淺談單片機的應用.doc

淺談單片機的應用 黃海 （韶關(guān)南雄市雄源電氣設備安裝有限公司廣東韶關(guān)） 摘要：單片微型計算機簡稱為單片機，其功能極其多樣化，集合了中央處理器、存儲器、定時計數(shù)以及多重接口為整體的裝置。它體積小，成本低，功能強，廣泛應用于工業(yè)自動化領(lǐng)域以及研究開發(fā)智能產(chǎn)品。因人們對計量時間精準性要求提高，筆者廣泛查詢各類資料信息，通過不斷論證，設計出一類相對簡單且功能多樣，性價比較高的時鐘，即單片機電子時鐘。 關(guān)鍵詞：單片機；應用；控制器 ：TP368.1：51551 ：50516 引言 單片機主要是將一些控制應用需要的基礎(chǔ)內(nèi)容集中在一類體積相對有限的電路芯片之中。倘若依照功能來講，其包含下述幾類功能部件，例如、并行、串行口，中斷系統(tǒng)與寄存器等。其均透過片之中總線進行連接，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)始終為以及芯片。對各類功能部件管控則通過功能較為特殊的集中管控。 控制器 單片機之中控制器主要發(fā)揮管控指揮功能，其具體工作任務在于對指令進行識別，并依照具體的屬性管控單片機各類功能部件，進而確保單片機各結(jié)構(gòu)可自動化并更加協(xié)調(diào)的運行。單片機執(zhí)行指令主要受控于控制器指揮，由程序存儲器內(nèi)解讀指令，并選擇寄存器進行存儲，而后發(fā)送指令編碼器完成譯碼分析，最終結(jié)果將傳送到邏輯電路，從定時控制邏輯形成各類定時以及控制信號，并傳送至單片機各類部件結(jié)構(gòu)完成對應性處理。上述過程為指令執(zhí)行的整體環(huán)節(jié)，執(zhí)行程序則持續(xù)重復該環(huán)節(jié)?？刂破骶唧w涵蓋程序技術(shù)裝置、地址存儲裝置、寄存裝置、譯碼裝置、邏輯電路與時序控制電路等。 存儲器結(jié)構(gòu) 單片機利用哈佛結(jié)構(gòu)，也就是程序存儲以及數(shù)據(jù)存儲裝置兩空間相互分離，并各自包含屬于自身的尋址手段、空間以及工作體系。該類結(jié)構(gòu)針對單片機面向控制來說具體應用將更加便利。 /單片機之中，不但位于片之中集成相應容量數(shù)據(jù)、程序存儲裝置與較多具備特殊性能的寄存裝置。同時，還體現(xiàn)了強有力的外存儲裝置擴展功能，尋址水平可到達，且尋址以及操作較為便利。存儲器裝置空間可分成下述幾個類別。 單片機系統(tǒng)可依照相應的次序?qū)嵤┕ぷ鳎唧w是位于程序存儲器裝置之中放入通過調(diào)試趨于正常的程序與表格的固定常數(shù)。事實上，程序為一連串二進制碼，存儲器可劃分成片內(nèi)以及片外兩類?；诓痪邆鋬?nèi)部存儲裝置，因此僅能通過外擴存儲器裝置完成存儲處理。 單片機之中包含隨機存取，用于用戶信息寄存裝置，其符合較多控制類應用環(huán)境的需求，可在問題處理的過程中發(fā)揮緩沖功能。 裝置對其內(nèi)具備多樣化的操作指令，進而令用戶在程序設計過程中更加便利，32個單元也就是四個寄存器區(qū)域，各個區(qū)域包含八類寄存器。用戶可利用指令轉(zhuǎn)變，完成寄存器區(qū)域切換。此類功能對于設計軟件環(huán)節(jié)提供了更大的便利，尤其是在嵌套中斷過程中，為保護寄存裝置現(xiàn)場信息夯實了基礎(chǔ)，提供了良好的保障。 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器顯示出了運行水平，事實上此單片機各類功能部件與控制寄存裝置能夠清晰的映射出整體單片機基礎(chǔ)系統(tǒng)之中的運行工作方式。事實上，為一類具備特殊能力的，這些寄存器的總量達到21個，且在此范圍之中呈現(xiàn)出了離散分布的狀態(tài)。一些還可完成位尋址，其中21個字節(jié)有定義，對沒有定義分析的字節(jié)單元，用戶不應將其用于寄存器，如果登錄訪問了沒被定義單元，那么將獲得一個并不清晰的隨機數(shù)。 單片機一共包含四個雙向端口以及32根口線，組成內(nèi)容包括鎖存裝置、輸入輸出裝置等。事實上，也屬于一類功能特殊的寄存器裝置。此四口排除依照字節(jié)進行尋址之外，還可依照位進行尋址?