微处理器原理和应用.pdf

微控制器工作原理 今天，在大量形形色色的产品中，都可以看到微控制器的影子。如果你的微波炉有发光二极 管或是液晶显示屏和操作按键，那么它就装有微控制器。现在所有的汽车都至少装有一个微 控制器，多的可达六到七个： 发动机、防抱死刹车系统和定速巡航控制都离不开微控制器 的控制。任何配有遥控装置的设备几乎都装有微控制器： 电视机、录像机和高端的立体声 系统都属于这一类。 精密的单反相机、数码相机、手机、便携摄像机、电话应答机、激光 打印机、带来电显示和号码存储等功能的电话、寻呼机、功能全面的电冰箱、洗碗机、洗衣 机以及带有显示屏和操作键盘的干衣机……你应该有所了解了。总的来说，任何需要与用户 进行交互的产品或设备都内置有微控制器。 在本文中，我们将探讨微控制器，帮助你了解它们的本质和工作原理。之后我们将进一步介 绍如何能够亲自动手使用微控制器。提前透露一下，我们将制作一个带有微控制器的数字时 钟 ！此外，我们还将制作一支数字温度计。 在整个过程中，你将学到大量关于微控制器如 何应用于商业产品的知识。 d 一个微处理器就是一个计算机。所有的计算机——无论我们所说的个人台式计算机或是一台 e 大型计算机或是一个微控制器——都有很多共同点： r 所有的计算机都有一个用来执行程序的CPU （中央处理单元）。如果你正坐在一台 e 台式计算机前阅读这篇文章，这台计算机的 CPU 现在正在执行一个程序，这个程序 t 就是用于显示这个网页的 Web 浏览器。 s CPU 从某个设备中加载程序。在你的台式计算机上，浏览器程序是从硬盘中载入的。 i 计算机具有一些用来存储 “变量”的RAM （随机存取存储器）。 g 此外，计算机还有一些输入和输出的设备，这样它才能和用户交换信息。在你的台 式计算机上，键盘和鼠标是输入设备，显示器和打印机是输出设备。 硬盘则是一个 e 输入输出设备——它既可以输入又可以输出。 R 你正在使用的台式机是一种 “通用计算机”，它可以运行数以千计的各类程序。而微控制器 则是用作特殊用途的 “专用计算机”。它专注于做一件事。 微控制器还有许多共同的特点。 n 如果一个计算机具备了以下大部分的特征，那么你就可以称之为 “微控制器”： U 微控制器都 “嵌入”在其他装置 （通常是一个消费类产品）内部来控制该产品的功 能和操作。 因此，微控制器又被称为 “嵌入式控制器”。 微控制器运行一个特定的程序来完成一项专门的工作。该程序存储在 ROM （只读存 储器）中，一般不会被修改。 微控制器通常是低能耗的装置。 台式计算机的电源插头几乎始终插在墙壁插座中， 其功率约为 50 瓦。电池供电的微控制器的功率大概为0.05 瓦。 微控制器有一个专用输入设备，通常 （但并不总是）还有一个用作输出的发光二极 管或液晶显示屏。 微控制器也从它所控制的装置获取输入信号，并通过向设备中的 不同部分发送信号来控制该设备。 例如，电视机中的微控制器从遥控器得到输入信号，然后在屏幕上显示出来。微控 制器会控制频道选择器、扬声器和一些如色彩、亮度等显像管的电子调节。 汽车中 的发动机控制器从氧气和爆震等传感器中得到输入信号，对燃料混合以及火花塞定 时等进行控制。微波炉控制器从操作键盘获得输入信号，在液晶显示屏上显示输出， 并控制负责微波发生器开关的继电器