单片机的选择和使用 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。
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上传时间: 2013-11-25
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单片机原理与应用技术 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它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操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。 目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。 单片机的应用领域 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。 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
上传时间: 2013-11-14
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4.1 编程的步骤、方法和技巧4.1.2 编程的方法和技巧 4.1.3 汇编语言程序的基本结构 4.2 汇编语言源程序的编辑和汇编 4.2.1 源程序编辑 4.2.2 源程序的汇编 4.2.3 伪指令 计算机在完成一项工作时,必须按顺序执行各种操作。这些操作是程序设计人员用计算机所能接受的语言把解决问题的步骤事先描述好的,也就是事先编好计算机程序,再由计算机去执行。汇编语言程序设计,要求设计人员对单片机的硬件结构有较详细的了解。编程时,对数据的存放、寄存器和工作单元的使用等要由设计者安排;而高语言程序设计时,这些工作是由计算机软件完成的,程序设计人员不必考虑。 4.1.1 编程步骤 一、分析问题 首先,要对需要解决的问题进行分析,以求对问题有正确的理解。例如,解决问题的任务是什么?工作过程是什么?现有的条件,已知的数据,对运算的精确和速度方面的要求是什么?设计的硬件结构是否方便编程等等。 二、确定算法 算法就是如何将实际问题转化成程序模块来处理。 解决一个问题,常常有几种可选择的方法。从数学角度来描述,可能有几种不同的算法。在编制程序以前,先要对不同的算法进行分析、比较,找出最适宜的算法。 ? 三、画程序流程图 程序流程图是使用各种图形、符号、有向线段等来说明程序设计过程的一种直观的表示,常采用以下图形及符号:椭圆框( )或桶行框( )表示程序的开始或结束。 矩形框( )表示要进行的工作。 菱形框( )表示要判断的事情,菱形框内的表达式表示要判断的内容。 圆圈( )表示连接点。 指向线(→)表示程序的流向。 流程图步骤分得越细致,编写程序时也就越方便。
上传时间: 2013-10-10
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系统控制协处理器是MIPS体系结构CPU中必需的一个单元模块。它最主要的功能就是利用一系列特权寄存器记录当前CPU所处的状态,负责异常/中断处理,提供指令正常执行所需的环境。本文论述了一个实现MIPS 4Kc指令集CPU中系统控制协处理器的设计,包括对特权寄存器写操作的实现,精确异常处理机制和全定制后端物理设计。关键词:32位嵌入式CPU,系统控制协处理器,精确异常处理,流水线,全定制MIPS体系结构中的系统控制协处理器简称CP0,它提供指令正常执行所需的环境,进行异常/中断处理、高速缓存填充、虚实地址转换、操作模式转换等操作。单从硬件的角度而言,系统控制协处理器对指令集的作用就相当于操作系统对应用程序的作用一样。
上传时间: 2014-11-22
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分,5'1Zk硬件和软件的角度介绍了智能电压数据采集装置各部分的原理、功能,给出了串行通讯的程序流程图及部分程序。经调试证明,该程序简单、可靠,具有较高的应用价值。
上传时间: 2013-11-08
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基于M CORE微控制器的嵌入式系统从应用的角度出发,全面介绍了构成嵌人式系统的微控制器的结构和常用支撑硬件的原理以及设计开发方法。本书共 24章,分为3大部分。第 1部分(第 1~14章)介绍具有 32位 RISC CPU核的M·CORE微控制器的结构及原理,按模块分章,对各功能模块的原理及使用方法都有详尽的讲解。众所周知,微控制器种类繁多,虽然不同种类微控制器的CPU及内部功能模块有所不同,但基本原理(尤其是一些通用的功能)是一致的。第2部分(第15—19章)介绍嵌入式系统常用外围电路的原理及设计和使用方法,包括有:异步串行接口的互连及应用举例、同步串行总线及应用举例、液晶显示模块、液晶控制器、触摸屏及触摸屏控制器和各类存储器的应用举例。第3部分(第20—24章)介绍嵌人式系统的开发环境与软件开发,在讨论嵌人式系统软件开发的一般过程和开发工具需求的基础上,介绍M·CORE软件开发支持工具集、MMC2107微控制器评估板、M·CORE常用工具软件、QodeWarrior集成开发环境IDE及M·CORE的基本程序设计技术。 第1部分 M·COREM控制器的结构及原理 第1章 微控制器及其应用技术概述 1.1 微控制器的特点 1.2 微控制器技术的发展 1.3 M·CORE系列微控制器 l.3.1 MMC2107的特点及组成 1.3.2 MMC2107的引脚描述 1.3.3 MMC2107的系统存储器地址映射 第2章 M·CORE M210中央处理单元(CPU) 2.1 M·CORE处理器综述 2.1.1 M·CORE处理器的微结构 2.1.2 M·CORE处理器的编程模型 2.1.3 M·CORE的数据格式 2.1.4 M·CORE处理器的寄存器 2.2 M·CORE处理器指令系统简述 2. 2.l 指令类型和寻址方式
