① 单片机有什么特点
单片机的特点和应用
1、单片机的特点
(1)高集成度,体积小,高可靠性
单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
(2)控制功能强
为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品
为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。
(4)易扩展
片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管州差脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
(册消皮5)优异的性能价格比
单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。
2、单片机的应用领域
(1)单片机在智能仪器仪表中的应用
在各类仪器仪表中引入单片机,使仪器仪表智能化,提高测试的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比。
(2)单片机在机电一体化中的应用
机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品,例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器,能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点,可大大提高机器的自动化、智能化程度。
(3)单片机在日常生活及家用电器领域的应用
自从单片机诞生以后,它就步入了人类生活,如洗衣机、电冰箱、空调器、电子玩具、
电饭煲、视听音响设备等家用电器配上单片机后,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。
(4)在实时过程控制中的应用
用单片机实时进行数据处理和控制,使系统保持最佳工作状态,提高系统的工作效率和产品的质量。
(5)办公自动化设备
现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
(6)商业营销设备
在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
(7)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。
(8)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。
(9)汽车电子产品
现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器(黑匣子)等都离桥纯不开单片机。
(10)航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域
单片机的应用更是不言而喻。
综合所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。
② 汽车单片机的局限性是什么
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算者清机系统,在各个领域广泛应用。诸如手机、汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到单片机的身影。单片机的特点是编程、维护相对复杂,编程方式常用C语言或者汇编语言,成本较低,I/O接口相对有限。
PLC与单片机的区别
PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的银铅单片机应锋嫌好用系统的产品,有较强的通用性。
单片机可以构成各种各样的应用系统,使用范围更广,但单就“单片机”而言,它只是一种集成电路,还必须与其它元器件及软件构成系统才能应用。
从工程的使用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采用PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但成本较高。
对于量大的配套项目,采用单片机系统具有成本低、效益高的优点,但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。
③ 单片机有什么特征
单片机具有以下特点:
1、有优异的性能价格比
目前国内市场上,有些单片机的芯片只有人民币几元,加上少量外围元件,就能构成一台功能相当丰富的智能化控制装置。
2、集成度高,体积小,可靠性好
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。而且,由于单片机体积小,易于采取电磁屏蔽或密封措施,适合于在恶劣环境下工作。
3、控制能力强
单片机指令丰富,能充分满足。工首漏业控制的各种要求。
4、低功耗,低电压,便于生产便携式产品。
5、易扩展
可根据需要并行或串行扩展,构成各种不同应用规模的计算机控制系统。
(3)汽车单片机有什么特点扩展阅读
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。
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清芹饥行数据通信,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,超声诊断设备答返及病床呼叫系统等等。
6、在各种大型电器中的模块化应用
