【E課堂】對(duì)單片機(jī)的理解

　　single chip microcomputer，單芯片微型計(jì)算機(jī)?？傮w來(lái)說(shuō)，他就是一個(gè)芯片。但是他是一個(gè)特殊的芯片，因?yàn)樗皇菍?shí)現(xiàn)單獨(dú)的邏輯功能。他是將一個(gè)整體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到這個(gè)芯片上。這個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

　　其實(shí)單片機(jī)的學(xué)習(xí)，和計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)差別不是太大。包括運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，以及輸入輸出設(shè)備的學(xué)習(xí)。

　　運(yùn)算器

　　運(yùn)算器由運(yùn)算部件--算術(shù)邏輯單元(alu)、累加器、計(jì)算器等部件組成。

　　控制器

　　學(xué)習(xí)的難點(diǎn)在于涉及到指令方面的操作?？刂破饔沙绦蛴?jì)數(shù)器，指令寄存器，指令譯碼器，時(shí)序發(fā)生器和操作控制器。

　　單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程：

　　這里所說(shuō)的開(kāi)發(fā)過(guò)程并不是一般書(shū)中所說(shuō)的從任務(wù)分析開(kāi)始，我們假設(shè)已設(shè)計(jì)并制作好硬件，下面就是編寫軟件的工作。在編寫軟件之前，首先要確定一些常數(shù)、地址，事實(shí)上這些常數(shù)、地址在設(shè)計(jì)階段已被直接或間接地確定下來(lái)了。如當(dāng)某器件的連線設(shè)計(jì)好后，

　　其地址也就被確定了，當(dāng)器件的功能被確定下來(lái)后，其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟件，編寫好后，用編譯器對(duì)源程序文件編譯，查錯(cuò)，直到?jīng)]有語(yǔ)法錯(cuò)誤，除了極簡(jiǎn)單的程序外，一般應(yīng)用仿真機(jī)對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，直到程序運(yùn)行正確為止。運(yùn)行正確后，就可以寫片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯后，生成了擴(kuò)展名為HEX的目標(biāo)文件，一般編程器能夠識(shí)別這種格式的文件，只要將此文件調(diào)入即可寫片。

　　開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的選擇

　　目前，很多人對(duì)匯編語(yǔ)言并不認(rèn)可。可以說(shuō)，掌握用C語(yǔ)言單片機(jī)編程很重要，可以大大提高開(kāi)發(fā)的效率。不過(guò)初學(xué)者可以不了解單片機(jī)的匯編語(yǔ)言，但一定要了解單片機(jī)具體性能和特點(diǎn)，不然在單片機(jī)領(lǐng)域是比較致命的。如果不考慮單片機(jī)硬件資源，在KEIL中用C胡亂編程，結(jié)果只能是出了問(wèn)題無(wú)法解決!可以肯定的說(shuō)，最好的C語(yǔ)言單片機(jī)工程師都是從匯編走出來(lái)的編程者，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的C語(yǔ)言雖然是高級(jí)語(yǔ)言，但是它不同于臺(tái)式機(jī)個(gè)人電腦上的VC++什么的。單片機(jī)的硬件資源不是非常強(qiáng)大，不同于我們用VC、VB等高級(jí)語(yǔ)言在

　　臺(tái)式PC上寫程序，畢竟臺(tái)式電腦的硬件非常強(qiáng)大，所以才可以不考慮硬件資源的問(wèn)題。還有就是在單片機(jī)編程中C語(yǔ)言雖然編程方便，便于人們閱讀，但是在執(zhí)行效率上是要比匯編語(yǔ)言低10%到20%，所以用什么語(yǔ)言編寫程序是要看具體用在什么場(chǎng)合下?？偟膩?lái)說(shuō)做單片機(jī)編程要靈活使用匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言，讓單片機(jī)的強(qiáng)大功能以最高是效率展示給用戶。

　　常用的單片機(jī)類型

　　STC單片機(jī)：

　　STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快8~12倍，帶ADC,4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號(hào)，加密性好，抗干擾強(qiáng).

