淺談單片機(jī)的應(yīng)用.doc

淺談單片機(jī)的應(yīng)用 黃海 （韶關(guān)南雄市雄源電氣設(shè)備安裝有限公司廣東韶關(guān)） 摘要：單片微型計(jì)算機(jī)簡稱為單片機(jī)，其功能極其多樣化，集合了中央處理器、存儲器、定時(shí)計(jì)數(shù)以及多重接口為整體的裝置。它體積小，成本低，功能強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域以及研究開發(fā)智能產(chǎn)品。因人們對計(jì)量時(shí)間精準(zhǔn)性要求提高，筆者廣泛查詢各類資料信息，通過不斷論證，設(shè)計(jì)出一類相對簡單且功能多樣，性價(jià)比較高的時(shí)鐘，即單片機(jī)電子時(shí)鐘。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)；應(yīng)用；控制器 ：TP368.1：51551 ：50516 引言 單片機(jī)主要是將一些控制應(yīng)用需要的基礎(chǔ)內(nèi)容集中在一類體積相對有限的電路芯片之中。倘若依照功能來講，其包含下述幾類功能部件，例如、并行、串行口，中斷系統(tǒng)與寄存器等。其均透過片之中總線進(jìn)行連接，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)始終為以及芯片。對各類功能部件管控則通過功能較為特殊的集中管控。 控制器 單片機(jī)之中控制器主要發(fā)揮管控指揮功能，其具體工作任務(wù)在于對指令進(jìn)行識別，并依照具體的屬性管控單片機(jī)各類功能部件，進(jìn)而確保單片機(jī)各結(jié)構(gòu)可自動化并更加協(xié)調(diào)的運(yùn)行。單片機(jī)執(zhí)行指令主要受控于控制器指揮，由程序存儲器內(nèi)解讀指令，并選擇寄存器進(jìn)行存儲，而后發(fā)送指令編碼器完成譯碼分析，最終結(jié)果將傳送到邏輯電路，從定時(shí)控制邏輯形成各類定時(shí)以及控制信號，并傳送至單片機(jī)各類部件結(jié)構(gòu)完成對應(yīng)性處理。上述過程為指令執(zhí)行的整體環(huán)節(jié)，執(zhí)行程序則持續(xù)重復(fù)該環(huán)節(jié)。控制器具體涵蓋程序技術(shù)裝置、地址存儲裝置、寄存裝置、譯碼裝置、邏輯電路與時(shí)序控制電路等。 存儲器結(jié)構(gòu) 單片機(jī)利用哈佛結(jié)構(gòu)，也就是程序存儲以及數(shù)據(jù)存儲裝置兩空間相互分離，并各自包含屬于自身的尋址手段、空間以及工作體系。該類結(jié)構(gòu)針對單片機(jī)面向控制來說具體應(yīng)用將更加便利。 /單片機(jī)之中，不但位于片之中集成相應(yīng)容量數(shù)據(jù)、程序存儲裝置與較多具備特殊性能的寄存裝置。同時(shí)，還體現(xiàn)了強(qiáng)有力的外存儲裝置擴(kuò)展功能，尋址水平可到達(dá)，且尋址以及操作較為便利。存儲器裝置空間可分成下述幾個(gè)類別。 單片機(jī)系統(tǒng)可依照相應(yīng)的次序?qū)嵤┕ぷ鳎唧w是位于程序存儲器裝置之中放入通過調(diào)試趨于正常的程序與表格的固定常數(shù)。事實(shí)上，程序?yàn)橐贿B串二進(jìn)制碼，存儲器可劃分成片內(nèi)以及片外兩類?；诓痪邆鋬?nèi)部存儲裝置，因此僅能通過外擴(kuò)存儲器裝置完成存儲處理。 單片機(jī)之中包含隨機(jī)存取，用于用戶信息寄存裝置，其符合較多控制類應(yīng)用環(huán)境的需求，可在問題處理的過程中發(fā)揮緩沖功能。 裝置對其內(nèi)具備多樣化的操作指令，進(jìn)而令用戶在程序設(shè)計(jì)過程中更加便利，32個(gè)單元也就是四個(gè)寄存器區(qū)域，各個(gè)區(qū)域包含八類寄存器。用戶可利用指令轉(zhuǎn)變，完成寄存器區(qū)域切換。此類功能對于設(shè)計(jì)軟件環(huán)節(jié)提供了更大的便利，尤其是在嵌套中斷過程中，為保護(hù)寄存裝置現(xiàn)場信息夯實(shí)了基礎(chǔ)，提供了良好的保障。 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器顯示出了運(yùn)行水平，事實(shí)上此單片機(jī)各類功能部件與控制寄存裝置能夠清晰的映射出整體單片機(jī)基礎(chǔ)系統(tǒng)之中的運(yùn)行工作方式。事實(shí)上，為一類具備特殊能力的，這些寄存器的總量達(dá)到21個(gè)，且在此范圍之中呈現(xiàn)出了離散分布的狀態(tài)。一些還可完成位尋址，其中21個(gè)字節(jié)有定義，對沒有定義分析的字節(jié)單元，用戶不應(yīng)將其用于寄存器，如果登錄訪問了沒被定義單元，那么將獲得一個(gè)并不清晰的隨機(jī)數(shù)。 單片機(jī)一共包含四個(gè)雙向端口以及32根口線，組成內(nèi)容包括鎖存裝置、輸入輸出裝置等。事實(shí)上，也屬于一類功能特殊的寄存器裝置。此四口排除依照字節(jié)進(jìn)行尋址之外，還可依照位進(jìn)行尋址?；谄湓诮Y(jié)構(gòu)體系上包含明顯差別，因此各個(gè)口屬性以及功能也存在不同。 口為雙向口，可滿足地址以及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用需求，并實(shí)現(xiàn)負(fù)載驅(qū)動?？趧t屬于口，完成負(fù)載驅(qū)動。則為準(zhǔn)口，同地址總線實(shí)現(xiàn)復(fù)用，并可形成負(fù)載驅(qū)動。與相同，均為口，可實(shí)現(xiàn)雙功能復(fù)用，并可完成驅(qū)動。