来说,对于单片机我了解了一段时间,但总感觉无从入手,理论性的东西看了几遍也不会把它用到实处,通过这次彩灯控制实验,我也对单片机有了一定的了解。单片机是一门非常重视实践的技术,不能总是看书,但要学习它首先应看书,对单片机引脚、内部结构、寄存器和原理有一定地了解和感官认识,它的是怎样工作的,能干些什么?以前看学长做的流水灯我还不知道原理,现在总算清楚了。

在短短的几周工作时间里,真的学了很多,对我来说,编程是个问题,但我知道这是任重而道远的。我上的第一节课是关于流水灯左右循环移动在实验箱上的实现,这个程序老师教了但还是搞不懂,后来通过同学之间相互探讨,终于理解了,最重要的还是C语言没学好,二进制转换为十六进制是很普通的但我还是不会,现在已经掌握了。‘纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。’在短暂的学习过程中,我深深感觉到自己在实际应用中的专业知识的匮乏,总以为自己还可以,一旦接触到实际,才知道自己知道的是多么少,这时才真正领悟到“学无止境”的含义。

“千里之行,始于足下。”这是一个短暂而充实的话。每看懂一个程序自己试着学人家编,去修改,去记录,终于能略懂,这确实让人深有体会。兴趣是最好的老师,这样才能坚持,要在以后积累很多经验。主要肯不耻下问,那就会学到很多东西。最后一句:基础很重要,实践也同样重要。必须要有学习单片机的热情,这样才能学好单片机。谢谢老师几周以来的指导。

单片机工作总结3

经过一周的课程设计,我收获颇多,有深刻的心得体会。实训让我们受益匪浅。首先是关于单片机方面的。我们学到了许多关于单片机系统开发的知识,从最开始选题到最后的结题,更使我们得到了充分的锻炼。其次,它让我体会到了什么才是teamworkspirit。一如:团队管理的经验、团队意识的提升和协调能力等等,这些都会让我们终身受益。

通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关电子线路单片机方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查我终于找出了问题所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践才能出真知,实践才是检验真理的唯一标准,唯有通过亲自动手制作,才能令我们掌握的知识不再是一些纸上谈兵的东西。

在这次的课程设计中,我们遇到了很多困难,过程很艰难,但是我们都克服了,这是对我们自己的肯定。我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。我们也曾灰心,也曾茫然,也曾不知所措,从一开始的自信满满,到最后的紧张繁杂,所有的这些都令我们回味无穷,这已经成为了我们人生的一个宝藏。我想今后的学习和工作也是这样的,汗水见证着成功,我想十年过后,但我们都已经走入了社会,在某个阳光明媚的夏日,午后醒来,突然想起大学经历的时候,最先映入脑海里的就是这门课程吧,就是这些为了一个共同的目标,相互合作,共同奋斗的日子吧。

不可否认,单片机是一门比较难的专业学科。但是经过这一学期的学习,我们觉得单片机这门课很好,让我们在设计中掌握课程,具有很强的实用性。在社会上,单片机也应用极其广泛。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等。我相信在接下来的日子里,我会更深刻地去研究它,发掘它。

在这次的实训里,我觉得过得很充实。实训,不仅培养了我们独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。汗水,是我们努力的过程,更是成功的使者。它是希望的凝聚。

回首此次实训,我们真的学到了很多很多。巩固了以前所学过的知识,将理论与实际结合起来,不断提高自己的实际动手能力和独立思考的能力,并学会去使用知识。当然不仅仅是这些课本上的知识,更重要的是一些课本上没有但是也很重要的知识,像是团队合作精神等。当我们都已经走入了社会,在某个阳光明媚的夏日,午后醒来,突然想起大学经历的时候,回忆起这些泛着汗水的时光的时候,定然会被我们的团队感动。

成功后会很喜悦,但过程一样令我们回味无穷。此次设计也让我明白了思路即出路,学问学问,有学必问。只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识。亲历亲为,亲手实践才是硬道理。希望这样的实训能够继续下去,并不断地前进,帮助更多的学生更好地学习单片机,并能够在使用中发现它的无穷魅力!

