單片機(jī)技術(shù)緒論

單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用zhou97Q:522391858常熟理工學(xué)院物理與電子工程學(xué)院周平2014.2單片機(jī)技術(shù)單片機(jī)技術(shù)包括硬件技術(shù)軟件技術(shù)調(diào)試技術(shù)單片機(jī)技術(shù)課程學(xué)習(xí)任務(wù)本課程為學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力而開(kāi)設(shè)的。它著重介紹單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)和使用技能，并且通過(guò)對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題的能力。單片機(jī)技術(shù)與其它課程間的關(guān)系模電、數(shù)電、C語(yǔ)言EDA、微機(jī)原理、單片機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理、嵌入式系統(tǒng)MCU：MicroControllerUnit微控制器（單片機(jī)：以控制為主）MPU：MicroProcessUnit微處理器（集信號(hào)處理與控制）嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)（操作系統(tǒng)＋應(yīng)用程序）單片機(jī)技術(shù)概述什么是單片機(jī)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容參考書(shū)目參考網(wǎng)站什么是單片機(jī)？MCU：在一塊硅片上集成了CPURAMROM定時(shí)/計(jì)數(shù)器I/O接口A/DD/APWMCAN等CPUROMRAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器I/O接口時(shí)鐘什么是單片機(jī)？很多公司在生產(chǎn)很多類(lèi)型的MCU，其中最典型的是Intel公司的8051內(nèi)核單片機(jī)，其它公司購(gòu)買(mǎi)Intel公司8051內(nèi)核后，生產(chǎn)自己公司的51系列單片機(jī)，并進(jìn)行資源擴(kuò)充，以搶占市場(chǎng)。MCS-51單片機(jī)引腳（8位）PDIP40PLCC44TQFP通用8051單片機(jī)（AT89S51/52)

