嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件

嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、1嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器

CPU、DSP、單片機(jī)、ASIC常規(guī)外設(shè)及其接口

鍵盤、顯示器、打印機(jī)等專用外設(shè)及其接口

直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、A/D等操作控制臺(tái)和報(bào)警設(shè)備

閃爍燈、揚(yáng)聲器等嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器2嵌入式計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控程序：中規(guī)模用戶程序：簡(jiǎn)單應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應(yīng)用3嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件4嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件52、單片機(jī)的應(yīng)用 （面廣量大）家用電器上的應(yīng)用智能儀器儀表上的應(yīng)用工業(yè)控制上的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域上的應(yīng)用醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用2、單片機(jī)的應(yīng)用 （面廣量大）61.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機(jī)

可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。

2.1家用電器上的應(yīng)用1.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機(jī)可以這7數(shù)字式測(cè)角儀交直流電壓電流表單片機(jī)的特點(diǎn)：體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等。結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。

2.2智能儀器儀表上的應(yīng)用數(shù)字式測(cè)角儀交直流電壓電流表單片機(jī)的特點(diǎn)：體積小、功耗低、控8數(shù)控車床數(shù)控線切割機(jī)床用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

2.3工業(yè)控制上的應(yīng)用數(shù)控車床數(shù)控線切割機(jī)床用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)9現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制。手機(jī)電話機(jī)程控交換機(jī)調(diào)制解調(diào)器樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)列車無線通信無線電對(duì)講機(jī)等。2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域上的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通10

醫(yī)用呼吸機(jī)各種分析儀監(jiān)護(hù)儀超聲診斷設(shè)備病床呼叫系統(tǒng)等等電池分析儀

醫(yī)用呼吸機(jī)2.5醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用

醫(yī)用呼吸機(jī)電池分析儀醫(yī)用呼吸機(jī)2.5醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用113、單片機(jī)的發(fā)展有多種說法，其中一種：第一代：1971-1975，4位第二代：1976-1982，8位第三代：1983年以后16位、32位3、單片機(jī)的發(fā)展有多種說法，其中一種：123.1單片機(jī)的發(fā)展歷史初級(jí)階段（1974~1976）兩片集成芯片（集成工藝限制）低性能階段（1976~1978）INTELMCS-48高性能階段（1978~1982）MCS-51更高性能階段（1983~多種機(jī)型并行發(fā)展3.1單片機(jī)的發(fā)展歷史初級(jí)階段（1974~1976）兩片集133.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1、低功耗CMOS化象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。2、微型單片化要求體積小、重量輕、具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。3、主流與多品種共存在一定的時(shí)期內(nèi)，以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)半壁江山，各品種單片機(jī)陸續(xù)侵占市場(chǎng)的情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。3.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1、低功耗CMOS化144、單片機(jī)的分類器件廠家美國：Intel、Motorola、Zilog、Microchip、Atmel荷蘭:Philips德國：Siemens日本：Nec、東芝、松下等4、單片機(jī)的分類器件廠家155、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？從哪種單片機(jī)學(xué)起？

買什么樣的書籍？需要的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境？學(xué)習(xí)方法？5、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？165.1具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？C語言（或其它基礎(chǔ)語言）：打好編程基礎(chǔ)。電子技術(shù)：特別是數(shù)字電子技術(shù)，是必備的電路基礎(chǔ)。微機(jī)原理：對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)有較好的準(zhǔn)備。5.1具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？17

8051單片機(jī)的書籍、資料、器材都較多，其派生品也很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機(jī)的指令、管腳、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)、用法都與MSC-51相同。目前其價(jià)格較低，你學(xué)習(xí)的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然AVR系列也有這些特點(diǎn)；而PIC及其它系列在這一點(diǎn)上則顯得不太理想。