单片机工作总结4

从刚开始接触单片机,到现在已经有4年的时间了,在这期间学习和使用了51单片机、飞思卡尔单片机,lpc2138,pic16f887等系列的单片机,每接触一款单片机,都会经历熟悉其基本开发,然后将其用于项目中的过程,对于如何学习一款单片机,自己做了如下的总结。

大家都知道,51单片机是最容易入门的,不仅因为其编程简单,更重要的是网上的资料非常丰富。所以一般学习单片机开发的都将51单片机作为入门开发的首选。我学习51单片机的时候是采用这样的一个步骤进行学习的:

第一步(熟悉的过程):买了一款51单片机开发板,然后就开始了我的学习之旅,刚开始的时候没有去看视频教程,而是对着一本实验教材进行学习,那本实验教材的名字记不清楚了,但是其内容就是围绕单片机的led灯进行控制,将51单片机内部的各个功能部件全部都使用到了,这样就能使我在很短的时间内,通过控制led灯的亮、灭熟悉了51单片机的内部的各种资源,这时对51单片机也就没有感到陌生了。所以,个人觉得,学习单片机,要从实验入手,先熟悉单片机再说,开发语言开始使用的是c语言。

第二步(进阶的过程):有了第一步的基础之后,接下来的便是进阶的过程,当时,我看的是郭天祥十天学会单片机的视频教程,因为这个教程从基础到复杂的编程慢慢深入,讲的比较的全面,而且也生动,所以那一阶段,也是我学习单片机进步最快的阶段,每次听课的时候,按照上面的实验,以及课堂上面调试程序时出现的一些问题,自己认真的在电脑上进行调试,并分析产生故障的原因,让我有了一定的开发基础。在看完了视频教程之后,后面又对基础的知识进行了下补习,主要是看单片机原理性的教材,因为有些细节性的东西还是要从教材上面获得。

第三步(项目实战的阶段):学习单片机的时候,虽然也编写了一些程序,但是那些都是一些很小的模块程序,并没有起到综合应用的目的,所以在这之后,我和另外一个学习硬件的同学一起组成了一个小的团队,进行项目实践开发,那时候,实验室的条件比价好,有很多的器件可以自己使用。所以,我们就设计了我们的第一个作品,基于单片机的`液体点滴监控系统。做这个系统时,就将以前单片机所学的知识,做了一个综合的应用,包括有lcd1602控制,串口的控制等。

经过以上三个步骤的学习之后,对于51单片机的开发基本上就算入门了。而对于其他类型的单片机,如飞思卡尔单片机,lpc2148arm7单片机,pic16f887等,虽然每个系列的功能不一样,但是最基本的编程思想还是一样的,不同的可能就是编译器,程序下载的软件等差别,所以有了51单片机的开发基础之后,学习其他单片机所采用的方法就是一个差异化的学习,学习各种单片机不同的地方,这样,就能很快的熟悉一款新的型号的单片机。

如在学习pic16f887这个系列的单片机时,我首先做的工作不是去阅读数据手册,而是先拿着demo代码,在编译软件中编译、链接、生成hex文件,然后将其下载到开发板中跑起来,这个过程主要就是学习其软件的基本操作,有了这个基础之后,就能自己进行编程、测试。之后就是熟悉其编程的模式,所谓其编程模式,就是寄存器的控制,中断程序的编写,熟悉了这个操作,也就能控制其他的功能模块了,如串口的控制、i2c硬件控制器的控制。这些基本的开发熟悉了之后,接下来便是学习差异的部分,例如pic单片机c语言中,其堆栈深度不能超过8级,超过了之后,将会使得程序出现跑飞的现象。而且内存的分配完全要靠自己来控制,分成了4个bank的数据,bank0,bank1,bank2,bank3等。这些就是每个系列单片机所独有的一些东西,这些东西需要详细的了解,因为它们可能为你的编程带来很大的便利。

以上就是我学习单片机的总结,如果大家有更好的学习方法,希望大家能够提出来,一起讨论,共同进步。

单片机系统学习总结[篇2]

人的一生是一个不断学习、不断成长的过程。转眼间,研究生的学习生涯结束了,走上新的工作岗位。回头看看,发现自己不知不觉已经走过了五年的单片机学习之旅。

在20xx年最初接触单片机的时候,在我心中觉得51就是单片机,单片机就是51,根本不知道还有其他单片机的存在。那时候老师只教会了我们汇编语言,根本不知道用c语言也可以进行单片机开发。幸运的是,我加入了单片机兴趣小组,在老师的指导下,做了一系列实验,有“基于ds18b20的温度采集系统”、“有基于164的移位寄存器的灯光控制系统”、“有步进电机和直流电机的控制系统”。这时候我才发现,这是学习单片机的一个最好途径——在实践中领悟理论,用理论指导实践。在上课的整整一个学期中,虽然老师讲得很详细,但是大部分概念都是到了实际动手做东西的时候才弄明白的。而且在经历了迷惑之后再搞清楚,印象就特别深刻。直到现在我对那些概念和接口都非常清晰。其实我也很庆幸学习和使用了两年多的汇编语言。由于有这些锻炼,我对单片机底层结构和接口时序就弄得很清楚。在使用c语言开发的时候,优化代码和处理中断也就不会太费劲。我觉得,虽然现在绝大部分单片机开发都使用c语言,甚至有些公司还推出了图形化编程的工具,这样对于项目的开展从时间上快了很多,在管理上也规范了不少,但是从学习和想深入掌握单片机精髓的角度来说,还是需要熟练掌握汇编语言的使用。