上传时间: 2013-10-28
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电梯的开关门过程是一个变速运动过程 ,需要对电梯门系统的驱动电机进行调速控制;本文提出了一种以高性能单片微机87C196MC 为核心的电梯门机变频调速控制系统,功率驱动电路采用驱动MOSFET 的专用集成电路IR2130;分析了基于PWM 技术控制电梯门机运行的方法;采用单片微机和功率驱动专用集成电路将门系统电机的交流变频器和驱动控制器集为一体,得到了一种可靠性高、控制灵活、成本低、体积小的电梯门机控制器。关键字:变频器;正弦脉宽调制;电梯门机系统 电梯的门机系统是电梯的一个非常重要的子系统。门机系统性能的优劣直接关系着整个电梯系统能否正常地运行。所以说,对门机系统的设计开发及制造是电梯系统设计开发及制造的一个关键环节。从控制这个角度来说,研究的重点应侧重于如何把先进的变频调速技术应用到门机系统中,使门机系统能高效经济可靠地运行。在目前的工程实践中,交流电机的变频调速策略主要有两种方法,即正弦脉宽调制方法(SPWM)和空间矢量脉宽调制方法(SVPWM)。其中SPWM 的基本原理就是用正弦波和高频三角载波比较产生PWM 脉冲序列:当基波(正弦波)高于三角载波时,相应的开关器件导通,反之,当基波低于三角载波时,相应的开关器件截止。产生的PWM 脉冲序列作为逆变器功率开关器件的驱动控制信号。本电梯门机变频调速系统就是采用SPWM 调制方法,采用INTEL 公司的16 位高性能微控制器87C196MC 作为核心控制芯片,由87C196MC 的PWM 波形发生模块产生PWM 信号去驱动功率电路,从而带动门机按照预先设定的运行曲线运行。
上传时间: 2013-10-16
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该文介绍89C51 单片机在直流电机转速控制系统中的应用、实现方法、硬件结构等。本系统采用霍尔元器件测量电动机的转速,用89C51 单片机对直流电机的转速进行控制,用DAC0832 芯片实现输出模拟电压值来控制直流电动机的转速。直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础[4]。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率[1]。
上传时间: 2013-12-29
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单片开关电源集成电路于20世纪如年代中、后期问世以来,在国际上获得广泛应用,已成为开发中、小功率无工频变压器式高效开关电源的首选产品。本书从实用角度出发,全面系统深入地阐述了单片开关电源的设计与应用。全书共10章。第1至4章分别介绍了六大系列TOPswitch、TOPSwitch—II、TinySwitch、TNY256、MC33370、TOPSwitch—FX等67种型号的单片开关电源集成电路的原理与应用。第5章讲述L4960、L4970/4970A系列15种型号的单片开关式稳压器。第6章介绍16种单片开关电源模块的设计。第7章阐述单片开关电源的特殊应用。第8、9、10章分别介绍单片开关电源的设计指南、电磁兼容性及酗试技术、外围电路关键元器件的选择。这是国内第一部关于单片开关电源的专著,充分反映了该领域的国内外最新研究成果。 第1章 单片开关电源概述 1.1 开关电源的发展趋势 1.1.1 开关电源的发展历史 1.1.2 单片开关电源的发展趋势 1.2 开关电源的基本原理 1.2.1 开关电源的控制方式 1.2.2 脉宽调制式开关电源的基本原理 1.3 单片开关电源的产品分类及主要特点 1.4 单片开关电源的基本原理及反馈电路类型 1.4.1 单片开关电源的基本原理 1.4.2 单片开关电源的两种工作模式 1.4.3 反馈电路的四种基本类型 1.5 单片开关电源典型产品的技术指标 第2章 三端单片开关电源的原理与应用 2.1 TOPSwitch—II系列的产品分类及性能特点 2.1.1 TOPSwitch—II的产品分类 2.1.2 TOPSwitch—II的性能特点 2.2 TOPSwitch—II系列单片开关电源的工作原理
上传时间: 2013-10-29
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mcs-51单片机应用教程以MCS-51系列单片机为主线,从实用的角度出发,通过介绍大量单片机技能训练实例和应用实例,指导读者学习和使用单片机。《MCS-51单片机应用教程》分为基础篇和应用篇两大部分。基础篇讲述单片机的基础知识,包括单片机原理与结构、指令系统、定时与中断、串行通信等。应用篇包括单片机的基础训练和应用实例两部分。《MCS-51单片机应用教程》各章节由浅入深,前后呼应,使读者能够在理解掌握单片机原理的基础上,很快学会单片机的使用。 MCS-51单片机应用教程 目录 第1篇 基础篇 第1章 MCS-51单片机系统结构 1.1 概述 1.2 单片机的内部结构 1.3 单片机的存储器结构 1.4 单片机并行I/O口 1.5 单片机的复位电路 1.6 单片机的时钟与时序 第2章 单片机的指令系统 2.1 指令系统概述 2.2 寻址方式 2.3 指令功能介绍 第3章 单片机的中断系统与定时器/计数器 3.1 中断系统 3.2 单片机的定时器/计数器 3.3 外部中断源的扩展 第4章 单片机的串行通信 4.1 串行通信的概念 4.2 MCS-51串行口的结构及工作方式 4.3 串行通信的应用 第2篇 应用篇 第5章 单片机实用开发步骤 5.1 单片机应用系统设计的一般流程 5.2 单片机汇编程序的编辑方法 5.3 源程序的编译
上传时间: 2013-11-12
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