PIC和AVR的書籍、資料以及器件供應(yīng)并不理想，不太適合初學(xué)者選擇。若對(duì)這些并不在意的話那選擇后者進(jìn)行學(xué)習(xí)也未尚不可。5.2從哪種單片機(jī)學(xué)起？MCS-51、PIC、AVR5.2從哪種單18前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？若前后都看不懂的書最好先別買，因?yàn)檫@本書短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)你起多大作用。當(dāng)然若不是把書當(dāng)資料查也不必買前后你都懂的書，因?yàn)樗鼘?duì)你來說有點(diǎn)淺。應(yīng)以原理書籍為主。其次可以購買一些應(yīng)用方面的書籍以便參考。前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？若19需要哪些器材？

電子技術(shù)本身與實(shí)驗(yàn)離不開，若光靠看書是很難理解其原理和學(xué)會(huì)單片機(jī)開發(fā)的。你應(yīng)該購置相關(guān)單片機(jī)的芯片、編程器、實(shí)驗(yàn)板，以及開發(fā)單片機(jī)的相關(guān)軟件。并以邊看書邊實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)其效果將明顯好的多！由于初學(xué)，不可能購置很多昂貴的設(shè)備，建議學(xué)習(xí)用的單片機(jī)芯片其程序儲(chǔ)存器是可以反復(fù)可擦寫的，如AT89C系列或AVR系列。這樣，在學(xué)習(xí)燒寫時(shí)是無后顧之憂的。5.4學(xué)習(xí)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境需要哪些器材？5.4學(xué)習(xí)條20推薦初學(xué)者的軟件硬件準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)一臺(tái)：無特殊要求，可選用經(jīng)濟(jì)型電腦。開發(fā)實(shí)驗(yàn)板一塊ISP下載線一條：用于對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程下載，可自制。相關(guān)軟件：開發(fā)軟件、仿真軟件、ISP下載軟件等。工具書：教材一本，較祥細(xì)的手冊(cè)類書一本。其它資料：器件資料、應(yīng)用文檔、實(shí)例等，主要由網(wǎng)絡(luò)收集。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件215.5ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板單片機(jī)芯片電源模塊開關(guān)輸入音樂輸出彩燈顯示數(shù)碼管顯示下載接口紅外遙控繼電控制串行模塊5.5ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板單片機(jī)電源模塊開關(guān)輸入音2251單片機(jī)C語言學(xué)習(xí)編程語言：匯編語言、C語言。匯編語言：機(jī)器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強(qiáng)，復(fù)雜一點(diǎn)的程序就更是難讀懂，C語言：可讀性和可移植性強(qiáng)，還可以嵌入?yún)R編來解決高時(shí)效性的代碼編寫問題。使用C語言肯定要使用到C編譯器，KEILuVISION2是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似。KEIL51是一個(gè)商業(yè)的軟件，對(duì)于我們這些普通愛好者可以到KEIL中國代理周立功公司的網(wǎng)站上下載一份能編譯2K的DEMO版軟件，基本可以滿足一般的個(gè)人學(xué)習(xí)和小型應(yīng)用的開發(fā)。即使沒有一塊實(shí)驗(yàn)板，甚至沒有一塊單片機(jī)，也可以通過KEIL軟件仿真看到程序運(yùn)行的結(jié)果。

51單片機(jī)C語言學(xué)習(xí)編程語言：匯編語言、C語言。使用C語言肯23KEILuVISION2軟件環(huán)境KEILuVISION2軟件環(huán)境24建立項(xiàng)目選擇所要的單片機(jī)編寫程序編譯運(yùn)行生成HEX文件燒寫芯片單片機(jī)c語言基本步驟建立項(xiàng)目單片機(jī)c語言基本步驟2551單片機(jī)c語言舉例51單片機(jī)c語言舉例26調(diào)試運(yùn)行程序

調(diào)試運(yùn)行程序27項(xiàng)目選項(xiàng)窗口項(xiàng)目選項(xiàng)窗口285.6單片機(jī)學(xué)習(xí)方法

