芯片(单片机)是怎么认识程序转化来的二进制,0是低电平,1是高电平使硬件运行呢

芯片(单片机)是怎么认识程序转化来的二进制,0是低电平,1是高电平使硬件运行呢,第1张

手机不再是单纯的手机,它是有情感的智能机器人,而它的芯片被别人控制,我们不仅仅要学会和人相处,更要学会和手机处理好关系,它一不高兴,就有办法给我们设置阻碍,天下之大,能人倍出,望老天爷快速研究出新的东西来智胜它吧,不想被手机控制,望转发!保护自己自己的隐私是每个公民的权利!

单片机的处理位宽来计算,主要可以分为如下

1普通的8位单片机,如STC12C5A60S22,HT56R62

216位的单片机,

332位的单片机,如stm32f103,stm32f407

从单片机构架来区分

有普通的CISC,RISC构架,

Cotex-M系列,包括M0/M1/M3/M4/M7的内核,

处理速度和外设各不一样,处理速度M7》M4》M3》M1》M0。

从单片机主流品牌来分:

国内单片机品牌有宏晶STC,华大,GD兆易创新,灵动微,新唐,合泰,松翰,义隆等。

国外单片机品牌有意法半导体ST,恩智浦,瑞萨,mcrochip,赛普拉斯,atmel等等

总体描述

普通的8位单片机当中,有部分因为价格因素,flash空间小,代码容易少,是OTP一次性烧录程序的,而且必须汇编代码,适用于普通的简单家电或者消费类电子产品。

随着工艺的提升,目前很多汇编的芯片也慢慢推出flash版本,可以用C语言进行开发,可以多次烧写。

1632位都是flash类型芯片,支持C语言,位宽越大,处理的数据速度越快。

内核构架越高,性能越强。

相同性能,国内芯片比国外便宜。

相同配置,国外品牌比国内芯片的稳定性,抗干扰的能力要好。

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概述

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

目录[隐藏]

单片机介绍

单片机的应用领域

学习应用六大重要部分

单片机学习

常用单片机芯片简介

从无线电世界到单片机世界

单片机攻击技术

单片机侵入型攻击的一般过程

单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

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的提高。随着INTEL i960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 *** 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 *** 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、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机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。

[编辑本段]单片机介绍

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。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。

单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!

由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的 *** 作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。

可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

单片机历史

单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。

1SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。

2MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

3单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

[编辑本段]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d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,录像机、摄像机、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,从电饭褒、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,五花八门,无所不在。

4在计算机网络和通信领域中的应用

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。

5单片机在医用设备领域中的应用

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。

6在各种大型电器中的模块化应用

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)。

在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。

7单片机在汽车设备领域中的应用

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,制动系统等等。

此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

[编辑本段]学习应用六大重要部分

单片机学习应用的六大重要部分

一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。

二、数据、地址、指令:之所以将这三者放在一起,是因为这三者的本质都是一样的——数字,或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。换言之,地址、指令也都是数据。指令:由单片机芯片的设计者规定的一种数字,它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系,不可以由单片机的开发者更改。地址:是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据,内部单元的地址值已由芯片设计者规定好,不可更改,外部的单元可以由单片机开发者自行决定,但有一些地址单元是一定要有的(详见程序的执行过程)。数据:这是由微处理机处理的对象,在各种不同的应用电路中各不相同,一般而言,被处理的数据可能有这么几种情况:

1•地址(如MOV DPTR,1000H),即地址1000H送入DPTR。

2•方式字或控制字(如MOV TMOD,#3),3即是控制字。

3•常数(如MOV TH0,#10H)10H即定时常数。

4•实际输出值(如P1口接彩灯,要灯全亮,则执行指令:MOV P1,#0FFH,要灯全暗,则执行指令:MOV P1,#00H)这里0FFH和00H都是实际输出值。又如用于LED的字形码,也是实际输出的值。

理解了地址、指令的本质,就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞,会把数据当成指令来执行了。

三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初学时往往对P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程,或者说要有一条指令,事实上,各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。如P36、P37分别是WR、RD信号,当微片理机外接RAM或有外部I/O口时,它们被用作第二功能,不能作为通用I/O口使用,只要一微处理机一执行到MOVX指令,就会有相应的信号从P36或P37送出,不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不会’将其作为通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一条SETB P37的指令,并且当单片机执行到这条指令时,也会使P37变为高电平,但使用者不会这么去做,因为这通常会导致系统的崩溃。

四、程序的执行过程: 单片机在通电复位后8051内的程序计数器(PC)中的值为‘0000’,所以程序总是从‘0000’单元开始执行,也就是说:在系统的ROM中一定要存在‘0000’这个单元,并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。

五、堆栈: 堆栈是一个区域,是用来存放数据的,这个区域本身没有任何特殊之处,就是内部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用数据的方式,即所谓的‘先进后出,后进先出’,并且堆栈有特殊的数据传输指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一个特殊的专为其服务的单元,即堆栈指针SP,每当执一次PUSH指令时,SP就(在原来值的基础上)自动加1,每当执行一次POP指令,SP就(在原来值的基础上)自动减1。由于SP中的值可以用指令加以改变,所以只要在程序开始阶段更改了SP的值,就可以把堆栈设置在规定的内存单元中,如在程序开始时,用一条MOV SP,#5FH指令,就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令,因为开机时,SP的初始值为07H,这样就使堆栈从08H单元开始往后,而08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区,经常要被使用,这会造成数据的混乱。不同作者编写程序时,初始化堆栈指令也不完全相同,这是作者的习惯问题。当设置好堆栈区后,并不意味着该区域成为一种专用内存,它还是可以象普通内存区域一样使用,只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。

六、单片机的开发过程: 这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始,我们假设已设计并制作好硬件,下面就是编写软件的工作。在编写软件之前,首先要确定一些常数、地址,事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后,其地址也就被确定了,当器件的功能被确定下来后,其控制字也就被确定了。然后用文本编辑器(如EDIT、CCED等)编写软件,编写好后,用编译器对源程序文件编译,查错,直到没有语法错误,除了极简单的程序外,一般应用仿真机对软件进行调试,直到程序运行正确为止。运行正确后,就可以写片(将程序固化在EPROM中)。在源程序被编译后,生成了扩展名为HEX的目标文件,一般编程器能够识别这种格式的文件,只要将此文件调入即可写片。在此,为使大家对整个过程有个认识,举一例说明:

单片机试验板ORG 0000H

LJMP START

ORG 040H

START:

MOV SP,#5FH ;设堆栈

LOOP:

NOP

LJMP LOOP ;循环

END ;结束

[编辑本段]单片机学习

目前,很多人对汇编语言并不认可。可以说,掌握用C语言单片机编程很重要,可以大大提高开发的效率。不过初学者可以不了解单片机的汇编语言,但一定要了解单片机具体性能和特点,不然在单片机领域是比较致命的。如果不考虑单片机硬件资源,在KEIL中用C胡乱编程,结果只能是出了问题无法解决!可以肯定的说,最好的C语言单片机工程师都是从汇编走出来的编程者因为单片机的C语言虽然是高级语言,但是它不同于台式机个人电脑上的VC++什么的单片机的硬件资源不是非常强大,不同于我们用VC、VB等高级语言在台式PC上写程序毕竟台式电脑的硬件非常强大,所以才可以不考虑硬件资源的问题。还有就是在单片机编程中C语言虽然编程方便,便于人们阅读,但是在执行效率上是要比汇编语言低10%到20%,所以用什么语言编写程序是要看具体用在什么场合下。总是来说做单片机编程要灵活使用汇编语言与C语言,让单片机的强大功能以最高是效率展示给用户。

以8051单片机为例讲解单片机的引脚及相关功能;

《单片机引脚图》

40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类:电源、时钟、控制和I/O引脚。

⒈ 电源:

⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;

⑵ VSS - 接地端;

注:用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v,这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间,其实这是万用表的响应速度没这么快而已,在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。

⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

⒊ 控制线:控制线共有4根,

⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲

① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址

② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。

⑵ PSEN:外ROM读选通信号。

⑶ RST/VPD:复位/备用电源。

① RST(Reset)功能:复位信号输入端。

② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。

⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能:内外ROM选择端。

② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。

⒋ I/O线

80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。

P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)

5 P3口第二功能

P30 RXD 串行输入口

P31 TXD 串行输出口

P32 INT0 外部中断0(低电平有效)

P33 INT1 外部中断1(低电平有效)

P34 T0 定时计数器0

P35 T1 定时计数器1

P36 WR 外部数据存储器写选通(低电平有效)

P37 RD 外部数据存储器读选通(低电平有效)

[编辑本段]常用单片机芯片简介

STC单片机

STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强

PIC单片机:

是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片

EMC单片机:

是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差

ATMEL单片机(51单片机):

ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机

PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机):

PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求

HOLTEK单片机:

台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品

TI公司单片机(51单片机):

德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合

松翰单片机(SONIX):

是台湾松翰公司的单片,大多为8位机,有一部分与PIC 8位单片机兼容,价格便宜,系统时钟分频可选项较多,有PMW ADC 内振 内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小,抗干扰较好。

[编辑本段]从无线电世界到单片机世界

现代计算机技术的产业革命,将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域,从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统),而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。

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MCU是Microcontroller Unit 的简称,中文叫微控制器,俗称单片机,是把CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制,诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。

单片机发展简史

单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。 它的产生与发展和微处理器(CPU)的产生与发展大体同步,自1971年美国英特尔公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。下面以英特尔公司的单片机发展为代表加以介绍。

1971年~1976年

单片机发展的初级阶段。 1971年11月英特尔公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器英特尔4004,并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器英特尔8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。

1976年~1980年

低性能单片机阶段。 以1976年英特尔公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。

1980年~1983年

高性能单片机阶段。 这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB,个别片内还带有A/D转换接口。

1983年~80年代末

16位单片机阶段。 1983年英特尔公司又推出了高性能的16位单片机MCS-96系列,由于其采用了最新的制造工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。

1990年代

单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。

单片机的分类及应用

MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型为8031);带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内Flash型(典型芯片为89C51)等类型。

按用途可分为通用型和专用型;根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8、16、32位MCU。

目前,国内MCU应用市场最广泛的是消费电子领域,其次是工业领域、和汽车电子市场。消费电子包括家用电器、电视、游戏机和音视频系统等。工业领域包括智能家居、自动化、医疗应用及新能源生成与分配等。汽车领域包括汽车动力总成和安全控制系统等。

单片机的基本功能

对于绝大多数MCU,下列功能是最普遍也是最基本的,针对不同的MCU,其描述的方式可能会有区别,但本质上是基本相同的:

TImer(定时器):TImer的种类虽然比较多,但可归纳为两大类:一类是固定时间间隔的TImer,即其定时的时间是由系统设定的,用户程序不可控制,系统只提供几种固定的时间间隔给用户程序进行选择,如32Hz,16Hz,8Hz等,此类TImer在4位MCU中比较常见,因此可以用来实现时钟、计时等相关的功能。

另一类则是Programmable Timer(可编程定时器),顾名思义,该类Timer的定时时间是可以由用户的程序来控制的,控制的方式包括:时钟源的选择、分频数(Prescale)选择及预制数的设定等,有的MCU三者都同时具备,而有的则可能是其中的一种或两种。此类Timer应用非常灵活,实际的使用也千变万化,其中最常见的一种应用就是用其实现PWM输出。

由于时钟源可以自由选择,因此,此类Timer一般均与Event Counter(事件计数器)合在一起。

IO口:任何MCU都具有一定数量的IO口,没有IO口,MCU就失去了与外部沟通的渠道。根据IO口的可配置情况,可以分为如下几种类型:

纯输入或纯输出口:此类IO口有MCU硬件设计决定,只能是输入或输出,不可用软件来进行实时的设定。

直接读写IO口:如MCS-51的IO口就属于此类IO口。当执行读IO口指令时,就是输入口;当执行写IO口指令则自动为输出口。

程序编程设定输入输出方向的:此类IO口的输入或输出由程序根据实际的需要来进行设定,应用比较灵活,可以实现一些总线级的应用,如I2C总线,各种LCD、LED Driver的控制总线等。

对于IO口的使用,重要的一点必须牢记的是:对于输入口,必须有明确的电平信号,确保不能浮空(可以通过增加上拉或下拉电阻来实现);而对于输出口,其输出的状态电平必须考虑其外部的连接情况,应保证在Standby或静态状态下不存在拉电流或灌电流。

外部中断:外部中断也是绝大多数MCU所具有的基本功能,一般用于信号的实时触发,数据采样和状态的检测,中断的方式由上升沿、下降沿触发和电平触发几种。外部中断一般通过输入口来实现,若为IO口,则只有设为输入时其中断功能才会开启;若为输出口,则外部中断功能将自动关闭(ATMEL的ATiny系列存在一些例外,输出口时也能触发中断功能)。外部中断的应用如下:

外部触发信号的检测:一种是基于实时性的要求,比如可控硅的控制,突发性信号的检测等,而另一种情况则是省电的需要。

信号频率的测量,为了保证信号不被遗漏,外部中断是最理想的选择。

数据的解码:在遥控应用领域,为了降低设计的成本,经常需要采用软件的方式来对各种编码数据进行解码,如Manchester和PWM编码的解码。

按键的检测和系统的唤醒:对于进入Sleep状态的MCU,一般需要通过外部中断来进行唤醒,最基本的形式则是按键,通过按键的动作来产生电平的变化。

通讯接口:MCU所提供的通讯接口一般包括SPI接口,UART,I2C接口等,其分别描述如下:

SPI接口:此类接口是绝大多数MCU都提供的一种最基本通讯方式,其数据传输采用同步时钟来控制,信号包括:SDI(串行数据输入)、SDO(串行数据输出)、SCLK(串行时钟)及Ready信号;有些情况下则可能没有Ready信号;此类接口可以工作在Master方式或Slave方式下,通俗说法就是看谁提供时钟信号,提供时钟的一方为Master,相反的一方则为Slaver。

UART(Universal Asynchronous Receive Transmit):属于最基本的一种异步传输接口,其信号线只有Rx和Tx两条,基本的数据格式为:Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even, Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位数据所占的时间称为Baud Rate(波特率)。

对于大多数的MCU来讲,数据为的长度、数据校验方式(奇校验、偶校验或无校验)、停止位(Stop Bit)的长度及Baud Rate是可以通过程序编程进行灵活设定。此类接口最常用的方式就是与PC机的串口进行数据通讯。

I2C接口:I2C是由Philips开发的一种数据传输协议,同样采用2根信号来实现:SDAT(串行数据输入输出)和SCLK(串行时钟)。其最大的好处是可以在此总线上挂接多个设备,通过地址来进行识别和访问;I2C总线的一个最大的好处就是非常方便用软件通过IO口来实现,其传输的数据速率完全由SCLK来控制,可快可慢,不像UART接口,有严格的速率要求。

Watchdog(看门狗定时器):Watchdog也是绝大多数MCU的一种基本配置(一些4位MCU可能没有此功能),大多数的MCU的Watchdog只能允许程序对其进行复位而不能对其关闭(有的是在程序烧入时来设定的,如Microchip PIC系列MCU),而有的MCU则是通过特定的方式来决定其是否打开,如Samsung的KS57系列,只要程序访问了Watchdog寄存器,就自动开启且不能再被关闭。一般而言watchdog的复位时间是可以程序来设定的。Watchdog的最基本的应用是为MCU因为意外的故障而导致死机提供了一种自我恢复的能力。

单片机的学习窍门

任何一款MCU,其基本原理和功能都是大同小异,所不同的只是其外围功能模块的配置及数量、指令系统等。

对于指令系统,虽然形式上看似千差万别,但实际上只是符号的不同,其所代表的含义、所要完成的功能和寻址方式基本上是类似的。

要了解一款MCU,首先需要知道就是其ROM空间、RAM空间、IO口数量、定时器数量和定时方式、所提供的外围功能模块(Peripheral Circuit)、中断源、工作电压及功耗等等。

了解这些MCU Features后,接下来第一步就是将所选MCU的功能与实际项目开发的要求的功能进行对比,明确哪些资源是目前所需要的,哪些是本项目所用不到的。

对于项目中需要用到的而所选MCU不提供的功能,则需要认真理解MCU的相关资料,以求用间接的方法来实现,例如,所开发的项目需要与PC机COM口进行通讯,而所选的MCU不提供UART口,则可以考虑用外部中断的方式来实现。

对于项目开发需要用到的资源,则需要对其Manua进行认真的理解和阅读,而对于不需要的功能模块则可以忽略或浏览即可。对于MCU学习来讲,应用才是关键,也是最主要的目的。

明确了MCU的相关功能后,接下来就可以开始编程了。

对于初学者或初次使用此款MCU的设计者来说,可能会遇到很多对MCU的功能描述不明确的地方,对于此类问题,可以通过两种方法来解决,一种是编写特别的验证程序来理解资料所述的功能;另一种则可以暂时忽略,单片机程序设计中则按照自己目前的理解来编写,留到调试时去修改和完善。前一种方法适用于时间较宽松的项目和初学者,而后一种方法则适合于具有一定单片机开发经验的人或项目进度较紧迫的情况。

指令系统千万不要特别花时间去理解。指令系统只是一种逻辑描述的符号,只有在编程时根据自己的逻辑和程序的逻辑要求来查看相关的指令即可,而且随着编程的进行,对指令系统也会越来越熟练,甚至可以不自觉地记忆下来。

单片机的程序编写

MCU的程序的编写与PC下的程序的编写存在很大的区别,虽然现在基于C的MCU开发工具越来越流行,但对于一个高效的程序代码和喜欢使用汇编的设计者来讲,汇编语言仍然是最简洁、最有效的编程语言。

对于MCU的程序编写,其基本的框架可以说是大体一致的,一般分为初始化部分(这是MCU程序设计与PC最大的不同),主程序循环体和中断处理程序三大部分,其分别说明如下:

初始化:对于所有的MCU程序的设计来讲,出世化是最基本也是最重要的一步,一般包括如下内容:

屏蔽所有中断并初始化堆栈指针:初始化部分一般不希望有任何中断发生。

清除系统的RAM区域和显示Memory:虽然有时可能没有完全的必要,但从可靠性及一致性的角度出发,特别是对于防止意外的错误,还是建议养成良好的编程习惯。

IO口的初始化:根据项目的应用的要求,设定相关IO口的输入输出方式,对与输入口,需要设定其上拉或下拉电阻;对于输出口,则必须设定其出世的电平输出,以防出现不必要的错误。

中断的设置:对于所有项目需要用到的中断源,应该给予开启并设定中断的触发条件,而对于不使用的多余的中断,则必须给予关闭。

其他功能模块的初始化:对于所有需要用到的MCU的外围功能模块,必须按项目的应用的要求进行相应的设置,如UART的通讯,需要设定Baud Rate,数据长度,校验方式和Stop Bit的长度等,而对于Programmer Timer,则必须设置其时钟源,分频数及Reload Data等。

参数的出世化:完成了MCU的硬件和资源的出世化后,接下来就是对程序中使用到的一些变量和数据的初始化设置,这一部分的初始化需要根据具体的项目及程序的总体安排来设计。对于一些用EEPROM来保存项目预制数的应用来讲,建议在初始化时将相关的数据拷贝到MCU的RAM,以提高程序对数据的访问速度,同时降低系统的功耗(原则上,访问外部EEPROM都会增加电源的功耗)。

主程序循环体:大多数MCU是属于长时间不间断运行的,因此其主程序体基本上都是以循环的方式来设计,对于存在多种工作模式的应用来讲,则可能存在多个循环体,相互之间通过状态标志来进行转换。对于主程序体,一般情况下主要安排如下的模块:

计算程序:计算程序一般比较耗时,因此坚决反对放在任何中断中处理,特别是乘除法运算。

显示传输程序:主要针对存在外部LED、LCD Driver的应用。

中断处理程序:中断程序主要用于处理实时性要求较高的任务和事件,如,外部突发性信号的检测,按键的检测和处理,定时计数,LED显示扫描等。

一般情况下,中断程序应尽可能保证代码的简洁和短小,对于不需要实时去处理的功能,可以在中断中设置触发的标志,然后由主程序来执行具体的事务――这一点非常重要,特别是对于低功耗、低速的MCU来讲,必须保证所有中断的及时响应。

对于不同任务体的安排,不同的MCU其处理的方法也有所不同。

例如,对于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)应用,考虑到此类项目均为手持式设备和采用普通的LCD显示,对按键的反应和显示的反应要求实时性较高,应此一般采用定时中断的方式来处理按键的动作和数据的显示;而对于高速的MCU,如Fosc》1MHz的应用,由于此时MCU有足够的时间来执行主程序循环体,因此可以只在相应的中断中设置各种触发标志,并将所有的任务放在主程序体中来执行。

在MCU的程序设计中,还需要特别注意的一点就是:要防止在中断和主程序体中同时访问或设置同一个变量或数据的情况。有效的预防方法是,将此类数据的处理安排在一个模块中,通过判断触发标志来决定是否执行该数据的相关 *** 作;而在其他的程序体中(主要是中断),对需要进行该数据的处理的地方只设置触发的标志。――这可以保证数据的执行是可预知和唯一的。

全球主流单片机制造商

欧美地区

1、Freescale+NXP(飞思卡尔+恩智浦):荷兰,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、LED和普通照明、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。

2、Microchip+Atmel(微芯科技+爱特梅尔):美国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。

3、Cypress+Spansion(赛普拉斯+飞索半导体):美国,主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、家用电器、医疗、消费类电子、通信与电信、工业、无线。

4、ADI(亚德诺半导体):美国,主要提供8位、16位、32位MCU。应用范围:航空航天与国防、汽车应用 、楼宇技术 、通信 、消费电子 、能源 、医疗保健 、仪器仪表和测量 、电机、工业自动化 、安防。

5、Infineon(英飞凌):德国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、工程、商用和农用车辆、数据处理、电动交通、工业应用、医疗设备、移动设备、电机控制与驱动、电源、面向摩托车电动自行车与小型电动车、智能电网、照明、太阳能系统解决方案、风能系统解决方案。

6、ST Microelectronics(意法半导体):意大利/法国,主要提供32位MCU。应用范围:LED和普通照明、交通运输、医疗保健、多媒体融合、家电和电动工具、楼宇自动化技术电机控制、电源和功率转换器、能源和智能电网、自动化、计算机与通信基础设施。

7、Qualcomm(高通):美国,主要提供16位,32位MCU。应用范围:智能手机、平板电脑、无线调制解调器。

8、Texas Instruments(德州仪器):美国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、医疗设备、移动设备、通信。

9、Maxim(美信):美国,主要提供32位MCU。应用范围:汽车电子、消费电子、工业应用、安防。

日韩地区

1、Renesas(瑞萨):日本,主要提供16位、32位MCU。应用范围:电脑及外设、消费类电子、健康医疗电子、汽车电子、工业、通信。

2、Toshiba(东芝):日本,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、无线通信、移动电话、电脑与周边设备、影像及音视频、消费类(家电)、LED照明、安全、电源管理、娱乐设备。

3、Fujitsu(富士通):日本,主要提供32位MCU。应用范围:汽车、医疗、机械,家电。

4、Samsung Electronics(三星电子):韩国,主要提供16位、32位MCU。应用范围:汽车电子、工业用、电机控制、汽车、楼宇自动化、家用电器、家庭娱乐、工业自动化、照明、物联网、智能能源、移动电子设备、计算机外设。

台湾地区

1、宏晶科技:台湾,主要提供32位MCU。应用范围:通信、工业控制、信息家电、语音。

2、盛群半导体:台湾,主要提供8位、32位MCU。应用范围:消费电子、LED照明等。

3、凌阳科技:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:家庭影音。

4、中颖电子:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:充电器、移动电源、家电、工业控制。

5、松翰科技:台湾,主要提供8位、32位MCU。应用范围:摇控器、智能型充电器、大小系统、电子秤、耳温q、血压计、胎压计、各类量测及健康器材。

6、华邦电子:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:车用电子、工业电子、网络、计算机、消费电子、物联网。

7、十速科技:台湾,主要提供4位、8位、51位MCU。应用范围:遥控器、小家电。

8、佑华微电子:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:录音集成电路产品、消费电子、家用产品。

9、应广科技单片机:台湾,主要提供4位、8位MCU。应用范围:机械、自动化、家电、机器人。

10、义隆电子:台湾,主要提供8位、16位MCU。应用范围:消费电子、电脑、智能手机。

大陆地区

1、希格玛微电子:主要提供32位MCU,应用范围:电信、制造、能源、交通、电力等。

2、珠海欧比特:主要提供32位MCU,应用范围:航空航天:星箭站船、飞行器;高端工控:嵌入式计算机;舰船控制、工业控制、电力设备、环境监控。

3、兆易创新:主要提供32位MCU,应用范围:工业自动化、人机界面、电机控制、安防监控、智能家居、物联网。

4、晟矽微电子:主要提供8位、32位MCU,应用范围:小家电、消费类电子、遥控器、鼠标、锂电池、数码产品、汽车电子、医疗仪器及计量、玩具、工业控制、智能家居及安防等领域。

5、芯海科技:主要提供16、32位MCU,应用范围:仪器仪表、物联网、消费电子、家电、汽车电子。

6、联华集成电路:主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费电子、白色家电、工业控制、通信设备、汽车电子、计算机。