某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。
④ 什么叫单片机单片机的主要特点有哪些
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集成在一个芯片中启禅凳,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。事实上袭吵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、计悄旅算器、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。
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⑤ 一般学汽车单片机需要哪些基础知识
以下内容,仅供参考:
定时器的使用
掌握定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能强大,在工业和家用电气设备的控制中有很多应用。
如:用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。
数字I/O的使用
使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想。
如:设置很多寄存器对引脚进行初始化处理才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,虽然很复杂,故掌握基础,扎扎实实一步一步深入。
⑥ 单片机的优点是什么
单片机具有以下特点:
1、有优异的性能价格比
目前国内市场上,有些单片机的芯片只有人民币几元,加上少量外围元件,就能构成一台功能相当丰富的智能化控制装置。
2、集成度高,体积小,可靠性好
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。而且,由于单片机体积小,袜绝易于采取电磁屏蔽或密封措施,适合于在恶劣启橘环境下工作。
3、控制能力强
单片机指令丰富,能充分满足。工业控制的各种要求。
4、低功耗,低电压,便于生产便携式产品。
5、易扩展
可根据需要并行或串行扩展,构成各种不同应用规模的计算机控制系统。
应用特点
单片机拥有以下几种应用特点:
(1)拥有良好的集成度;
(2)单片机自身体积较小;
(3)单片机拥有强大的控制功能,同时运行电压比较低;
(4)单片机拥有简易携带等优势, 同时性价比较高。单片机主要应用于下面几种领域当中,分别是:自动化办公、悄好团机电一体化、尖端武器和国防军事领域、航空航天领域、汽车电子设备、医用设备领域、商业营销设备、计算机通讯、家电领域、日常生活和实时控制领域等。
⑦ 智能新能源汽车单片机与传统汽车单片机的区别
MCU是Microcontroller Unit 的简称,中文叫微控制器,俗称单片机,是把CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制,诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。
单片机发展简史
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(CPU)的产生与发展大体同步,自1971年美国英特尔公司首先推出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。下面以英特尔公司的单片机发展为代表加以介绍。
1971年~1976年
单片机发展的初级阶段。 1971年11月英特尔公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器英特尔4004,并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器英特尔8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。
1976年~1980年
低性能单片机阶段。 以1976年英特尔公司推出的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芯片上的单片结构, 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能化仪器、仪表等的局谨需要。
1980年~1983年
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,且寻址范围可达悉银64 KB,个别片内还带有A/D转换接口。
1983年~80年代末
16位单片机阶段。 1983年英特尔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, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。
1990年代
单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展桐陆基。
单片机的分类及应用
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型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型为8031);带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内Flash型(典型芯片为89C51)等类型。
按用途可分为通用型和专用型;根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8、16、32位MCU。