熟悉和了解單片機(jī)的內(nèi)部資源；

熟悉和了解單片機(jī)的指令系統(tǒng)；

堅(jiān)持手、腦并用的原則；學(xué)好相關(guān)硬件電路知識(shí)，軟件與硬設(shè)計(jì)結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合。看、練、做結(jié)合，多參加工程實(shí)踐5.6單片機(jī)學(xué)習(xí)方法

熟悉和了解單片機(jī)的內(nèi)部資源；296、單片機(jī)的開發(fā)思路確定任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)選擇機(jī)型、劃分軟硬件功能

設(shè)計(jì)硬件電路

軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

搭電路

確定算法、框圖 加工組裝樣機(jī)

編寫程序

樣機(jī)靜態(tài)測(cè)試

編譯程序、軟件調(diào)試聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試 測(cè)試樣機(jī)硬件 測(cè)試程序 測(cè)試系統(tǒng)性能 程序固化到EPROM6、單片機(jī)的開發(fā)思路確定任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)307、常用單片機(jī)系列介紹MCS-51系列MC68系列PIC16系列MSP430系列AVR系列7、常用單片機(jī)系列介紹MCS-51系列31MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機(jī)，該系列機(jī)有8051、8031、8751。80C51系列是其兼容性單片機(jī)，與8051系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，但采用CMOS工藝，對(duì)8051做了一些擴(kuò)充，更有特點(diǎn)，功能更強(qiáng)。MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機(jī)，該系列機(jī)有32MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的，所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機(jī)，而8031是前些年在我國最流行的單片機(jī)，所以很多場(chǎng)合會(huì)看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，當(dāng)然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機(jī)，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系這一3389C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和89S51內(nèi)核相同，89S51針對(duì)89C51的明顯的幾個(gè)升級(jí)如下：程序存儲(chǔ)器寫入方式：二者的寫入程序的方式不同，89C51只支持并行寫入，同時(shí)需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術(shù)！串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V即可。電源范圍：89S5*電源范圍寬達(dá)4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的時(shí)候則無法正常工作。

工作頻率：目前89S5*的性能遠(yuǎn)高于89C5*,89S5*系列支持最高高達(dá)33MHZ的工作頻率，而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

市場(chǎng)價(jià)格：由于89C51已經(jīng)全面停產(chǎn),所以在市場(chǎng)價(jià)格方面，庫存的89C5*的批發(fā)價(jià)格要比89S5*貴將近一倍！

兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是說用89S5*可以替代89C5*使用，同樣的程序，運(yùn)行結(jié)果相同。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范例程序。

加密功能：89S5*系列全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的**變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

抗干擾性：內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。

燒寫壽命更長(zhǎng)：89S5*標(biāo)稱的1000次，實(shí)際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學(xué)者反復(fù)燒寫，減低學(xué)習(xí)成本。89C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和34MC68系列Motorola公司的8位單片機(jī)M6801M6804MC6805MC68HC05MC58HC11速度更快，功耗更低、功能更強(qiáng)約占8位機(jī)市場(chǎng)的30%份額MC68系列Motorola公司的8位單片機(jī)速度更快，功耗更35PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價(jià)格低、體積小、速度高、功耗低、C語言編程、程序保密性強(qiáng)、開發(fā)方便，率先采用RISC（精簡(jiǎn)指令集），現(xiàn)已成為嵌入式單片機(jī)的主流產(chǎn)品之一。PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價(jià)格低、體積小、速36MSP430系列TI（德州儀器）公司推出的新型高性能單片機(jī)。16位精簡(jiǎn)指令結(jié)構(gòu)可確保運(yùn)行速度、帶FLASH的微控制器可將功耗降低5倍、具有多種省電模式、型號(hào)相當(dāng)豐富。MSP430系列TI（德州儀器）公司推出的新型高性能單片機(jī)。37AVR系列美國ATMEL公司推出的全新配置精簡(jiǎn)指令集（RISC）的單片機(jī)系列。高速度、高保密性、低功耗。片內(nèi)程序存儲(chǔ)器采用Flash大多數(shù)指令僅用1個(gè)晶振周期采用C語言編程CMOS工藝生產(chǎn)ATMEL公司的單片機(jī)可分為AT89、AT90、AT91和智能IC卡等系列，AT90系列屬于增強(qiáng)型RISC內(nèi)載Flash新型嵌入式8位單片機(jī)，通常簡(jiǎn)稱為AVR單片機(jī)。AVR系列美國ATMEL公司推出的全新配置精簡(jiǎn)指令集（RIS388、附錄