7、珠海建荣:主要提供8位MCU,应用范围:家用电器 、移动电源。

8、炬芯科技:主要提供8位至32位MCU,应用范围:平板电脑、智能家居、多媒体、蓝牙、wifi音频。

9、爱思科微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费类芯片、通讯类芯片、信息类芯片、家电。

10、华芯微电子:主要提供8位、4位MCU,应用范围:卫星接收器、手机充电器、万年历、多合一遥控器。

11、上海贝岭(华大半导体控股):主要提供8位、16位、32位MCU,应用范围:计算机周边、HDTV、电源管理、小家电、数字家电。

12、海尔集成电路:主要提供14位、15位、16位MCU,应用范围:消费电子、汽车电子、工业、智能仪表。

13、北京君正:主要提供32位MCU,应用范围:可穿戴式设备、物联网、智能家电、汽车、费类电子、平板电脑。

14、中微半导体:主要提供8位MCU,应用范围:智能家电、汽车电子、安防监控、LED照明及景观、智能玩具、智能家居、消费类电子。

15、神州龙芯集成电路:主要提供32位MCU,应用范围:电力监控、智能电网、工业数字控制、物联网、智能家居、数据监控。

16、紫光微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:智能家电。

17、时代民芯:主要提供32位MCU,应用范围:汽车导航、交通监控、渔船监管、电力电信网络。

18、华润矽科微电子(华润微旗下公司):主要提供8位、16位MCU,应用范围:消费电子、工业控制、家电。

19、国芯科技:主要提供32位MCU,应用范围:信息安全领域 、办公自动化领域、通讯网络领域、 信息安全领域。

20、中天微:主要提供32位MCU,应用范围:智能手机、数字电视、机顶盒、汽车电子、GPS、电子阅读器、打印机。

21、华润微电子:主要提供8位、16位MCU,应用范围:家电,消费类电子、工业自动化控制的通用控制电路。

22、中颖电子:主要提供4位、8位、16位、32位MCU,应用范围:家电、电机。

23、灵动微电子:主要提供32位,应用范围:电机控制、蓝牙控制、高清显示、无线充、无人机、微型打印机、智能标签、电子烟、LED点阵屏等。

24、新唐科技:主要提供8位MCU,应用范围:照明、物联网等。

25、东软载波:主要提供8位、32位MCU,应用范围:家电、智能家居、仪器仪表、液晶面板控制器、工业控制等。

26、贝特莱:主要提供32位MCU,应用范围:智能家居、工业控制以及消费类产品领域。

27、笙泉科技:主要提供8位MCU,应用范围:车用、教育、工控、医疗等中小型显示面板。

28、航顺芯片:主要提供8位、32位MCU,应用范围:汽车、物联网等。

29、复旦微电子:主要提供16位、32位MCU,应用范围:智能电表、智能门锁等。

30、华大半导体:主要提供8位、16位、32位MCU,应用范围:工业控制、智能制造、智慧生活及物联网等。

从应用的角度,单片机大致可分为四种。

(1)通用型/专用型。

(2)总线型/非总线型。

(3)CISC/RISC指令结卡构。

(4)OTPROM型/EPROM型/FLash ROM型

硬件特征

(1)单片机的体积比较小, 内部芯片作为计算机系统,其结构简单,但是功能完善,使用起来十分方便,可以模块化应用。

(2)单片机有着较高的集成度,可靠性比较强,即使单片机处于长时间的工作也不会存在故障问题。

(3) 单片机在应用时低电压、低能耗,是人们在日常生活中的首要选择, 为生产与研发提供便利。

(4)单片机对数据的处理能力和运算能力较强,可以在各种环境中应用,且有着较强的控制能力。

单片机分哪几类?它们都各有什么区别?

分类的方法很多,不知道你想了解哪一种分类法,一般常见的分类有按数据位数分和按内部指令结构分,按品牌分。

按位数分:

1 4位单片机,是比较简单的单片机,一半在玩具或对功能和性能要求不高,对成本要求比较低的地方用,现在很少用了。一般5-8个脚。DIP和SO封装都有。

2 8位单片机,这是目前市场占有率最大的,速度比4位快,功能也相对比较强,大部分电子产品都可以使用,价格也不贵。引脚数量从6脚到100脚都有。封装一般为SO、DIP、TQFP

3 16位单片机,中高端单片机,功能和性能比前两者高很多,当然价格也相对比较贵。

4 32位单片机,高端单片机,运行速度、接口功能强大,可接很多外围器件,如内存,FLASH等。这是ARM平台最常见的单片机系列。封装一般为BGA封装,100(球)脚以上。我们现在主流的电脑CPU很多还是32位的,当然现在INTEL和AMD也一直在推他们64位机。

按指令结构分:

1 51系列:51指令最早是INTEL公司出的,后来很多公司的单片机都沿用了他们的指令标准。简单易学,现在大部分中高等院校的教材都是51系列的。51系列单片机常见的品牌有:ATMEL、新茂、STC、SST等。

2 RISC指令系列:这是一种精简指令结构,指令很少,容易记指令,但用汇编写代码的时候就很痛苦了,要实现一个指令功能不容易,但这种指令执行效率高,速度快,也是非常受欢迎的一种单片机。目前RISC结构单片机最大的品牌是美国的MICROCHIP(PIC系列单片机),性能非常稳定,他们的单片机多年来年销售量最高,特别是在工业产品上使用的最多。这两年台湾也有几个小品牌(麦肯、义隆、矽鈶)在模仿PIC单片机,2000年ATMEL也推出了自己的RISC单片机系列(AVR系列)。

其它方面的区分:

1 IO数量:即输入输出脚的数量,直接影响单片机的功能,IO越多可用来同时控制的功能就越强,选用时要根据实际需要选择合适的IO数量,比如你控制5个LED,选用5个IO的单片机就够了。

2 AD转换:有的单片有模数转换功能,方便用来测试模拟量,如测试电压。

3 通讯接口:有的单片机有串行通讯口,经过点评转换后可以和电脑串口连接进行传输数据,有的还带USB接口、SD卡接口等。接口越多价格越高。

还有很多,这里篇幅有限,不一一列举,你可以自己上各单片机网站去看吧。

桥架分哪几类各有什么区别?

电缆桥架在现代工业和民用建筑中,用来敷设电线、电缆用的辅助设施。在现代建筑的智能化布线中应用广泛,其型状上分为;线槽和梯架两大类。

材质:有钢制、铝制、玻璃钢制品、塑料制品和水泥制品几大类。

功能区别有:防火型、阻燃型、耐腐蚀型和普通型。

规格:按敷设电缆的大小和同一管路上敷设的线缆的多少按设计选用。

表面处理:有喷塑、喷漆、镀锌和刷防火材料几种方式。

标准化:目前国内尚未对电缆桥架实行统一制作标准,各厂家自编规格自主命名。

验收标准:由生产厂家送样,由国家指定的列行试验所验收发证。

雕塑要如何分类、它主要有哪几类、它们都有什么区别?