目前,国内MCU应用市场最广泛的是消费电子领域,其次是工业领域、和汽车电子市场。消费电子包括家用电器、电视、游戏机和音视频系统等。工业领域包括智能家居、自动化、医疗应用及新能源生成与分配等。汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等。
单片机的基本功能
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:
TImer(定时器):TImer的种类虽然比较多,但可归纳为两大类:一类是固定时间间隔的TImer,即其定时的时间是由系统设定的,用户程序不可控制,系统只提供几种固定的时间间隔给用户程序进行选择,如32Hz,16Hz,8Hz等,此类TImer在4位MCU中比较常见,因此可以用来实现时钟、计时等相关的功能。
另一类则是Programmable Timer(可编程定时器),顾名思义,该类Timer的定时时间是可以由用户的程序来控制的,控制的方式包括:时钟源的选择、分频数(Prescale)选择及预制数的设定等,有的MCU三者都同时具备,而有的则可能是其中的一种或两种。此类Timer应用非常灵活,实际的使用也千变万化,其中最常见的一种应用就是用其实现PWM输出。
由于时钟源可以自由选择,因此,此类Timer一般均与Event Counter(事件计数器)合在一起。
IO口:任何MCU都具有一定数量的IO口,没有IO口,MCU就失去了与外部沟通的渠道。根据IO口的可配置情况,可以分为如下几种类型:
纯输入或纯输出口:此类IO口有MCU硬件设计决定,只能是输入或输出,不可用软件来进行实时的设定。
直接读写IO口:如MCS-51的IO口就属于此类IO口。当执行读IO口指令时,就是输入口;当执行写IO口指令则自动为输出口。
程序编程设定输入输出方向的:此类IO口的输入或输出由程序根据实际的需要来进行设定,应用比较灵活,可以实现一些总线级的应用,如I2C总线,各种LCD、LED Driver的控制总线等。
对于IO口的使用,重要的一点必须牢记的是:对于输入口,必须有明确的电平信号,确保不能浮空(可以通过增加上拉或下拉电阻来实现);而对于输出口,其输出的状态电平必须考虑其外部的连接情况,应保证在Standby或静态状态下不存在拉电流或灌电流。
外部中断:外部中断也是绝大多数MCU所具有的基本功能,一般用于信号的实时触发,数据采样和状态的检测,中断的方式由上升沿、下降沿触发和电平触发几种。外部中断一般通过输入口来实现,若为IO口,则只有设为输入时其中断功能才会开启;若为输出口,则外部中断功能将自动关闭(ATMEL的ATiny系列存在一些例外,输出口时也能触发中断功能)。外部中断的应用如下:
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。
通讯接口:MCU所提供的通讯接口一般包括SPI接口,UART,I2C接口等,其分别描述如下:
SPI接口:此类接口是绝大多数MCU都提供的一种最基本通讯方式,其数据传输采用同步时钟来控制,信号包括:SDI(串行数据输入)、SDO(串行数据输出)、SCLK(串行时钟)及Ready信号;有些情况下则可能没有Ready信号;此类接口可以工作在Master方式或Slave方式下,通俗说法就是看谁提供时钟信号,提供时钟的一方为Master,相反的一方则为Slaver。
UART(Universal Asynchronous Receive Transmit):属于最基本的一种异步传输接口,其信号线只有Rx和Tx两条,基本的数据格式为:Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even, Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位数据所占的时间称为Baud Rate(波特率)。
对于大多数的MCU来讲,数据为的长度、数据校验方式(奇校验、偶校验或无校验)、停止位(Stop Bit)的长度及Baud Rate是可以通过程序编程进行灵活设定。此类接口最常用的方式就是与PC机的串口进行数据通讯。
I2C接口:I2C是由Philips开发的一种数据传输协议,同样采用2根信号来实现:SDAT(串行数据输入输出)和SCLK(串行时钟)。其最大的好处是可以在此总线上挂接多个设备,通过地址来进行识别和访问;I2C总线的一个最大的好处就是非常方便用软件通过IO口来实现,其传输的数据速率完全由SCLK来控制,可快可慢,不像UART接口,有严格的速率要求。
Watchdog(看门狗定时器):Watchdog也是绝大多数MCU的一种基本配置(一些4位MCU可能没有此功能),大多数的MCU的Watchdog只能允许程序对其进行复位而不能对其关闭(有的是在程序烧入时来设定的,如Microchip PIC系列MCU),而有的MCU则是通过特定的方式来决定其是否打开,如Samsung的KS57系列,只要程序访问了Watchdog寄存器,就自动开启且不能再被关闭。一般而言watchdog的复位时间是可以程序来设定的。Watchdog的最基本的应用是为MCU因为意外的故障而导致死机提供了一种自我恢复的能力。
单片机的学习窍门
任何一款MCU,其基本原理和功能都是大同小异,所不同的只是其外围功能模块的配置及数量、指令系统等。
对于指令系统,虽然形式上看似千差万别,但实际上只是符号的不同,其所代表的含义、所要完成的功能和寻址方式基本上是类似的。
要了解一款MCU,首先需要知道就是其ROM空间、RAM空间、IO口数量、定时器数量和定时方式、所提供的外围功能模块(Peripheral Circuit)、中断源、工作电压及功耗等等。
了解这些MCU Features后,接下来第一步就是将所选MCU的功能与实际项目开发的要求的功能进行对比,明确哪些资源是目前所需要的,哪些是本项目所用不到的。