初學(xué)單片機(jī)幾個(gè)不易掌握的概念

8、附錄

初學(xué)單片機(jī)幾個(gè)不易掌握的概念398.1總線模擬電路：?jiǎn)为?dú)連線微處理機(jī)：總線，即共享連線數(shù)據(jù)總線：器件的數(shù)據(jù)線?？刂瓶偩€：器件所有的控制線

。地址總線：存儲(chǔ)單元要被分配地址，才能使用，用于地址分配的線被稱為地址總線。8.1總線模擬電路：?jiǎn)为?dú)連線40 這三者都是一串‘0’和‘1’組成的序列。指令：由單片機(jī)芯片的設(shè)計(jì)者規(guī)定的一種數(shù)字，不可由單片機(jī)的開發(fā)者更改。地址：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部、外部的存儲(chǔ)單元、輸入輸出口數(shù)據(jù)：1.地址（如MOVDPTR，#1000H），即地址1000H送入DPTR。2.方式字或控制字（如MOVTMOD，#3），3即是控制字。3.常數(shù)（如MOVTH0，#10H）10H即定時(shí)常數(shù)。4.實(shí)際輸出值（如MOVP1，#00H）8.2數(shù)據(jù)、地址、指令 這三者都是一串‘0’和‘1’組成的序列。8.2數(shù)418.3堆棧堆棧：內(nèi)部RAM的一部份先進(jìn)后出，后進(jìn)先出

‘PUSH’和‘POP’堆棧指針SP程序開始階段可更改SP的值8.3堆棧堆棧：內(nèi)部RAM的一部份42單片機(jī)在通電復(fù)位后8051內(nèi)的程序計(jì)數(shù)器（PC）中的值為‘0000’，所以程序總是從‘0000’單元開始執(zhí)行，也就是說：在系統(tǒng)的ROM中一定要存在‘0000’這個(gè)單元，并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。8.4程序的執(zhí)行過程

單片機(jī)在通電復(fù)位后8051內(nèi)的程序計(jì)數(shù)器（PC）中的值為‘043利用仿真機(jī)來代替應(yīng)用電路板（稱目標(biāo)機(jī)）的單片機(jī)部份，對(duì)應(yīng)用電路部份進(jìn)行調(diào)試。主要目的是進(jìn)行軟件調(diào)試，借助仿真機(jī)，也能進(jìn)行一些硬件排錯(cuò)。仿真有CPU仿真和ROM仿真兩種:開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用不再需要仿真器

（片內(nèi)flash的使用）8.5仿真、仿真機(jī)利用仿真機(jī)來代替應(yīng)用電路板（稱目標(biāo)機(jī)）的單片機(jī)部份，對(duì)應(yīng)用電44教材及參考教材：1．教材：李朝青編.1999.單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社2．參考資料：吳黎明主編.2005.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).科學(xué)出版社胡漢才編著.1996.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).清華大學(xué)出版社徐安陳耀李玲玲編著.2003.單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京希望電子出版社張振榮晉明武王毅平編著.2000.MCS-51單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù).人民郵電出版社

何立民編.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)張毅剛等編.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)教材及參考教材：1．教材：李朝青編.1999.單片機(jī)原理45嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、46嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器

