汽车单片机原理课件.pptVIP

《汽车总线技术》 第1章 汽车单片机基础 1 单片机就在我们身边 单片机从外形上看就是一枚芯片，但是它整体的工作原理 和PC机是一模一样，它仍然是一个不折不扣的典型微机系统， 它具有组成计算机系统的三个要素：CPU、内存和I/O（输入输出接口）。 学习任务一 单片机系统 2 最简化的单片机系统 最简化系统只需要一个电源+5V，可以用干电池或稳压电源提供； 一个由+5V电源和一个电容组成的复位电路； 一个石英晶体和两个电容组成的振荡电路； 满足以上三个硬件条件，同时存入相应程序，就可以实现对控制对象发光二极管的控制。 3 微型计算机的硬件系统 汽车用微机和通用微机的硬件系统的基本组成大致相同。它们都是由运算器、控制器、存储器、外部设备、接口等组成。大规模集成电路已将计算机的运算器及控制器集成在一块芯片上，该芯片即为单片机或微处理器。 （1） 中央处理器 中央处理器CPU是整个计算机硬件部分的指挥中心。CPU根据程序中的一条一条指令，控制计算机各部分协调地工作，完成对数据进行加工和处理的任务。与此相对应，CPU由两部分组成：一为控制器，简写为CU，它控制各部分协调工作；二为算术逻辑运算器，简写为ALU，它负责算术和逻辑运算，核心为一个运算器。 为了提高计算机的效率，CPU中一般还包括一组寄存器。寄存器具有存储器功能，同时由于这些寄存器是由一些高速电子线路构成，并且处于CPU的内部，所以，其存取速度较之存储器快。 （2）存储器 存储器一般分为两种。能读出也能写入的存储器叫随机存储器，简称RAM；只能读出的存储器叫做只读存储器，简称ROM。 在单片机中，RAM主要用来存储计算机输入／输出数据（传感器和执行器数据）和计算过程中产生的中间数据等。根据需要RAM的数据可随时调出或被新的数据代替（改写）。RAM在计算机中起暂时存储信息的作用。当电源切断时，所有存入RAM的数据均完全消失。 在发动机运行中，为了保存RAM中的一些数据，如故障代码、空燃比学习修正值等，防止点火开关关断时，因电源被切断而造成数据丢失，ECU都有常供电（30号线）相连。因此，如无必要不能断开蓄电池的正极和搭铁，以防存入RAM的数据丢失。 ROM用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据，单片机中ROM一般用来存放程序，如电子控制燃油喷射发动机系统中的一系列控制程序软件、喷油特性、点火控制特性以及其他特性数据等。这些信息资料一般都是在制造时由厂家一次性存入，使用时无法改变其中的内容，当电源切断时，存入ROM的程序不会丢失，通电后又可以立即使用。 学习任务二　单片机的软件系统 1 单片机的应用软件 一般单片机系统的开发是先完成硬件部分，接着开始编写程序，如果要求执行速度够快而内存很小的话，那么汇编语言应该是首选，如果程序较为复杂，为了节省开发时间，通常采用C语言。 一般在PC机的应用软件上编写程序，程序经过编译程序翻译成机器码的二进制文件后，就可以把该二进制文件由PC机发送给刻录器对单片机进行刻录。刻入单片机后再把该芯片放到己布好线等待测试的硬件线路板上，接上＋+5V电源后看看程序执行是否如我们所预期的，如果不是，那么可能是程序某个部分有错误，必须重新修改程序才行。这时就要重新进入程序主体，判断哪一部分出问题，接下来又是重新编译与重新刻录，再做一次测试。单片机的开发过程是由多次的“修修改改”构成的，当然其中也包括硬件的修正在内。 2 单片机的系统软件 对于较复杂的单片机系统，如汽车电控系统得有操作系统才能工作。由于单片机的操作功能比较简单，还算不上名副其实的操作系统，因而叫做监控程序。 微机的系统软件包括：操作系统、各种语言的编译程序及应用软件和工具软件等。 3 专用微机的软件系统 在汽车微机控制系统中，除硬件设备外，还必须配备一定的软件。软件包括系统软件和应用软件两大部分。系统软件一般用得较少，只有装备上述电子地图一类的特殊装置时才需要。这种软件一般是通用的，如WINDOWS操作系统等。应用软件则要根据使用场合及硬件由汽车制造厂自己编制。 学习任务三　微机的外部设备 1 传感器 模拟量传感器 数字量传感器 2 执行装置 （1）模拟量执行装置 （2）数字量执行装置 3 键盘 4 显示器 5 外存储器 学习任务四　单片机的接口与通讯 1 接口与通讯的基本概念 计算机、单片机系统以及外围设备等相互之间进行的数据和信息交换也称作通信。如，计算机之间通过网络进行的数据交换称为通信，而鼠标、键盘和显示器等与计算机之间的数据交换也称通信。 3 串行接口