除口以外，其他三個(gè)口線片之中均包含相應(yīng)穩(wěn)定的上拉電阻，在此三類口用作輸入口之時(shí)，應(yīng)先寫入，再者其呈現(xiàn)出的無高阻浮空狀況也可叫做雙向三態(tài)口。 時(shí)鐘電路以及時(shí)序 時(shí)鐘電路用作單片機(jī)運(yùn)行階段中需要的信號。自身也是一類較為多樣復(fù)雜的同步電路，為確保能夠?qū)崿F(xiàn)同步的運(yùn)行，此單片機(jī)應(yīng)在單獨(dú)時(shí)鐘信號管控之下，全面依照時(shí)序動作運(yùn)行，時(shí)序研究對象則是指令執(zhí)行階段中各類信號之間的相互關(guān)聯(lián)。在指令執(zhí)行階段中，系統(tǒng)需要在程序存儲裝置之中調(diào)取到所需運(yùn)行指令代表的操作碼，而后進(jìn)行譯碼，并且從時(shí)序電路之中形成系列化的管控信號實(shí)現(xiàn)指令要求的運(yùn)行操作。從系統(tǒng)之中傳達(dá)而出的時(shí)序信號包含兩種，一種用在片中對各類功能部件的管控，此列信號通?？偭枯^多。還有一類用在片之外的存儲裝置以及端口進(jìn)行管控，此類時(shí)序針對設(shè)計(jì)研究硬件接口整體的電路發(fā)揮了極為重要的影響。這便是設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用體系環(huán)節(jié)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。 單片機(jī)應(yīng)用 從應(yīng)用范疇領(lǐng)域來講，單片機(jī)的類型涵蓋下述幾個(gè)層面。首先是智能化儀表，通過單片機(jī)體系代替了以往滯后性的測量以及管控儀表，可由模擬儀表實(shí)現(xiàn)向智能現(xiàn)代化、數(shù)字科技化儀表的發(fā)展轉(zhuǎn)型。例如各類溫度儀表、壓力測試、流量分析儀表、計(jì)量電能儀表等等。 還有一類應(yīng)用為測控系統(tǒng)應(yīng)用，采取單片機(jī)代替以往設(shè)計(jì)較為復(fù)雜龐大的數(shù)字模擬電路，實(shí)現(xiàn)各類工業(yè)化管控，信息數(shù)據(jù)采集處理等功能。在電能交換上，可借助單片機(jī)完成變頻調(diào)速電路系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)。而在通信領(lǐng)域則可借助單片機(jī)合理的開發(fā)設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)模塊，并開發(fā)研究功能更加豐富的通信器材設(shè)備。機(jī)電領(lǐng)域，更多的機(jī)電產(chǎn)品用到單片機(jī)，可完成檢測分析，管控傳統(tǒng)機(jī)械化的產(chǎn)品，令其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于簡單化，管理控制趨于智能化，并顯著提升機(jī)電設(shè)施產(chǎn)品的安全性，使得產(chǎn)品應(yīng)用服務(wù)功能更加多元化。 智能接口 數(shù)據(jù)信息傳輸階段中借助單片機(jī)可完成外界設(shè)施系統(tǒng)同計(jì)算機(jī)的快速通信。單片機(jī)具備的豐富定時(shí)功能，在理論層面來說，可較好的符合各大學(xué)校教育培訓(xùn)需要，激發(fā)了單片機(jī)在現(xiàn)代化、智能化領(lǐng)域的多重功能。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)較好地符合了目前我國教學(xué)領(lǐng)域的多元化需求，因此可以說為一類更加智能化且理想化的設(shè)計(jì)。其具備一個(gè)時(shí)間更加精準(zhǔn)清晰的實(shí)時(shí)鐘，并可隨意的進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，可管控時(shí)間表的互相變化，并呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的顯示功能?？衫冒存I進(jìn)行操作或是通過數(shù)字進(jìn)行顯示。此系統(tǒng)雖然規(guī)模不大，然而應(yīng)用功能則極為多樣化，且操作起來更加便利，整體造價(jià)水平不高，因此將實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用。并可為廣大家庭的現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展提供了重要的工具，對擴(kuò)充單片機(jī)研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域貢獻(xiàn)了更大力量。 結(jié)語 總之，單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，其具備多樣化的功能。我們只有熟悉單片機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，明確存儲器、控制器各項(xiàng)功能，制定合理科學(xué)的設(shè)計(jì)分析方案，方能達(dá)到事半功倍的工作效果，真正促進(jìn)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)更多元化的發(fā)展，創(chuàng)設(shè)顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，實(shí)現(xiàn)全