基于单片机的温度采集系统设计课程设计.pdfVIP

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摘要

单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一

块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统

不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。

第一章单片机概述

单片机是单片微型计算机的简称，有时称为微控制器，是将计算机的主要

功能单元集成在一个芯片中而构成的器件。由于单片机在一个芯片上集成诸多

功能，因此就单项功能而言，通常都没有普通计算机强大，如计算机速度不够

快、字长较短、外部可扩展接口的数量少且规模小等。但是，单片机具有体积

小、价格便宜和技术成熟等优点，是各种电子产品的重要组成部分，在国民经

济的各个领域发挥着重要作用。

早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简

单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片

机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域

要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的

应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着

INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16

位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了

飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频

已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格

[1]

跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在

裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片

机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的

Windows和Linux操作系统。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子

和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、

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计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单

片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部

单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的

数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。

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。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有

和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑

弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可用它来做一些控制电

器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD

等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。

它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的

抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区

别。

单片机的组成通常和普通计算机一样，通常具有以下几个部分：

（1）、CPU。CPU是中央处理器的简称，有时也称为“核”，它是进行运算

和控制的重要单元，其性能决定单片机的主要性能。

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（2）、存储器。单片机的存储器通常由ROM和RAM组成