机会总是青睐于有准备的人。也许有了前面一段时间的理论和实践的积累,我才慢慢得到了一些参加科技竞赛和参与科研项目的机会。在参加第一届浙江省机械设计竞赛的时候,我们设计的由多单片机系统协调控制的“月球车”机器人夺得了唯一的一个特等奖。这个竞赛给我最大的收获是我对单片机的认识改变了,它不再仅仅是一门学科了,它是一个可以让你的创意得到充分发挥的平台。后来参与了“基于视频分划技术的钢卷尺自动切零位机”、“电能表涡杠涡轮啮合深度检测系统”、“基于公共电话网的水表集抄数据路由器”、“高精度电感微位移测量系统”等一些实际的项目。在这些过程中,我发现只是精通单片机技术还不能很好的解决问题。体会最深的是,单片机只有融合到各种应用领域中,才能展现它的最大活力。然而单片机仅仅是一个工具而已,要做好单片机系统还需要各种应用领域的专业知识的支持。例如,在“基于视频分划技术的钢卷尺自动切零位机”中,就需要搞清楚全电视信号的时序,弄明白钢卷尺切零位机的工作原理,懂得怎么利用叠加在视频信号中的横竖线来进行刻度的瞄准等。没有这些专业知识,就算单片机技术再厉害也不可能做好这个项目。脱离应用背景的单片机开发,就像一个没有灵魂的躯体一样。

随着arm的出现,我曾经认为,8位单片机可能在32位单片机的冲击下就此走进历史,可是很快就认识到我是错误的。随着技术的革新和时间的推移,各大单片机公司纷纷将单片机朝着片上系统这个方向发展,集成了现在各种流行的技术和常用的模块。我相信,在当前国内和国外的这个市场中,8位单片机应用的市场仍然是充满生机,活力无限。在市场的不断变化和技术的不断更新过程中,8位单片机也会顺应潮流不断革新。

从我五年走过的路来看,单片机学习的过程应该是一个循序渐进、不断学习、不断积累的过程,可以分为三个阶段。

第一阶段:掌握开发单片机的必备基础知识。首先是熟练掌握单片机的基本原理,其实各家各门的单片机其基本结构和原理都差不多,特别是共有的知识需要好好理解和掌握。例如,内核结构、内存分配、中断处理、定时计数、串行通信、端口复用等一些最基本的概念和原理。除此之外,我们还需要具备模拟电子、数字电子、c语言程序开发知识以及原理图和pcb设计等一些技能。在进行系统开发的时候,进行原理设计、pcb布板、程序编写、系统联调这些工作都是在所难免的。

第二阶段:在掌握好一款单片机原理和应用的基础上,开始学习其他各家单片机的独有技术,学不了那么多也要多了解了解。同时尽可能多地掌握单片机的一些外围器件和常用电路,以备不时之需。有时候客户要求低成本,那我们只好选用合钛、义隆、华邦等这类那个岛芯片;如果客户要求工业级的性能,那么我们就得从pic、nec、飞思卡尔、nxp等这些欧美和日式单片机中选择;若要进行功耗的开发,选用msp430系列应该有一定优势;在进行测量仪器设计的时候,c8051和ac842这类数模混合芯片就显得比较方便。所以说最好每个类型的单片机都会一两款,在实际项目选型中可以更加灵活。另外,要注意平时的技术积累。比如,在项目开发过程中将一些常用的接口程序和控制算法整理成模块或者函数,在其他的项目开发中,有同样或者接近的需求时马上就可以使用,又快又好。

第三阶段:在实际的项目开发过程中,不断深化单片机应用技术,不断积累应用行业的专业知识。例如,我完成了“高精度电感微位移测量系统”,就会对电感传感器的测量机理和信号特性、测量电路的设计、电磁兼容处理、误差修正和非线性处理等测控方面的专业技术有很深的认识。以后碰到类似的项目时,很多东西就可以直接利用了。有了扎实的单片机应用相关的基础知识,并且熟悉掌握了几款不同类型单片机的开发方法,再结合实际的应用背景,那么就可以随心所欲,设计出性能最优、结构最合理的单片机应用系统。这是我最大的奋斗目标,我觉得这也应该是单片机应用的最高境界吧。