CPU、DSP、單片機(jī)、ASIC常規(guī)外設(shè)及其接口

鍵盤、顯示器、打印機(jī)等專用外設(shè)及其接口

直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、A/D等操作控制臺(tái)和報(bào)警設(shè)備

閃爍燈、揚(yáng)聲器等嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器47嵌入式計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控程序：中規(guī)模用戶程序：簡(jiǎn)單應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應(yīng)用48嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件49嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件502、單片機(jī)的應(yīng)用 （面廣量大）家用電器上的應(yīng)用智能儀器儀表上的應(yīng)用工業(yè)控制上的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域上的應(yīng)用醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用2、單片機(jī)的應(yīng)用 （面廣量大）511.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機(jī)

可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。

2.1家用電器上的應(yīng)用1.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機(jī)可以這52數(shù)字式測(cè)角儀交直流電壓電流表單片機(jī)的特點(diǎn)：體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等。結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。

2.2智能儀器儀表上的應(yīng)用數(shù)字式測(cè)角儀交直流電壓電流表單片機(jī)的特點(diǎn)：體積小、功耗低、控53數(shù)控車床數(shù)控線切割機(jī)床用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

2.3工業(yè)控制上的應(yīng)用數(shù)控車床數(shù)控線切割機(jī)床用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)54現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制。手機(jī)電話機(jī)程控交換機(jī)調(diào)制解調(diào)器樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)列車無線通信無線電對(duì)講機(jī)等。2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域上的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通55

醫(yī)用呼吸機(jī)各種分析儀監(jiān)護(hù)儀超聲診斷設(shè)備病床呼叫系統(tǒng)等等電池分析儀

醫(yī)用呼吸機(jī)2.5醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用

醫(yī)用呼吸機(jī)電池分析儀醫(yī)用呼吸機(jī)2.5醫(yī)用設(shè)備上的應(yīng)用563、單片機(jī)的發(fā)展有多種說法，其中一種：第一代：1971-1975，4位第二代：1976-1982，8位第三代：1983年以后16位、32位3、單片機(jī)的發(fā)展有多種說法，其中一種：573.1單片機(jī)的發(fā)展歷史初級(jí)階段（1974~1976）兩片集成芯片（集成工藝限制）低性能階段（1976~1978）INTELMCS-48高性能階段（1978~1982）MCS-51更高性能階段（1983~多種機(jī)型并行發(fā)展3.1單片機(jī)的發(fā)展歷史初級(jí)階段（1974~1976）兩片集583.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1、低功耗CMOS化象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。2、微型單片化要求體積小、重量輕、具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。3、主流與多品種共存在一定的時(shí)期內(nèi)，以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)半壁江山，各品種單片機(jī)陸續(xù)侵占市場(chǎng)的情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。3.2單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1、低功耗CMOS化594、單片機(jī)的分類器件廠家美國：Intel、Motorola、Zilog、Microchip、Atmel荷蘭:Philips德國：Siemens日本：Nec、東芝、松下等4、單片機(jī)的分類器件廠家605、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？從哪種單片機(jī)學(xué)起？

買什么樣的書籍？需要的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境？學(xué)習(xí)方法？5、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？615.1具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？C語言（或其它基礎(chǔ)語言）：打好編程基礎(chǔ)。電子技術(shù)：特別是數(shù)字電子技術(shù)，是必備的電路基礎(chǔ)。微機(jī)原理：對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)有較好的準(zhǔn)備。5.1具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？62

8051單片機(jī)的書籍、資料、器材都較多，其派生品也很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機(jī)的指令、管腳、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)、用法都與MSC-51相同。目前其價(jià)格較低，你學(xué)習(xí)的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然AVR系列也有這些特點(diǎn)；而PIC及其它系列在這一點(diǎn)上則顯得不太理想。