对于项目中需要用到的而所选MCU不提供的功能,则需要认真理解MCU的相关资料,以求用间接的方法来实现,例如,所开发的项目需要与PC机COM口进行通讯,而所选的MCU不提供UART口,则可以考虑用外部中断的方式来实现。
对于项目开发需要用到的资源,则需要对其Manua*进行认真的理解和阅读,而对于不需要的功能模块则可以忽略或浏览即可。对于MCU学习来讲,应用才是关键,也是最主要的目的。
明确了MCU的相关功能后,接下来就可以开始编程了。
对于初学者或初次使用此款MCU的设计者来说,可能会遇到很多对MCU的功能描述不明确的地方,对于此类问题,可以通过两种方法来解决,一种是编写特别的验证程序来理解资料所述的功能;另一种则可以暂时忽略,单片机程序设计中则按照自己目前的理解来编写,留到调试时去修改和完善。前一种方法适用于时间较宽松的项目和初学者,而后一种方法则适合于具有一定单片机开发经验的人或项目进度较紧迫的情况。
指令系统千万不要特别花时间去理解。指令系统只是一种逻辑描述的符号,只有在编程时根据自己的逻辑和程序的逻辑要求来查看相关的指令即可,而且随着编程的进行,对指令系统也会越来越熟练,甚至可以不自觉地记忆下来。
单片机的程序编写
MCU的程序的编写与PC下的程序的编写存在很大的区别,虽然现在基于C的MCU开发工具越来越流行,但对于一个高效的程序代码和喜欢使用汇编的设计者来讲,汇编语言仍然是最简洁、最有效的编程语言。
对于MCU的程序编写,其基本的框架可以说是大体一致的,一般分为初始化部分(这是MCU程序设计与PC最大的不同),主程序循环体和中断处理程序三大部分,其分别说明如下:
初始化:对于所有的MCU程序的设计来讲,出世化是最基本也是最重要的一步,一般包括如下内容:
屏蔽所有中断并初始化堆栈指针:初始化部分一般不希望有任何中断发生。
清除系统的RAM区域和显示Memory:虽然有时可能没有完全的必要,但从可靠性及一致性的角度出发,特别是对于防止意外的错误,还是建议养成良好的编程习惯。
IO口的初始化:根据项目的应用的要求,设定相关IO口的输入输出方式,对与输入口,需要设定其上拉或下拉电阻;对于输出口,则必须设定其出世的电平输出,以防出现不必要的错误。
中断的设置:对于所有项目需要用到的中断源,应该给予开启并设定中断的触发条件,而对于不使用的多余的中断,则必须给予关闭。
其他功能模块的初始化:对于所有需要用到的MCU的外围功能模块,必须按项目的应用的要求进行相应的设置,如UART的通讯,需要设定Baud Rate,数据长度,校验方式和Stop Bit的长度等,而对于Programmer Timer,则必须设置其时钟源,分频数及Reload Data等。
参数的出世化:完成了MCU的硬件和资源的出世化后,接下来就是对程序中使用到的一些变量和数据的初始化设置,这一部分的初始化需要根据具体的项目及程序的总体安排来设计。对于一些用EEPROM来保存项目预制数的应用来讲,建议在初始化时将相关的数据拷贝到MCU的RAM,以提高程序对数据的访问速度,同时降低系统的功耗(原则上,访问外部EEPROM都会增加电源的功耗)。
主程序循环体:大多数MCU是属于长时间不间断运行的,因此其主程序体基本上都是以循环的方式来设计,对于存在多种工作模式的应用来讲,则可能存在多个循环体,相互之间通过状态标志来进行转换。对于主程序体,一般情况下主要安排如下的模块:
计算程序:计算程序一般比较耗时,因此坚决反对放在任何中断中处理,特别是乘除法运算。
显示传输程序:主要针对存在外部LED、LCD Driver的应用。
中断处理程序:中断程序主要用于处理实时性要求较高的任务和事件,如,外部突发性信号的检测,按键的检测和处理,定时计数,LED显示扫描等。
一般情况下,中断程序应尽可能保证代码的简洁和短小,对于不需要实时去处理的功能,可以在中断中设置触发的标志,然后由主程序来执行具体的事务――这一点非常重要,特别是对于低功耗、低速的MCU来讲,必须保证所有中断的及时响应。
对于不同任务体的安排,不同的MCU其处理的方法也有所不同。
例如,对于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)应用,考虑到此类项目均为手持式设备和采用普通的LCD显示,对按键的反应和显示的反应要求实时性较高,应此一般采用定时中断的方式来处理按键的动作和数据的显示;而对于高速的MCU,如Fosc》1MHz的应用,由于此时MCU有足够的时间来执行主程序循环体,因此可以只在相应的中断中设置各种触发标志,并将所有的任务放在主程序体中来执行。
在MCU的程序设计中,还需要特别注意的一点就是:要防止在中断和主程序体中同时访问或设置同一个变量或数据的情况。有效的预防方法是,将此类数据的处理安排在一个模块中,通过判断触发标志来决定是否执行该数据的相关操作;而在其他的程序体中(主要是中断),对需要进行该数据的处理的地方只设置触发的标志。――这可以保证数据的执行是可预知和唯一的。
全球主流单片机制造商
欧美地区
1、Freescale+NXP(飞思卡尔+恩智浦):荷兰,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、LED和普通照明、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。
2、Microchip+Atmel(微芯科技+爱特梅尔):美国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。
3、Cypress+Spansion(赛普拉斯+飞索半导体):美国,主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、家用电器、医疗、消费类电子、通信与电信、工业、无线。
