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毕业论文：基于51单片机的多功能定时器 黄 冈 师 院 《单片机技术》课程设计报告 项目名称专业年级 学 号 学生姓名 指导教师 冯 杰 报告完成日期年月第一章 绪论 11系统背景 111单片机技术及其发展特点 　　早期的单片机Single Chip Microcomputer单片微计算机只是将CPU及计算机外围功能单元如IO口定时计时器UARTRAMROM等集成在一块芯片上随着单片机技术的发展以及微处理器 MPU 技术及超大规模集成电路技术的发展单片机集成了更多的用于控制目的的功能单元如高速IO口ADCPWMWATCHDOG I2CBus - Inter IC BusCAN Bus – Controller Area Network Bus等从而成为严格意义上的单片微控制器Single Chip Microcontroller图10一4所示的为MCS51单片机片内总体结构框图 　　单片机系统以单片机为核心部件可分为单机应用和多机应用单机应用是指一个应用系统中只使用一个单片机这是目前应用最多的方式多机应用是单片机在高科技领域应用的主要模式单片机的高可靠性高控制功能及高运行速度的三高特点必然使得未来的高科技工程系统将采用da单片机多机系统作为主要的发展方向图10一5所示的为典型的单片机系统原理框图 图10一4 MCS51单片机片内总体结构框图 　　单片机的生存周期相对于普通CPU而言非常之长如MCS8051已超过15年以某类单片机如805152为核心集成不同IO功能模块的新单片机系列层出不穷而某些单片机更是突出了以功能分类的特点如Microchip 公司的 PIC单片机8位16位32位单片机共同发展也是当前单片机技术发展的另一特点　　单片机运算速度越来越快为提高单片机抗干扰能力和降低噪声尽量不采用提高时钟频率单一措施而是通过调整单片机的内部时序使用琐相环技术或内部倍频技术等技术在不提高时钟频率的条件下使运算速度提高了很多 图10-5 典型单片机系统原理框图 低电压与低功耗是单片机技术的发展的另一个特点采用必威体育精装版的集成电路制造技术全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选使功耗不断下降PIC单片机Motorola的某些单片机等在这方面具有很强的优势　　为提高单片机系统的抗电磁干扰能力使产品能适应恶劣的工作环境满足电磁兼容性方面更高标准的要求各单片机商家尽量采用低噪声与高可靠性技术在单片机内部电路中采取了一些新的技术措施如增加了抗EMI电路增强了WATCHDOG的性能等　　为降低单片机产品的成本广泛采用掩膜Mask ROM一次编程OTP-One Time Programmable和多次编程MTP-Multi Time Programmable单片机过去成熟的单片机产品一般采用掩膜型单片机由于掩膜需要一定的生产周期而一次编程型单片机价格不断下降使得近年来直接使用一次编程完成最终产品制造更为流行近年来一次编程型单片机需量大幅度上扬为适应这种需求许多单片机都采用了在片编程技术In System Programming未编程的一次编程芯片先焊在印刷板上然后再其进行编程解决了批量写一次编程芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题编程线与IO线共用不增加单片机的额外引脚而多次编程向一次编程提出了挑战一些单片机厂商采用FLASH存储器作为程序存储器如ATMEL 公司的单片机可多次编程单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹导弹的导航装置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卡民用豪华轿车的安全保障系统录象机摄象机全自动洗衣机的控制以及程控玩具电子宠物等等这些都离不开单片机更不用说自动控制领域的机器人智能仪表医疗器械了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1在智能仪器仪表上的应用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例如精密的测量设备功率计示波器各种分析仪2在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统数据采集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3在家用电器中的应用可以这样说现在的家用电器基本上都采用了单片机控制从