什么是單片機

什么是單片機學(xué)習導(dǎo)航1、什么是單片機？它與簡易機器人控制器有什么關(guān)系？2、單片機有什么特點？3、單片機主要應(yīng)用在哪些方面？單片機的概念機器人在功能上必須具有一個起控制作用的“大腦”，才能對自身工作狀況和周圍環(huán)境進行識別、判斷及處理。機器人的大腦就是控制器，它應(yīng)具備以下基本功能：可編程—根據(jù)不同任務(wù)為機器人編寫不同的控制程序；分析和計算—為實現(xiàn)機器人運動控制，完成一定的邏輯分析和數(shù)字運算；信號的輸入輸出—接收各種傳感器的信息，發(fā)出命令，控制機器人運作。從滿足上述功能要求來看，PC機或?qū)Ｓ脵C器人控制器無疑具有較大的優(yōu)勢。那么簡易機器人為什么要采用單片機控制呢？表2.1對PC機或?qū)Ｓ脵C器人控制器與單片機進行了一個比較。表2.1PC機或?qū)Ｓ脵C器人控制器與單片機的比較在一些應(yīng)用場合，尤其是小型機器人或簡易機器人中，像PC機這類通用的、功能完備的控制器不一定適宜，人們更希望采用體積小巧、價格低廉的單片機。單片機就是集計算機基本功能于一體的集成電路(IC)封裝芯片，即大規(guī)模集成電路(LSI)。這種IC芯片叫作微型計算機，也常常被簡稱為微控制器(microcontroller)或單片機。它能搭載到機器人機體內(nèi)部，構(gòu)成所謂的嵌入式系統(tǒng)。事實上，單片機在功能上就相當于PC機的主板，單片機內(nèi)部集成了微處理器(CPU)、存儲器，以及各種I/O口等。圖2.1是幾種常用單片機的外觀。單片機再加上簡單的外圍電路就可構(gòu)成一個簡易機器人控制器。圖2.2、圖2.3列舉了兩種基于單片機的控制器，事實上它們都是以AVR系列單片機為核心的控制電路板。本書將圍繞圖2.2所示的RoCon控制器進行介紹。其主要配置如下：圖2.1幾種常用單片機圖2.2RoCon控制器圖2.3一種簡易機器人控制器一、單片機的特點單片機有如下主要特點：(1)集成高度，體積?。簡纹瑱C內(nèi)部除了有一個微處理器外，還包含若干功能單元模塊，如存儲器、I/O口等，相當于把PC機主板的功能集成在一塊芯片上。(2)可靠性高：由于未使用分立元件，故提高了電路的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力。(3)接口豐富：單片機有比較豐富的接口，能直接輸入輸出數(shù)字量，大部分單片機也能直接輸入模擬量，一般還帶有串行口和并行總線接口。(4)低功耗，低電壓：單片機的功耗一般較低，供電電壓為3～5V，無需外加散熱裝置，因此在便攜式產(chǎn)品上應(yīng)用廣泛。(5)價格低廉：每片單片機的價格一般在幾元到幾十元。(6)易于開發(fā)：單片機種類豐富，開發(fā)工具完善，易于掌握和開發(fā)。(7)相對于PC機的微處理器，單片機的地址總線和數(shù)據(jù)總線位數(shù)較少，運行速度較慢，