PIC和AVR的書籍、資料以及器件供應(yīng)并不理想，不太適合初學(xué)者選擇。若對(duì)這些并不在意的話那選擇后者進(jìn)行學(xué)習(xí)也未尚不可。5.2從哪種單片機(jī)學(xué)起？MCS-51、PIC、AVR5.2從哪種單63前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？若前后都看不懂的書最好先別買，因?yàn)檫@本書短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)你起多大作用。當(dāng)然若不是把書當(dāng)資料查也不必買前后你都懂的書，因?yàn)樗鼘?duì)你來說有點(diǎn)淺。應(yīng)以原理書籍為主。其次可以購買一些應(yīng)用方面的書籍以便參考。前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？若64需要哪些器材？

電子技術(shù)本身與實(shí)驗(yàn)離不開，若光靠看書是很難理解其原理和學(xué)會(huì)單片機(jī)開發(fā)的。你應(yīng)該購置相關(guān)單片機(jī)的芯片、編程器、實(shí)驗(yàn)板，以及開發(fā)單片機(jī)的相關(guān)軟件。并以邊看書邊實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)其效果將明顯好的多！由于初學(xué)，不可能購置很多昂貴的設(shè)備，建議學(xué)習(xí)用的單片機(jī)芯片其程序儲(chǔ)存器是可以反復(fù)可擦寫的，如AT89C系列或AVR系列。這樣，在學(xué)習(xí)燒寫時(shí)是無后顧之憂的。5.4學(xué)習(xí)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境需要哪些器材？5.4學(xué)習(xí)條65推薦初學(xué)者的軟件硬件準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)一臺(tái)：無特殊要求，可選用經(jīng)濟(jì)型電腦。開發(fā)實(shí)驗(yàn)板一塊ISP下載線一條：用于對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程下載，可自制。相關(guān)軟件：開發(fā)軟件、仿真軟件、ISP下載軟件等。工具書：教材一本，較祥細(xì)的手冊(cè)類書一本。其它資料：器件資料、應(yīng)用文檔、實(shí)例等，主要由網(wǎng)絡(luò)收集。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)課件665.5ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板單片機(jī)芯片電源模塊開關(guān)輸入音樂輸出彩燈顯示數(shù)碼管顯示下載接口紅外遙控繼電控制串行模塊5.5ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板單片機(jī)電源模塊開關(guān)輸入音6751單片機(jī)C語言學(xué)習(xí)編程語言：匯編語言、C語言。匯編語言：機(jī)器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強(qiáng)，復(fù)雜一點(diǎn)的程序就更是難讀懂，C語言：可讀性和可移植性強(qiáng)，還可以嵌入?yún)R編來解決高時(shí)效性的代碼編寫問題。使用C語言肯定要使用到C編譯器，KEILuVISION2是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似。KEIL51是一個(gè)商業(yè)的軟件，對(duì)于我們這些普通愛好者可以到KEIL中國代理周立功公司的網(wǎng)站上下載一份能編譯2K的DEMO版軟件，基本可以滿足一般的個(gè)人學(xué)習(xí)和小型應(yīng)用的開發(fā)。即使沒有一塊實(shí)驗(yàn)板，甚至沒有一塊單片機(jī)，也可以通過KEIL軟件仿真看到程序運(yùn)行的結(jié)果。

51單片機(jī)C語言學(xué)習(xí)編程語言：匯編語言、C語言。使用C語言肯68KEILuVISION2軟件環(huán)境KEILuVISION2軟件環(huán)境69建立項(xiàng)目選擇所要的單片機(jī)編寫程序編譯運(yùn)行生成HEX文件燒寫芯片單片機(jī)c語言基本步驟建立項(xiàng)目單片機(jī)c語言基本步驟7051單片機(jī)c語言舉例51單片機(jī)c語言舉例71調(diào)試運(yùn)行程序

調(diào)試運(yùn)行程序72項(xiàng)目選項(xiàng)窗口項(xiàng)目選項(xiàng)窗口735.6單片機(jī)學(xué)習(xí)方法

