绪论华科单片机剖析.ppt

绪 论 绪 论 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。 绪 论 微型计算机的特点 特点 主流单片机包括CPU、4KB容量的ROM、128 B容量的RAM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口等； 系统结构简单，使用方便，实现模块化； 单片机可靠性高，可工作到106 -107小时无故障； 处理功能强，速度快； 低电压，低功耗，便于生产便携式产品； 控制功能强；环境适应能力强； 体积小，重量轻，性价比高。 绪 论 微型计算机的应用（1/5） 应用 目前单片机渗透到工业生产，科学技术以及生活等的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。如飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 绪 论 微型计算机的应用（2/5） 智能仪器 ： 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。 工业控制： 单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 绪 论 微型计算机的应用（3/5） 家用电器 ： 现在的家用电器广泛采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等。 网络和通信 ： 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 绪 论 微型计算机的应用（4/5） 医用设备领域 ： 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 模块化系统 ： 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。这种模块化系统常用于：音频转换系统，视频转换系统，视频编码器，解码器等等。 绪 论 微型计算机的应用（5/5） 汽车电子 ： 单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。 其他领域： 单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 绪 论 嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越强大。嵌入了微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目。 绪 论 嵌入式系统可以说是无处不在。从简单的电子体温计到飞机的自动导航系统都是典型的微处理器嵌入式控制的系统。 绪 论 实时嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各行业的具体应用相结合的产物，这就决定了它