雕塑的分类可以按以下几个方面来分:

空间占用分类,圆雕和浮雕,浮雕分高浮雕,低浮雕,阴刻和透雕

材料加工分类,石雕,铜雕(金属铸造和锻造),木雕,根雕,玉石雕刻等等

功能分来,城市雕塑,架上雕塑,礼品雕塑,微型雕塑等等

以51为内核的单片机有哪几种它们与MCS-51单片机有什么区别

求给分

市场上流行的具有 MCS-51 内核产品及其分类以及它们各自的性 能特性。 答: 目前流行的以 MCS-51 为内核的单片机产品, ATMEL 公司的 AT89C 系列 ; 如: PHILIPS 公司的 8XC51 系列 ;WINBOND 公司的 W77/78 系列。 一.AT89 系列单片机是基于 80C51(或 80C52)内核的,但内含有 AT 公司最令人注目的、 独具特色的、FLASH 技术的程序存储器。 AT89 系列又可分为两种类别:一种是 ISP FLASH(In System Programmable Flash) , 可在线通过 SPI 口串行编程; 一种就是常规的 FLASH 系列, 这种单片机只能用常规的并行方 法编程。 AT89C5X/LV5X FLASH 系列是一种低功耗/低电压、高性能的 8 位单片机,片内带有一个 4K 或 8K 字节的 FLASH 程序存储器 。这类存储器用电擦除而不是用紫外线擦除,且写入和 擦除的速度非常快。输出引脚和指令系统都与 MCS-51 兼容。 AT89C5X/LV5X 的主要性能特性: (1) 片内集成 4KB(AT89C51/LV51)或 8KB(AT89C52/LV52)的 FLASH 存贮器,可 反复编程/擦除 1000 次; (2)全静态设计,时钟频率范围为 0~24MHz(AT89C51、AT89C52)或 0~12MHz(LV51、 LV52);工作电压为 5V±20%((AT89C51、AT89C52)或 27V~6V(LV51、LV52); (3)三个程序存贮器保密位; (4)128(AT89C51/LV51)或 256(AT89C52/LV52) 字节的片内 RAM ; (5) 32 根可编程 I/O 线; (6) 2 个(AT89C51/LV51)或 3 个(AT89C52/LV52)16 位定时/计数器; (7) 6 个(AT89C51/LV51)或 8 个(AT89C52/LV52)中断源; (8)可编程全双工串行口; (9)低功耗的待机工作模式和掉电工作模式。其中:在待机工作模式下,CPU 停止工作, 但 RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统仍在工作;在掉电模式下,只保存 RAM 的内容,振荡器停振,关闭芯片的所有功能,直到下一次硬件复位为止; (10)采用双列直插封装(DIP)方式和方形封装方式; (11)AT89C5X 和 AT89LV5X 之间的主要区别: ①AT89LV5X 的工作电压为 27~6V,可在低电压条件下工作。 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 ②AT89LV5X 振荡器的最高频率为 12MHz,而 AT89C5X 振荡器的最高频率为 24MHz。 ③AT89LV5X 和 AT89C5X 的编程和校验参数在编程允许电压、振荡器频率上不同。 ④AT89LV5X 和 AT89C5X 的内部识别码不同 与常规的 AT89C5X 系列相比,还有以下不同之处: 1) AT89CX051 引脚为 20 个,无 P0、 口, P2 只有 15 条可编程的 I/O 线因此它不能用 “总 线”模式外扩数据存贮器、程序存贮器以及输入/输出口,所以它也没有 PSEN、WR、RD、ALE 等与“总线”相关的控制信号。 2)AT89CX051 的供电电压范围为 27V~60V,不需要与之相对应的低压供电芯片,因 此它可广泛于低压供电的系统中。 3)在相同的工作条件下,AT89CX051 的功耗要低于 AT89C5X,因此它常用于低成本、低 功耗、低电压、小体积的场合。 4)AT89CX051 的每条 I/O 口线均可直接驱动 LED 显示。 5)集成了一个模拟电压比较器,可比较 P10,P11 俩引脚接入电平的高低。 6)AT89C2051 的指令与 AT89C51 指令兼容,但需注意的是:AT89C2051 包含 128 字节的 RAM,这样,栈地址空间就相应地为 128 个有效范围。不支持外部 RAM 器件和外部编程器件, 所以,没有 MOVX 类和 MOVC 类指令。另外,对于 LCALL、LJMP、ACALL、AJMP、SJMP、JMP 等这些无条件转移指令和 CJNE、DJNZ、JB、JNB、JC、JNC、JBC、JZ、JNZ 等这些条件转移 指令,寻址范围只能在(00H~7FFH)之间执行分支转移,否则会产生不可预料的后果。 二.PHILIPS 公司的 8XC51 系列 Philips 公司的单片机从内核结构上可划分为 16 位 XA 系列和 80C51 兼容系列。 16 位 XA 系列单片机是其 80C51 兼容系列的升级产品。80C51 兼容单片机又可分为 6 时钟内 核类和 12 时钟内核类。 其中 6 时钟内核单片机又可分为四种类别: ① 基于 6 时钟 51MX 内核的 51MX 系列,具有 16MB 的寻址能力; ② 基于 6 时钟 80C51+内核的 51LPC 系列,即 P87LPC76X; ③ 基于 6 时钟 80C51+内核的通用 51 系列, P89C5xX2、 含 P89C6xX2、 P89C51Rx2、 P8966x 系列为主; ④ LPC900 系列,采用每机器周期 2 个时钟的新内核。 P87LPC76X 的主要性能特性 (1)采用 6 时钟 80C51+内核,在 *** 作频率为 20MHz 时,执行一条指令的时间为 300ns~ 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 600ns (法和除法指令除外) VDD=45V ~60V 时, 。 时钟频率最高可达到 20MHz; VDD=27V~ 45V 时, 时钟频率最大为 10MHz。 (2)供电电压范围为 27V~ 60V。 (3) P87LPC760 为 1K 字节 OTP 程序存储器;P87LPC761、P87LPC762 为 2K 字节 OTP 程 序存储器;P87LPC764、P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 为 4K 字节 OTP 程序存储器。 128 字节的片内 RAM 。 (4) 32Byte 用户代码区可用来存放序列码及设置参数等。 (5) 2 个 16 位定时/计数器,每一个均可(P87LPC760 只有一个可)设置为超时溢出时切 换到相应端口输出。 (6) 内含 1 个或 2 个精确模拟量比较器,通过外接 RC 器件可组成四路 A/D 转换器。 (7) 增强型的全双工通用异步接收/发送器(UART),增加了帧错误检测、自动地址识别 等功能。I2C 通信接口,极大的简化了网络通信中的软件设计。 (8) 四个 (P87LPC760 型) 或八个 (P87LPC764 型) 键盘中断输入, 另加 1 路 (P87LPC760 型)或 2 路(P87LPC764 型)外部中断输入,4 个中断优先级。 (9)集成了看门狗定时器(WATCHDOG) ,利用片内振荡,无需外接元件,可用来检测 CPU 的工作情况。当遭遇大的噪音、电源毛刺或静电放电等干扰时,会影响系统应用软件的正常 运行,使用看门狗定时器可提高系统的可依赖型,该定时器的溢出时间有 8 种数值可供选 择。在装入初值后,看门狗定时器需满足在预定的“喂狗处”不断重装初值,这样该定时器 才不会溢出;当程序执行出轨,看门狗定时器未能在预定的地方“吃食” ,则会引发该定时 器的溢出,从而引发系统内部复位,使程序重新从 0 地址开始执行。 (10)低电压复位功能,当使用片内上电复位时不需要外接元件。除此之外,用户还可选 择预先设定好的两种电压之一复位,当系统掉电时允许系统安全关闭。也可将其设置为一个 中断源。 (11)用户通过对 EPROM 中相应位进行编程,可选择片内振荡及其频率范围和 RC 振荡器 的其它选项,且不需外接振荡器件。 (12) 可编程 I/O 口工作模式,通过软件设置可使 I/O 口工作于下列四种工作模式,包 括: 准双向口工作模式,漏极开路输出工作模式,推挽式输出工作模式, 仅用于输入的工作模 式。且每位 I/O 端口均有 20mA 的驱动能力,可直接驱动 LED 显示,但要求所有端口吸收电 流之和不得超过 80mA。 (13)可通过 3 项措施降低电磁干扰(EMI):其一,限制引脚上信号快速切换时产生的噪 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 声,出厂时设置的上升和下降时间均约为 10ns;其二,ALE 引脚上平时有高频连续脉冲信号 向外发射,所以当 ALE 引脚关闭时,不能访问片外数据存贮器;其三,使用 6-clock 机器 周期模式,在同样的执行速度下,可降低晶体振荡频率减少干扰。 (14)至少有 9 个 (P87LPC760 型)11 个(P87LPC761 型),或 15 个 , (P87LPC762、 P87LPC764、 P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 型)I/O 口,当选择片内振荡和片内复位时更可多达 12 个(P87LPC760 型) ,14 个(P87LPC761 型)或 18 个(P87LPC762、P87LPC764、P87LPC767、 P87LPC768、P87LPC769 型)I/O 口。 (15)EPROM 存储器允许在线串行的程序下载, 两个 EPROM 保密位可防止程序被非法读出。 (16) 具有空闲和掉电两种省电模式。提供从掉电模式中唤醒的功能,掉电工作时,掉 电工作电流仅为 1A。 (17) P87LPC767 型在原有功能的基础上增加了 4 通道 8 位 A/D 转换器,P87LPC768 型又 进一步增加了 4 通道 10 位的脉冲调制输出(PWM), P87LPC769 更进一步增加了 2 路 D/A 转换 输出。 (18)采用 14 引脚(P87LPC760 型) ,16 引脚(P87LPC761 型),20 引脚(P87LPC762、 P87LPC764、P87LPC767、P87LPC768、P87LPC769 型)的 DIP、 SOIC、 TSSOP 等各种形式封 装。 80C51+内核的通用 51 系列 这个系列含有 P89C5xX2 和 P89C6xX2 子系列等。 (1) P89C60/61X2 单片机的 ISP、 IAP 功能 P89C60/61X2 型单片机的片内 FLASH 具有以 下特点: ①FLASH 可以用 5V 的工作电压进行在系统擦除和烧录(ISP)。 ②擦除和烧录可以整片进行或以块为单位进行,而烧录还可以按位进行。 ③可以用通用的并行烧录器烧录, 也可以使用 ISP 进行串行在系统的擦除和烧录, 或者 在用户应用程序运行中使用 IAP 进行擦除和烧录。 ④使用 ISP、IAP 进行擦除和烧录时,字节烧录需 8μ s;典型快速 4KB 块擦除需 3s;整 片擦除需 4s~11s(依型号而定) IAP 是指在用户的应用程序中完成对 FLASH 存储器、加密位等进行的擦除和写入等。实 际上擦除和写入的子程序已固化在 BOOT ROM 固件中,可供应用程序直接调用。 (2)P89C51Rx2 系列新增了片内 ERAM(扩展 RAM), 突破片内 RAM 最多 256 字节的界限, 同时还新增了 PCA(可编程计数器阵列)。 单片机作业 电子信息工程 0901 班 王超 三.WINBOND78 系列 WINBOND 公司的 W78 系列是该公司生产的与 MCS-51 兼容的第一代产品,属标准系列, 它继承了 80C51(或 C52)的很多特点, 同时又新增了许多功能, 如片内集成了 FLASH 存贮器、 增加 P4 口、增加外中断、在系统(In-System)编程、看门狗定时器等。 1 W78E5XB 的主要性能特性 (1)片内集成了 4KB(W78E51B)、8KB(W78E52B)、16KB(W78E54B)、32KB(W78E58B)、 64KB(W78E516B)的 FLASH 存贮器,可反复编程/擦除 1000 次。 (2)全静态设计,最高时钟频率可达 40MHz。 (3) 128 字节(W78E51B)、256 字节(W78E52B、W78E54B)、512 字节(W78E58B、W78E516B) 的片内 RAM ,64KB 的片外程序存贮器,64KB 的片外数据存贮器。 (4) 4 个 8 位双向 I/O 口(P0~P3), 新增一个 4 位的多用途、可编程 P4 口。 (5) 2 个或 3 个 16 位定时/计数器。 (6) 1 个全双工串行口。 (7) 7 个或 8 个中断源(包括新增 2 个外中断), 2 级中断优先级。 (8) 具有输出口摆率控制以降低电磁干扰(EMI)。 (9) 低功耗的待机工作模式和掉电工作模式。 (10) 片内代码保护功能可防止程序被非法拷贝。 (11) 采用双列直插封装(DIP)方式和方形封装(PLCC 、PQFP)方式 。 WINBOND 公司的 W77 系列即 TURBO-51 系列,是增强型的 MCS-51 兼容单片机。 该系列的最大改进是每个机器周期只包括 4 个时钟周期的 CPU 内核, 在相同的时钟频率 下,其速度提高了 25 倍左右。此外,该系列还提供了其它能优化单片机整体性能、提高程 序执行效率的技术和硬件资源,例如:双数据指针和串行口、片内集成 1KB 用 MOVX 指令访 问的静态 RAM (SRAM) 等待状态信号发生器 、 (可以使其和任意速度的外部数据存贮器相接) 、 还在原有的基础上扩展了 4 个外中断(P14~P17) ,使其总中断源达 12 个(包括 6 个外中 断,3 个定时器中断,2 个串行口中断,1 个看门狗中断) 、有的型号还提供 27V~55V 的宽 电压工作范围等等。

arm系统与avr单片机各有什么区别

ARM不是单片机,准确来讲ARM是一种处理器的IP核。英国ARM公司开发出处理器结构后向其他芯片厂商授权制造,芯片厂商可以根据自己的需要进行结构与功能的调整,因此实际中使用的ARM处理器有很多种类,主要有三星、飞利浦、ATMEL、INTEL制造的几大类,功能与使用上均不相同。ARM处理器核还可以嵌入其他专用芯片中作为中央处理单元使用,例如飞利浦的MP3解码芯片就是采用ARM7核心的。ARM系列处理器很少集成片上硬件资源,更接近今天的处理器范畴,基本不被认为是单片机。

AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比运行效率高很多、芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大、全部支持在线编程烧写(ISP、每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强、内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数转换器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。主要现在使用的型号是ATMEGA8/16。

单片机有哪几种类型,有什么区别

按照架构分,有CISC指令集的51和RISC指令集的avr和ARM,功能依次增强。

按位数分,有8位的、16位的32位的。一般8位51,avr和32位ARM的应用最多。

51单片机30和31接口各有什么区别

51单片机P30和P31接口的区别主要表现在串行口,P30是串行输入,P31是串行输出。

事业单位都分哪几类?有什么区别?

您好,中公教育为您服务。

您好,我国的事业单位主要包括各级党政机关,教科文卫,以及新闻出版、体育、环境监测、城市建设等等,此外,还有一些机关的附属机构和法律服务所等。

目前事业单位的分类主要有三大类:公益性、准公益性、经营性。

更多详见事业单位分类,希望可以帮助到您~

如有疑问,欢迎向中公教育企业知道提问。

plc 单片机 有什么区别

说几个重点吧:

PLC的核心其实就是一块单片机,它围绕着这块单片机(CPU),建立起外围硬件系统,并在其内部固化了编译和通讯等等的特殊程序,这样就能直接和外部编程器通讯,外部的程序写进来,通过编译形成一段执行程序,来控制PLC的输出达到工业控制的目的。

对比单片机的系统,它有构造简单(因为系统结构已经确定),抗干扰能力强(都是厂家经过严格电气检验的),扩展容易(模块化),编写程序简单(梯形图程序非常直观)等等优势。对于大型设备来说,非常易于维护,结构的模块化使其扩展和更换都变得非常容易。

但是对比单片机它的价格算昂贵,而且它的执行速度差强人意,如果涉及到MS量级的数据输入和输出就非常勉强了。

散文都分哪几类,有什么区别?

散文是一种抒发作者真情实感、方式灵活的记叙类文学体裁。散文分为:叙事散文,抒情散文,哲理散文。

区别如下:

叙事散文

叙事散文,或称记叙散文,以叙事为主,叙事情节不求完整,但很集中,叙事中的情渗透在字里行间。侧重于从叙述人物和事件的发展变化过程中反映事物的本质,具有时间、地点、人物、事件等因素,从一个角度选取题材,表现作者的思想感情。根据该类散文内容的侧重点不同,又可将它区分为记事散文和写人散文。

偏重于记事

以事件发展为线索,偏重对事件的叙述。它可以是一个有头有尾的故事,如许地山的《落花生》,也可以是几个片断的剪辑,如鲁迅的《从百草园到三味书屋》。在叙事中倾注作者真挚的感情,这是与小说叙事最显著的区别。

偏重于记人

全篇以人物为中心。它往往抓住人物的性格特征作粗线条勾勒,偏重表现人物的基本气质、性格和精神面貌,如鲁迅《藤野先生》,人物形象是否真实是它与小说的区别。

抒情散文

抒情散文,或称写景散文,指以描绘景物、抒发作者对现实生活的感受、 和意愿的散文。

注重表现作者的思想感受,抒发作者的思想感情。这类散文有对具体事物的记叙和描绘,但通常没有贯穿全篇的情节,其突出的特点是强烈的抒情性。它或直抒胸臆,或触景生情,洋溢着浓烈的诗情画意,即使描写的是自然风物,也赋予了深刻的社会内容和思想感情。优秀的抒情散文感情真挚,语言生动,还常常运用象征和比拟的手法,把思想寓于形象之中,具有强烈的艺术感染力。例如:茅盾的《白杨礼赞》、魏巍的《依依惜别的深情》、朱自清的《荷塘月色》、冰心的《樱花赞》。

以描绘景物为主的。这类文章多是在描绘景物的同时抒发感情,或借景抒情,或寓情于景,抓住景物的特征,按照空间的变换顺序,运用移步换景的方法,把观察的变化作为全文的脉络。生动的景物描绘,不但可以交代背景,渲染气氛,而且可以烘托人物的思想感情,更好的表现主题。例如:刘白羽的《长江三峡》。

哲理散文

哲理,是感悟的参透,思想的火花,理念的凝聚,睿智的结晶。它纵贯古今,横亘中外,包容大千世界,穿透人生社会,寄寓于人生百态家长里短,闪现在思维领域万千景观。 高明的作者,善于抓住哲理闪光的瞬间,形诸笔墨,写就内涵丰厚、耐人寻味的美文。时常涵咏这类美文,自然能在潜移默化中受到启迪和熏陶,洗礼和升华,这种内化作用无疑是巨大的。

哲理散文以种种形象来参与生命的真理,从而揭露万物之间的永恒相似,它因其深邃性和心灵透辟的整合,给我们一种透过现象深入本质、揭示事物的底蕴、观念具有震撼性的审美效果。把握哲理散文体现出的思维方式,去体悟哲理散文所蕴藏的深厚的文化底蕴和文化积淀。例如:尼采的《我的灵魂》。

1哲理散文中的象征思维:哲理散文因为超越日常经验的意义和自身的自然物理性质,构成了本体的象征表达。它摒弃的是浅薄,而是达到一种与人的思想情性相通、生命交感、灵气往来的境界,我们从象征中获得理性的醒悟和精神的畅快,由心灵的平静转到灵魂的震颤,超越一般情感反应而居于精神的顶端。

2哲理散文的联想思维:由于哲理散文是个立体的、综合的思维体系,经过联想,文章拥有更丰富的内涵,不至于显得单薄,把自然、社会、人生多个角度进行了融合。

3哲理散文中的情感思维:哲理散文在本质意义上是思想表达对情感的一种依赖。“外师造化,中得心源”,由于作者对生活的感悟过程中有情感参与,理解的结果有情感及想象的融入,所以哲理散文中的思想,就不是一般干巴巴的议论,而是寓含了生活情感的思想,是蘸满了审美情感液汁的思想。从哲理散文的字里行间去读解到心智的深邃,理解生命的本义。这就是哲理散文艺术美之所在。

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