熟悉和了解單片機(jī)的內(nèi)部資源；

熟悉和了解單片機(jī)的指令系統(tǒng)；

堅(jiān)持手、腦并用的原則；學(xué)好相關(guān)硬件電路知識(shí)，軟件與硬設(shè)計(jì)結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合。看、練、做結(jié)合，多參加工程實(shí)踐5.6單片機(jī)學(xué)習(xí)方法

熟悉和了解單片機(jī)的內(nèi)部資源；746、單片機(jī)的開發(fā)思路確定任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)選擇機(jī)型、劃分軟硬件功能

設(shè)計(jì)硬件電路

軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

搭電路

確定算法、框圖 加工組裝樣機(jī)

編寫程序

樣機(jī)靜態(tài)測(cè)試

編譯程序、軟件調(diào)試聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試 測(cè)試樣機(jī)硬件 測(cè)試程序 測(cè)試系統(tǒng)性能 程序固化到EPROM6、單片機(jī)的開發(fā)思路確定任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)757、常用單片機(jī)系列介紹MCS-51系列MC68系列PIC16系列MSP430系列AVR系列7、常用單片機(jī)系列介紹MCS-51系列76MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機(jī)，該系列機(jī)有8051、8031、8751。80C51系列是其兼容性單片機(jī)，與8051系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，但采用CMOS工藝，對(duì)8051做了一些擴(kuò)充，更有特點(diǎn)，功能更強(qiáng)。MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機(jī)，該系列機(jī)有77MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的，所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機(jī)，而8031是前些年在我國最流行的單片機(jī)，所以很多場(chǎng)合會(huì)看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī)，當(dāng)然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機(jī)，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系這一7889C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和89S51內(nèi)核相同，89S51針對(duì)89C51的明顯的幾個(gè)升級(jí)如下：程序存儲(chǔ)器寫入方式：二者的寫入程序的方式不同，89C51只支持并行寫入，同時(shí)需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術(shù)！串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V即可。電源范圍：89S5*電源范圍寬達(dá)4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的時(shí)候則無法正常工作。

工作頻率：目前89S5*的性能遠(yuǎn)高于89C5*,89S5*系列支持最高高達(dá)33MHZ的工作頻率，而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

市場(chǎng)價(jià)格：由于89C51已經(jīng)全面停產(chǎn),所以在市場(chǎng)價(jià)格方面，庫存的89C5*的批發(fā)價(jià)格要比89S5*貴將近一倍！

兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是說用89S5*可以替代89C5*使用，同樣的程序，運(yùn)行結(jié)果相同。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范例程序。

加密功能：89S5*系列全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的**變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

抗干擾性：內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。

燒寫壽命更長(zhǎng)：89S5*標(biāo)稱的1000次，實(shí)際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學(xué)者反復(fù)燒寫，減低學(xué)習(xí)成本。89C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和79MC68系列Motorola公司的8位單片機(jī)M6801M6804MC6805MC68HC05MC58HC11速度更快，功耗更低、功能更強(qiáng)約占8位機(jī)市場(chǎng)的30%份額MC68系列Motorola公司的8位單片機(jī)速度更快，功耗更80PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價(jià)格低、體積小、速度高、功耗低、C語言編程、程序保密性強(qiáng)、開發(fā)方便，率先采用RISC（精簡(jiǎn)指令集），現(xiàn)已成為嵌入式單片機(jī)的主流產(chǎn)品之一。PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價(jià)格低、體積小、速81MSP430系列TI（德州儀器）公司推出的新型高性能單片機(jī)。16位精簡(jiǎn)指令結(jié)構(gòu)可確保運(yùn)行速度、帶FLASH的微控制器可將功耗降低5倍、具有多種省電模式、型號(hào)相當(dāng)豐富。MSP430系列TI（德州儀器）公司推出的新型高性能單片機(jī)。82AVR系列美國ATMEL公司推出的全新配置精簡(jiǎn)指令集（RISC）的單片機(jī)系列