4、ADI(亚德诺半导体):美国,主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围:航空航天与国防、汽车应用 、楼宇技术 、通信 、消费电子 、能源 、医疗保健 、仪器仪表和测量 、电机、工业自动化 、安防。
5、Infineon(英飞凌):德国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、工程、商用和农用车辆、数据处理、电动交通、工业应用、医疗设备、移动设备、电机控制与驱动、电源、面向摩托车电动自行车与小型电动车、智能电网、照明、太阳能系统解决方案、风能系统解决方案。
6、ST Microelectronics(意法半导体):意大利/法国,主要提供32位MCU。应用范围:LED和普通照明、交通运输、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。
7、Qualcomm(高通):美国,主要提供16位,32位MCU。应用范围:智能手机、平板电脑、无线调制解调器。
8、Texas Instruments(德州仪器):美国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、医疗设备、移动设备、通信。
9、Maxim(美信):美国,主要提供32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、工业应用、安防。
日韩地区
1、Renesas(瑞萨):日本,主要提供16位、32位MCU。应用范围:电脑及外设、消费类电子、健康医疗电子、汽车电子、工业、通信。
2、Toshiba(东芝):日本,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、无线通信、移动电话、电脑与周边设备、影像及音视频、消费类(家电)、LED照明、安全、电源管理、娱乐设备。
3、Fujitsu(富士通):日本,主要提供32位MCU。应用范围:汽车、医疗、机械,家电。
4、Samsung Electronics(三星电子):韩国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。
台湾地区
1、宏晶科技:台湾,主要提供32位MCU。应用范围:通信、工业控制、信息家电、语音。
2、盛群半导体:台湾,主要提供8位、32位MCU。应用范围:消费电子、LED照明等。
3、凌阳科技:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:家庭影音。
4、中颖电子:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:充电器、移动电源、家电、工业控制。
5、松翰科技:台湾,主要提供8位、32位MCU。应用范围:摇控器、智能型充电器、大小系统、电子秤、耳温枪、血压计、胎压计、各类量测及健康器材。
6、华邦电子:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:车用电子、工业电子、网络、计算机、消费电子、物联网。
7、十速科技:台湾,主要提供4位、8位、51位MCU。应用范围:遥控器、小家电。
8、佑华微电子:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:录音集成电路产品、消费电子、家用产品。
9、应广科技单片机:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:机械、自动化、家电、机器人。
10、义隆电子:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:消费电子、电脑、智能手机。
大陆地区
1、希格玛微电子:主要提供32位MCU,应用范围:电信、制造、能源、交通、电力等。
2、珠海欧比特:主要提供32位MCU,应用范围:航空航天:星箭站船、飞行器;高端工控:嵌入式计算机;舰船控制、工业控制、电力设备、环境监控。
3、兆易创新:主要提供32位MCU,应用范围:工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网。
4、晟矽微电子:主要提供8位、32位MCU,应用范围:小家电、消费类电子、遥控器、鼠标、锂电池、数码产品、汽车电子、医疗仪器及计量、玩具、工业控制、智能家居及安防等领域。
5、芯海科技:主要提供16、32位MCU,应用范围:仪器仪表、物联网、消费电子、家电、汽车电子。
6、联华集成电路:主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费电子、白色家电、工业控制、通信设备、汽车电子、计算机。
7、珠海建荣:主要提供8位MCU,应用范围:家用电器 、移动电源。
8、炬芯科技:主要提供8位至32位MCU,应用范围:平板电脑、智能家居、多媒体、蓝牙、wifi音频。
9、爱思科微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费类芯片、通讯类芯片、信息类芯片、家电。
10、华芯微电子:主要提供8位、4位MCU,应用范围:卫星接收器、手机充电器、万年历、多合一遥控器。
11、上海贝岭(华大半导体控股):主要提供8位、16位、32位MCU,应用范围:计算机周边、HDTV、电源管理、小家电、数字家电。
12、海尔集成电路:主要提供14位、15位、16位MCU,应用范围:消费电子、汽车电子、工业、智能仪表。
13、北京君正:主要提供32位MCU,应用范围:可穿戴式设备、物联网、智能家电、汽车、费类电子、平板电脑。