　　PIC單片機(jī)：

　　是MICROCHIP公司的產(chǎn)品，其突出的特點(diǎn)是體積小，功耗低，精簡(jiǎn)指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片.

　　EMC單片機(jī)：

　　是臺(tái)灣義隆公司的產(chǎn)品，有很大一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容，且相兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比PIC的多，價(jià)格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差.

　　ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī))：

　　ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個(gè)系列，AT89系列是8位Flash單片機(jī)，與8051系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時(shí)鐘模式;AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機(jī)，也叫AVR單片機(jī).

　　PHLIPIS 51LPC系列單片機(jī)(51單片機(jī))：

　　PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī)，嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求.

　　HOLTEK單片機(jī)：

　　臺(tái)灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī)，價(jià)格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費(fèi)類產(chǎn)品.

　　TI公司單片機(jī)(51單片機(jī))：

　　德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機(jī).TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS單片機(jī)，具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式，適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合;MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī)，特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合

　　松翰單片機(jī)(SONIX)：

　　是臺(tái)灣松翰公司的單片，大多為8位機(jī)，有一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容，價(jià)格便宜，系統(tǒng)時(shí)鐘分頻可選項(xiàng)較多，有PMW ADC 內(nèi)振 內(nèi)部雜訊濾波。缺點(diǎn)RAM空間過(guò)小，抗干擾較好。

　　三星單片機(jī)

　　三星單片機(jī)有KS51和KS57系列4位單片機(jī),KS86和KS88系列8位單片機(jī),KS17系列16位單片機(jī)和KS32系列32位單片機(jī),三星還為ARM公司生產(chǎn)ARM單片機(jī),常見(jiàn)的S344b0等.三星單片機(jī)為OTP型ISP在片編程功能.

　　SST 單片機(jī)

　　美國(guó)SST公司推出的SST89系列單片機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)的51系列單片機(jī),包括SST89E/V52RD2, SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它與8052系列單片機(jī)兼容.提供系統(tǒng)在線編程(ISP功能).內(nèi)部flash擦寫次數(shù)1萬(wàn)次以上,程序保存時(shí)間可達(dá)100年.

　　還有很多優(yōu)秀的單片機(jī)生產(chǎn)企業(yè)這里沒(méi)有收集,每個(gè)企業(yè)都有自己的特點(diǎn),大家根據(jù)需要選擇單片機(jī),在完全實(shí)現(xiàn)功能的前提下追求低價(jià)位,當(dāng)然并不是這樣最好,實(shí)際中選擇單片機(jī)跟開(kāi)發(fā)者的應(yīng)用習(xí)慣和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)是密不可分的。

　　單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)：

　　嵌入式系統(tǒng)源于計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用，早期嵌入式系統(tǒng)為通用計(jì)算機(jī)經(jīng)改裝后嵌入到對(duì)象體系中的各種電子系統(tǒng)，如艦船的自動(dòng)駕駛儀，輪機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)首先是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其次它被嵌入到對(duì)象體系中、在對(duì)象體系中實(shí)現(xiàn)對(duì)象要求的數(shù)據(jù)采集、處 理、狀態(tài)顯示、輸出控制等功能，由于嵌入在對(duì)象體系中，嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)沒(méi)有計(jì)算機(jī)的獨(dú)立形式及功能。單片機(jī)完全是按照嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)的，因此單片機(jī)是最典型的嵌入式系統(tǒng)。早期的單片機(jī)只是按嵌入式應(yīng)用技術(shù)要求設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)單芯片集成，故名單片 機(jī)。隨后，單片機(jī)為滿足嵌入式應(yīng)用要求不斷增強(qiáng)其控制功能與外圍接口功能，尤其是突出控制功能，因此國(guó)際上已將單片機(jī)正名為微控制器(MCU，Microcontroller Unit)。