在这五年的学习中,有感慨、有遗憾、有憧憬、有希望,更重要的是我对单片机应用这个领域充满热情。由于才疏学浅、涉世未深,希望能与行业里的各位老师多多交流,不断学习,不断成长。

单片机系统学习总结[篇3]

基于本人学习单片机的痛苦经历,特编写本教程,以此献给广大的单片机初学者,希望您能从中受益。

作者提示:本教程乃最通俗易懂之单片机教材也,如果您还是看不懂,请千万不要涉足此行,以免误入歧途,耽误您的前程*_*

拿到这本教程您首先就会想,什么是iap教学法?是不是一种什么全新的教学方法?当然不是,我可没有那么大的本事,其实这只是我杜撰的一个新名词,意思就是inapplicationsprogram(在应用中编程),当然这只是针对单片机教学,说法是否正确,还得您说了算。

至于为什么要提这种说法,那我倒想说几句。大家都知道,学习电子技术是一件非常无聊和枯燥的事情,为什么会有这种想法,就是因为我们传统的教学方法只重理论而忽略了实践,要一个人记住那些空洞而有无聊的理论知识实在不是一件容易的事,好在我们总算熬过来了,不管如何,也多多少少的学习了一些电子基础知识。

接下来我们应该进一步掌握些什么知识呢,凡涉足此行的朋友都知道,那就是单片机。不过这可不是一件容易的事,倒不是因为单片机很难学,而实在是我们身边很难找到一本专为单片机入门者而编写的教材。翻一下传统的单片机教材,都好象是为已经懂单片机的人而写的,一般总是以单片机的结构为主线,先讲硬件原理,然后是指令,接着讲软件编程,再是系统扩展和外围器件,最后举一些实例(随

,很少涉及单片机的基础知识,如果按照此种学习方法,想便说一点:很多书中的实例都是有错误的)

进行产品开发,就必须先把所有的知识全部掌握了才可以进行实际应用。孰不知,单片机不象模拟电路和数字电路那样,只要搞懂了电路原理,再按照产品要求设计好相应的电路就可以了。它是一种以简单的硬件结构,复杂而有灵活的软件系统来完成设计的通用性产品,不同的设计者只会使用其不同的功能,几乎没有人会把它的全部指令都使用起来,所以学习使用单片机只能靠循序渐进的积累,而不可能先把

。它全部掌握了再去做产品开发(当然天才就例外了*_*)

基于以上原因,本人想尝试一种全新的单片机教学方法,打破传统的循序渐进式的教学方法,以单片机的应用为蓝本,结合基本的工业控制系统和实践工作中的具体应用,不分先后顺序,将各条指令贯串于一个又一个的实验中,通过所见即所得的实验来讲解各种指令的编程方法,顺便讲解相关的基本概念,使您尽快地熟悉单片机应用的基本步骤,掌握软件编程的基本方法。

如果您学完了就能成为单片机的入门者,完全可以进行一般产品的开发;下册部分是单片机应用的提高部分,主要学习单片机的系统扩展(比如:rom和ram存储器的扩展,并行口的扩展,串行口的扩展,a/d和d/a与单片机的接口)以及相关开发工具和软件的使用(包括kellc51的应用与调试技巧,硬件仿真器的使用)等等,如果您学完了下册部分,那就得恭喜您成为了单片机开发的高手了,不过单片机的技术是在不断的发展和提高的,您也不要太骄傲哦!

为了尽量把最新的单片机知识和应用成果收录进我们的教程,希望您能不吝赐教,共同来努力把我们的教程不断的改进和完善。还是那句题外话,技术是靠不断的积累和交流才会进步的,固封自守只会更加落后。

由于时间和精力的限制,我还是希望在您学习本教程之前,自己先熟悉一点相关的电子技术知识,特别是数字电路基础,这对您学习中碰到的相关概念会有很大的帮助。

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‘伍’ 单片机芯片的作用

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(Microcontroler),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提及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最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。

单片机介绍
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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。

单片机的应用领域
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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。

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。

学习应中六大重要部分
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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,这会造成数据的浑乱。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

单片机学习
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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流一般为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,其实这之是万用表反映没这么快而已,在某一个瞬间单片机引脚电流还是保持在0v或者5v的。

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)

‘陆’ 芯巴巴电子元器件MCU单片机工作原理是什么

单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。 单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作;

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