；谄湓诮Y(jié)構(gòu)體系上包含明顯差別，因此各個口屬性以及功能也存在不同。 口為雙向口，可滿足地址以及數(shù)據(jù)總線分時復用需求，并實現(xiàn)負載驅(qū)動?？趧t屬于口，完成負載驅(qū)動。則為準口，同地址總線實現(xiàn)復用，并可形成負載驅(qū)動。與相同，均為口，可實現(xiàn)雙功能復用，并可完成驅(qū)動。除口以外，其他三個口線片之中均包含相應穩(wěn)定的上拉電阻，在此三類口用作輸入口之時，應先寫入，再者其呈現(xiàn)出的無高阻浮空狀況也可叫做雙向三態(tài)口。 時鐘電路以及時序 時鐘電路用作單片機運行階段中需要的信號。自身也是一類較為多樣復雜的同步電路，為確保能夠?qū)崿F(xiàn)同步的運行，此單片機應在單獨時鐘信號管控之下，全面依照時序動作運行，時序研究對象則是指令執(zhí)行階段中各類信號之間的相互關(guān)聯(lián)。在指令執(zhí)行階段中，系統(tǒng)需要在程序存儲裝置之中調(diào)取到所需運行指令代表的操作碼，而后進行譯碼，并且從時序電路之中形成系列化的管控信號實現(xiàn)指令要求的運行操作。從系統(tǒng)之中傳達而出的時序信號包含兩種，一種用在片中對各類功能部件的管控，此列信號通?？偭枯^多。還有一類用在片之外的存儲裝置以及端口進行管控，此類時序針對設計研究硬件接口整體的電路發(fā)揮了極為重要的影響。這便是設計單片機應用體系環(huán)節(jié)中應重點關(guān)注的環(huán)節(jié)。 單片機應用 從應用范疇領(lǐng)域來講，單片機的類型涵蓋下述幾個層面。首先是智能化儀表，通過單片機體系代替了以往滯后性的測量以及管控儀表，可由模擬儀表實現(xiàn)向智能現(xiàn)代化、數(shù)字科技化儀表的發(fā)展轉(zhuǎn)型。例如各類溫度儀表、壓力測試、流量分析儀表、計量電能儀表等等。 還有一類應用為測控系統(tǒng)應用，采取單片機代替以往設計較為復雜龐大的數(shù)字模擬電路，實現(xiàn)各類工業(yè)化管控，信息數(shù)據(jù)采集處理等功能。在電能交換上，可借助單片機完成變頻調(diào)速電路系統(tǒng)的有效設計。而在通信領(lǐng)域則可借助單片機合理的開發(fā)設計通信系統(tǒng)模塊，并開發(fā)研究功能更加豐富的通信器材設備。機電領(lǐng)域，更多的機電產(chǎn)品用到單片機，可完成檢測分析，管控傳統(tǒng)機械化的產(chǎn)品，令其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于簡單化，管理控制趨于智能化，并顯著提升機電設施產(chǎn)品的安全性，使得產(chǎn)品應用服務功能更加多元化。 智能接口 數(shù)據(jù)信息傳輸階段中借助單片機可完成外界設施系統(tǒng)同計算機的快速通信。單片機具備的豐富定時功能，在理論層面來說，可較好的符合各大學校教育培訓需要，激發(fā)了單片機在現(xiàn)代化、智能化領(lǐng)域的多重功能。此系統(tǒng)設計較好地符合了目前我國教學領(lǐng)域的多元化需求，因此可以說為一類更加智能化且理想化的設計。其具備一個時間更加精準清晰的實時鐘，并可隨意的進行時間設置，可管控時間表的互相變化，并呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的顯示功能?？衫冒存I進行操作或是通過數(shù)字進行顯示。此系統(tǒng)雖然規(guī)模不大，然而應用功能則極為多樣化，且操作起來更加便利，整體造價水平不高，因此將實現(xiàn)更加廣泛的應用。并可為廣大家庭的現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展提供了重要的工具，對擴充單片機研發(fā)應用領(lǐng)域貢獻了更大力量。 結(jié)語 總之，單片機應用領(lǐng)域極為廣泛，其具備多樣化的功能。我們只有熟悉單片機的主體結(jié)構(gòu)，明確存儲器、控制器各項功能，制定合理科學的設計分析方案，方能達到事半功倍的工作效果，真正促進單片機實現(xiàn)更多元化的發(fā)展，創(chuàng)設顯著的經(jīng)濟效益與社會效益，實現(xiàn)全