14、中微半导体:主要提供8位MCU,应用范围:智能家电、汽车电子、安防监控、LED照明及景观、智能玩具、智能家居、消费类电子。
15、神州龙芯集成电路:主要提供32位MCU,应用范围:电力监控、智能电网、工业数字控制、物联网、智能家居、数据监控。
16、紫光微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:智能家电。
17、时代民芯:主要提供32位MCU,应用范围:汽车导航、交通监控、渔船监管、电力电信网络。
18、华润矽科微电子(华润微旗下公司):主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费电子、工业控制、家电。
19、国芯科技:主要提供32位MCU,应用范围:信息安全领域 、办公自动化领域、通讯网络领域、 信息安全领域。
20、中天微:主要提供32位MCU,应用范围:智能手机、数字电视、机顶盒、汽车电子、GPS、电子阅读器、打印机。
21、华润微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:家电,消费类电子、工业自动化控制的通用控制电路。
22、中颖电子:主要提供4位、8位、16位、32位MCU,应用范围:家电、电机。
23、灵动微电子:主要提供32位,应用范围:电机控制、蓝牙控制、高清显示、无线充、无人机、微型打印机、智能标签、电子烟、LED点阵屏等。
24、新唐科技:主要提供8位MCU,应用范围:照明、物联网等。
25、东软载波:主要提供8位、32位MCU,应用范围:家电、智能家居、仪器仪表、液晶面板控制器、工业控制等。
26、贝特莱:主要提供32位MCU,应用范围:智能家居、工业控制以及消费类产品领域。
27、笙泉科技:主要提供8位MCU,应用范围:车用、教育、工控、医疗等中小型显示面板。
28、航顺芯片:主要提供8位、32位MCU,应用范围:汽车、物联网等。
29、复旦微电子:主要提供16位、32位MCU,应用范围:智能电表、智能门锁等。
30、华大半导体:主要提供8位、16位、32位MCU,应用范围:工业控制、智能制造、智慧生活及物联网等。
⑧ 什么是单片机有什么特点
日常生活中,单片机经常可以看见,但是即使如此,也有很多人不知道单片机是什么?简单来说单片机就是一个芯片,不过这个芯片属于高度集成的电路芯片,是一个非常小的计算机系统,我想此时应该有很多人好奇单片机究竟是什么?接下来我就向大家详细介绍一下单片机是什么吧。
单片机定义
单片机,又叫做单片微控制器,英文名称叫做Microcontrollers,它是一种特殊的芯片,而且芯片里面的电路是非常密集的,另外正是这些电路把中央处拿扰理器CPU、I/O口、存储器ROM等功能集中到一起,单片机跟计算机相比较而言,其功能大部分还是一样的,除了单片机不具备I/O设备而已,但是单片机的体积和价格要小于计算机,而且单片机携带起来更方便。
从20世纪80年代开始,单片机就一直保持着快速的发展,就其发展历程来说,从最初的4位单片机、8位单片机,发展到如今的300m单片机。
单片机的应用分类
一般来说,单片机的应用分类有三种,即通用型、控制型、总线型。
单片机的基本结构
单片机的基本结构非常的简单,有三部分组成,即运算器、主要寄存器、控制器。主要寄存器又包括五种,即累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR和指令译码器ID、程序侍告计数器PC、地址寄存器AR。
单片机的应用范围
单片机的应用范围从最初消谈旦的只运用工业方面,发展到现在的多方位、宽领域,基本上每个领域每个行业都会运用到单片机,尤其是科技技术含量高的行业,例如:汽车、网络通信、家用电器、智能机器等。
单片机的特性
单片机的特性非常的多,下面我就具体来说说吧。
1、单片机的体积很小、携带起来非常的方便。
2、单片机的可靠性非常的的强,它可以连续工作一天都没问题。
3、单片机耗电、耗能非常的小。
4、单片机的操作非常的方便。
5、单片机的适应能力很强。
6、单片机的结构组成非常的简单,使用起来非常的方便。
7、单片机的处理系统还是很强大的。
以上就是小编收集的所有和单片机相关的信息,希望对大家有所帮助。
⑨ 汽车单片机是什么东西,能干什么用
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。
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(如图1所示)。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算枣陵机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦凳早戚称微控制器)。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”,如智能型洗衣机睁缺等。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
⑩ 汽车级单片机的特点
宽温度和抗电磁干扰是汽车级单片机的基本要求。
其实,从指标看,现在不少牌子的单片机都有符合要求的型号,但这里有个实际闹颂数使用的问题,像PIC,ST和飞思卡尔都是久经考验的,其它牌子的单片机像挤进来已经是很困难了。因为你只能证明参数符合要求,但实际使用时能否保证不出问题就很难说了。
PIC的C系液首单片机一直是认为抗干扰好(我没试过),而F系的单片机抗干扰性樱雀能差我是领教过的。
飞思卡尔的我用过,很中规中矩的单片机,而且性价比我觉的比PIC好。现在电力系统也在用这个。
不过我想楼主应该是更关心这些单片机的内部构造吧?我想汽车级的单片机在内部上绝对和普通的有不同,从PIC的C和F的情况看,估计在指令总线、电源、管脚的电路构造上都应该是有很大的不同。