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单片机系统的主要组成模块

发布时间:2022-06-10 04:27:41

‘壹’ 4.简述一个单片机系统的主要组成模块,并概要说明如何利用单片机点亮一个发光二极管

以普通基本型51单片机89C52为例,单片机的最小系统由单片机、供电接口、晶振电路(有配起振瓷片电容,通常大小20-30pF)、上电复位电路(10K电阻与1-10uF电解电容组成)。
51单片机高电平驱动能力很弱,通常用低电平点亮led灯,led灯负极接单片机IO口,正极通过限流电阻接到电源正。当IO输出低电平时led就亮了

‘贰’ 单片机工作的主要硬件模块有那些谢谢!

问题不太清楚,只能随便说说了。
一个单片机系统主要由以下几部分组成:
单片机(芯片)
时钟电路(晶振)
电源(现在有5V,3.3V的,还有的是2.5V和1.8V的)
若要做数据采集,还需要AD转换芯片
若要控制一些其它由模拟量控制的设备,就需要用到DA转换芯片
若要控制一些继电器等需要大驱动能力的元器件,则还需要三极管等增加驱动能力的器件。

‘叁’ 单片机系统的硬件主要由哪些功能部件组成

单片机系统的硬件由单片机芯片和外部设备组成c
单片机芯片则包含微处理器(CPU)、存储器(存放程序指令或数据的ROM、RAM等),
输入/输出口(I/O口)及其他功能部件如定时/计数器、中断系统等,它们通过地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)连接起来。
外部设备即单片机系统的输入/输出设备,简称I/O设备。输入设备是输入原始数据、
程序和控制命令的部件,‘如键盘、鼠标、扫描仪、摄像机等。输出设备是输出计算机数据信息处理的结果和计算机工作状态信息的部件,如屏幕显示器、打印机、1,ED数码管显示器绘图仪等。但输入输出设备一般不能与CPU直接相连,而是通过某种电路完成寻址、数据缓冲、输入输出控制、功率驱动、A/D、D/A等功能,这种电路称为I/O接口电路,如8255、8155、8279、0809、0832等芯片。

‘肆’ 单片机主要包括几种

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

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。

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。不过初学者如果不了解一下单片机的汇编语言,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。

‘伍’ 51单片机内部包含哪些主要功能部件各功能部件的主要作用是什么

51单片机内部包含的功能组件及作用主要有:

1、cpu主芯片(内部通过总线连接扩展的设备)

2、时钟电路(为单片机提供震荡脉冲)

3、电源电路(为单片机提供电源)

4、内部数据存储器RAM(包括通用数据寄存器和专用寄存器SFR,主要是数据存储区。)

5、程序存储器ROM(主要是存储程序,51系列有4K内部程序ROM,可以外扩64K。)

6、并行端口4*8位(P0,P1,P2,P3主要是数据交换接口。)

7、串行口(TXD,RXD用于串口通信。)

8、中断系统(外中断0,定时计数T0,外中断1,定时计数T1,串口中断。)

9、定时/计数器(16位用于外部的计数和定时功能。)

(5)单片机系统的主要组成模块扩展阅读

Proteus 自从有了单片机也就有了开发系统,随着单片机的发展开发系统也在不断发展。 keil是一种先进的单片机集成开发系统。它代表着汇编语言单片机开发系统的最新发展,首创多项便利技术,将开发的编程、仿真、调试、写入、加密等所有过程一气呵成,中间不须任何编译或汇编。

功能特性

1、可以仿真63K程序空间,接近64K 的16位地址空间。

2、可以仿真64Kxdata 空间,全部64K 的16位地址空间。

3、可以真实仿真全部32 条IO脚。

4、完全兼容keilC51 UV2 调试环境,可以通过UV2 环境进行单步,断点, 全速等操作。

5、可以使用C51语言或者ASM汇编语言进行调试。

6、可以非常方便地进行所有变量观察,包括鼠标取值观察,即鼠标放在某 变量上就会立即显示出它此的值。

7、可选 使用用户晶振,支持0-40MHZ晶振频率。

8、片上带有768字节的xdata,您可以在仿真时选 使用他们,进行xdata 的仿真。

9、可以仿真双DPTR 指针。

10、可以仿真去除ALE 信号输出。

11、自适应300-38400bps 的所有波特率通讯。

12、体积非常细小,非常方便插入到用户板中.插入时紧贴用户板,没有连接电缆,这样可以有效地减少运行中的干扰,避免仿真时出现莫名其妙的故障。

13、仿真插针采用优质镀金插针,可以有效地防止日久生锈,选择优质园脚IC插座,保护仿真插针,同时不会损坏目标板上的插座. 。

14、仿真时监控和用户代码分离,不可能产生不能仿真的软故障。

15、RS-232接口不计成本采用MAX202集成电路,串行通讯稳定可靠,绝非一般三极管的简易电路可比。

参考资料网络--51单片机

‘陆’ 讲述单片机主要组成部分。 简述复位电路工作原理。

51为高电平复位,因此按照这个接法,在上电初期,电容还没形成断路时就会提供一个高电平来复位单片机
数码管由P0跟P2口直接推动,数码管为共阳,所以段码要用共阳的
发光二极管也是结成共阳的,低电平就发光
蜂鸣器接了PNP三机管推动,B极接到P3,因此B极为低电平时发声,高电平就不发声

‘柒’ 简述最小单片机系统由哪几部分组成

单片机由中央处理器(含部分特殊功能寄存器)、内部ram、程序存储器、各种外设(io端口、定时器、串行接口、中断处理电路等等)及对应控制寄存器、时钟电路、复位电路等几部分组成。
单片机最先系统构成:
一个单片机芯片
一个晶振
51一般用12m或者11.0592m
两个瓷片电容
51
30pf左右就行
一个按键
复位用
一个电阻
复位电路用
一个电解电容
复位用

‘捌’ 单片机由哪几部分组成,最小系统呢

单片机由中央处理器(含部分特殊功能寄存器)、内部RAM、程序存储器、各种外设(IO

端口、定时器、串行接口、中断处理电路等等)及对应控制寄存器、时钟电路、复位电路等

几部分组成。

单片机的最小系统就是使单片机能够实现简单运行的最少的原件的组合。单片机最小系统主

要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。

电源供电模块:

对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳

定可靠是系统平稳运行的前提和基础。

复位电路

单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电

路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些

寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。

振荡电路

结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单

片机运行速度就越快,单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。

‘玖’ 单片机的组成有哪些

我是从单片机系统来看的,主要为运算和通信(以此为根本),具体有细分为七部分:计算(cpu)、通信(与外界交流)、电源(系统能源供给)、存储(ram、rom)、输入(按键等)、输出(液晶、数码管、点阵等)、协处理器(ds1302等辅助cpu计算的)

‘拾’ 单片机开发系统的组成及各部分的作用

单片机的全称为:单片微型计算机
也就是说将计算机的所有功能都集成在一块芯片内的芯片都可以称之为单片机
说白了就是一块集成IC
内部包含中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、定时计数器、外部中断、串行通信等内部结构
以单片机为核心,再配合其它外部电路组成的控制系统称为单片机系统
单片机开发一般要求硬件和软件都要在行,因为单片机开发面向的都是最底层的开发,硬件方面可以先从一些常用的电子器件开始(如二极管,三极管,74XXXX系列CD4XXX系列的逻辑芯片,以及一些运放,AD、DA转换,各种串行接口的芯片开始着手),软件方面的话则可以先从汇编开始,然后再转向C语言开发。

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