单片机-01_课程讲义程概述硬件概述.ppt

增加了特殊功能模块 比如为了能在变频控制中方便使用单片机，形成最具经济效益的嵌入式控制系统。有的单片机内部设置了专门用于变频控制的脉宽调制控制电路。 这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。 在这些单片机中，脉宽调制电路有6个通道输出，可产生三相脉宽调制交流电压，内部含死区控制等功能。 特别引人注目的是：现在有的单片机已采用所谓的三核（TrCore）结构。 这种单片机由三个核组成：一个是微控制器和DSP核，一个是数据和程序存储器核，最后一个是外围专用集成电路（ASIC）。 这种单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。 虽然从结构定义上讲，DSP是单片机的一种类型，但其作用主要反映在高速计算和特殊处理如快速傅立叶变换等上面。把它和传统单片机结合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。 这种单片机最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。这些单片机都是高档单片机，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位结构，工作频率一般在60MHz以上。 2、 功耗、封装及电源电压的进步 现在新的单片机的功耗越来越小，特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式。 例如：Philips公司的单片机P87LPC762在空闲时，其功耗为1.5 mA，而在节电方式中，其功耗只有0.5mA。 而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的单片机MSP430系列，它是一个 16位的系列，有超低功耗工作方式。最小功耗只有0.1uA。 现在单片机的封装水平已大大提高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现，以大量减少体积。 塑料方型扁平式封装 TQFP封装 Plastic Quad Flat Package 球状矩阵排列封装 BGA(Ball Grid Array Package)封装 扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。 目前，一般单片机都可以在3.3～5.5V的条件下工作。而一些厂家，则生产出可以在2.2～6V的条件下工作的单片机。 例如Fujitsu公司的MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，TI公司的MSP430X11X系列 3、 工艺上的进步 现在的单片机基本上采用CMOS技术，但已经大多数采用了0.6um以上的光刻工艺，有个别的公司，如Motorola公司则已采用0.35um甚至是0.25um技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。 二、单片机的应用 单片机的应用领域极其广泛，他深入到我们生产生活的各个领域。不可能将他们一一罗列。我们仅给出单片机的几个典型应用。 1.汽车制动防抱死系统(ABS) 英文为Antilock Braking System 最初是用在飞机降落过程中，后来奔驰S系列轿车采用ABS系统增加安全性能，现在基本上是汽车的标准配置。 汽车需要刹车，在ABS技术出现之前，汽车所用的都是开环制动系统。其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力，制动系统有关。 在紧急制动时，当车轮抱死时，地面的侧向附着性能很差，所能提供的侧向附着力很小，不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。 在汽车所受到种种干扰外力作用下就会出现方向失稳问题，容易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种方向失稳的现象更常发生。 汽车制动防抱死装置的基本功能就是可感知制动轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象，因而是一个闭环制动系统。 据有关资料，有用MCS-196作ABS控制的。 每秒28次 数字控制器ABS工作原理1ABS工作原理2 汽车电子控制制动力分配系统（EBD） ???? 汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如，有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上，而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中，这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的磨擦力不一样，制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。 EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的磨擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断高速调整，从而保证车辆的平稳、安全。 单片机在军事上的应用 巡航导弹导航算法 巡航导弹的地形回避算法 JDAM的舵机控制系统 目标模拟器 目标模拟器工作录像 单片机在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本