封裝形式：

DIP、QFP、PLCC：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)概述什么是單片機(jī)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容參考書(shū)目參考網(wǎng)站單片機(jī)應(yīng)用單片機(jī)可采樣輸入信號(hào)（數(shù)字、模擬A/D），經(jīng)處理后，控制輸出（數(shù)字、D/A）；傳感器是單片機(jī)系統(tǒng)中的重要部件（輸入）。單片機(jī)的引入，很大程度上簡(jiǎn)化了硬件電路，許多功能可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)（LED顯示）；單片機(jī)應(yīng)用單片機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制（電機(jī)控制）智能儀器儀表（電壓、電流、電阻、磁）數(shù)據(jù)采集和處理（張力控制）通信系統(tǒng)（RS232、RS485、USB、CAN）家用電器等領(lǐng)域手持產(chǎn)品（PDA）單片機(jī)特點(diǎn)集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、性能可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn)；隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)內(nèi)可包含D/A、A/D、高速I(mǎi)/O部件、DMA運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等功能部件。單片機(jī)技術(shù)概述什么是單片機(jī)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容參考書(shū)目參考網(wǎng)站8位單片機(jī)的發(fā)展MCS-51到80C51MCU的第一次飛躍形成了可滿足大量嵌入式式應(yīng)用的單片機(jī)系列產(chǎn)品引導(dǎo)FlashROM潮流的第二次飛躍當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)普遍采用FlashROM技術(shù)。FlashROM的使用加速了單片機(jī)技術(shù)發(fā)展?；贔lashROM的ISP/IAP技術(shù)，極大地改變了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行條件；在單片機(jī)中最早實(shí)現(xiàn)FlashROM技術(shù)的是ATMEL公司的AT89Cxx系列。（停產(chǎn)AT89C51/2－AT89S51/2）內(nèi)核化Soc的第三次飛躍8051從各個(gè)角度，以不同方式向Soc進(jìn)軍，形成了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用熱潮。其中Cygnal公司的C8051F實(shí)現(xiàn)了MCU向Soc的過(guò)渡。單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)經(jīng)歷了8位－16位－32位8位：8051內(nèi)核（Intel）AT89S51、AT89S52、AT89C2051（Atmel）80C51（PHILIPS）C8051F(Cygnal)STC12（宏晶、低成本，兼容8051）STM8S、STM8L（ST、低成本）16位PIC（低功耗:3.3V）MSP430（TexasInstruments低功耗:3.3V）32位S3C2410，Xscale，LPC2000，AVR91（ARM），Cortex-M3（STM）單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)從控制器向處理器發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展嵌入式技術(shù)的發(fā)展硬件功能愈加豐富軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的提高，基于RTOS（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的引入，使程序更具模塊化，縮短了開(kāi)發(fā)周期，提高了可靠性。uC/OSucLinuxWinCE等后PC時(shí)代的到來(lái)，使軟件開(kāi)發(fā)的比重大大提高，軟件開(kāi)發(fā)與硬件開(kāi)發(fā)可同步開(kāi)展。單片機(jī)技術(shù)概述什么是單片機(jī)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)容參考書(shū)目參考網(wǎng)站單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系科歷年的單片機(jī)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目高速電子提花機(jī)用電磁閥專(zhuān)用檢測(cè)系統(tǒng)（2002）電子多臂用電磁鐵檢測(cè)系統(tǒng)（2003）電子送經(jīng)控制系統(tǒng)（2004）3000W電源及其控制系統(tǒng)（2004）噴氣織機(jī)探緯控制系統(tǒng)（2005）光電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)發(fā)（2006）電腦橫機(jī)電控系統(tǒng)研發(fā)（2007~2010）無(wú)紡機(jī)械設(shè)備多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（2010）電子多臂用電磁鐵檢測(cè)系統(tǒng)操作臺(tái)測(cè)量定位系統(tǒng)采用LQ1600K打印機(jī)的字車(chē)電機(jī)改裝而成。采用四相八拍運(yùn)行方式，步進(jìn)角為0.9°，相應(yīng)的字車(chē)微步距為0.282mm。如圖有20個(gè)磁極，相鄰磁極間距離12mm，要求有較高的定位精度，利用字車(chē)電機(jī)對(duì)其準(zhǔn)確定位，可計(jì)算出各單元定位步進(jìn)參數(shù)高速電子提花機(jī)用電磁閥專(zhuān)用檢測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)采用二臺(tái)Agilent34401A數(shù)字多用表、一臺(tái)自制數(shù)字式高斯計(jì)，一套步進(jìn)電機(jī)定位操作臺(tái)，一臺(tái)高精度直流穩(wěn)壓電源、一臺(tái)HPPC機(jī)系統(tǒng)、一套自行研制的AT89C52單片機(jī)控制系統(tǒng)和測(cè)試工夾具組成。在AT89C52單片機(jī)和PC機(jī)聯(lián)合控制下完成電磁鐵電阻、冷態(tài)電流電壓、磁感應(yīng)強(qiáng)度等電磁參數(shù)以及環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)由PC機(jī)實(shí)時(shí)處理，對(duì)被測(cè)電磁閥作出合格/不合格判斷，并用聲光信號(hào)作出提示供操作人員參考。測(cè)試數(shù)據(jù)全部保存在PC機(jī)硬盤(pán)內(nèi)，可供技術(shù)人員調(diào)用分析，亦可將測(cè)試數(shù)據(jù)刻錄到光盤(pán)上，以便對(duì)產(chǎn)品作長(zhǎng)期質(zhì)量跟蹤。

單片機(jī)開(kāi)發(fā)步驟系統(tǒng)方案論證（系統(tǒng)設(shè)計(jì)）硬件設(shè)計(jì)（.sch、.pcb）CPLD、FPGAAltera：maxplusII10.2、QuartusXilinx：ISEProtel99se、Altinum軟件設(shè)計(jì)（C編譯器－完全版）KeiluVision（8051）TaskingC196（8XC196）IAR（MSP430）PIC（MPLABIDE＋PICC