單片機(jī)原理及接口技術(shù) 課件 第一章 緒論

單原及接片理口技術(shù)機(jī)12第一章

緒論01單片機(jī)概述02單片機(jī)預(yù)備知識(shí)PrincipleandinterfacetechnologyofMicrocomputer01單片機(jī)概述?什么是單片機(jī)單片機(jī)是一種集成電路芯片（也稱為微控制器，嵌入式控制器），是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。與通用的計(jì)算機(jī)不同，單片機(jī)的指令功能是按照工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)的，因此它又被稱為微控制器（MicroControllerUnit）。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來(lái)越強(qiáng)大，并朝著SOC（片上系統(tǒng)）方向發(fā)展。近幾年單片機(jī)以其體積微小，價(jià)格低廉，可靠性高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、通信設(shè)備及日常消費(fèi)類產(chǎn)品等。單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平的標(biāo)志之一。1.1單片機(jī)的特點(diǎn)1.2單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支，與一般的微型計(jì)算機(jī)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，同樣具有快速、精確、記憶功能和邏輯判斷能力等特點(diǎn)。但單片機(jī)是集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，它與一般的微型計(jì)算機(jī)相比，在硬件結(jié)構(gòu)和指令設(shè)置上均有獨(dú)到之處，主要特點(diǎn)有:1、體積小，重量輕；價(jià)格低，功能強(qiáng)；電源單一，功耗低；可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。這是單片機(jī)得到迅速普及和發(fā)展的主要原因。同時(shí)由于它的功耗低，使后期投入成本也大大降低。2、使用方便靈活、通用性強(qiáng)。由于單片機(jī)本身就構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)，只要根據(jù)不同的控制對(duì)象作相應(yīng)的改變即可，因而它具有很強(qiáng)的通用性。3、目前大多數(shù)單片機(jī)采用哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)體系。單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間和程序存儲(chǔ)器空間相互獨(dú)立。單片機(jī)主要面向測(cè)控對(duì)象，通常有大量的控制程序和較少的隨機(jī)數(shù)據(jù)，將程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)，使用較大容量的程序存儲(chǔ)器來(lái)固化程序代碼，使用少量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)存取隨機(jī)數(shù)據(jù)。程序在只讀存儲(chǔ)器ROM中運(yùn)行，不易受外界侵害，可靠性高。4、突出控制功能的指令系統(tǒng)。單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有大量的單字節(jié)指令，以提高指令運(yùn)行速度和操作效率;有豐富的位操作指令，滿足了對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的要求;有豐富的轉(zhuǎn)移指令，包括有無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令。5、較低的處理速度和較小的存儲(chǔ)容量。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是一種小而全的微型機(jī)系統(tǒng)，它是犧牲運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量來(lái)?yè)Q取其體積小、功耗低等特色。單片機(jī)應(yīng)用1.3單片機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展是基于集成電路技術(shù)發(fā)展而來(lái)的，價(jià)格也越來(lái)越得到廣大用戶接受，因此在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。其系列在逐漸發(fā)展變化，功能也越來(lái)越強(qiáng)大；單片機(jī)目前被視為嵌入式微控制器，它最明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中，這一點(diǎn)是巨型機(jī)不可能做到的。由于單片機(jī)所具有的顯著優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用。單片機(jī)作為微處理器在智能儀器儀表中的應(yīng)用，就是將一些部件的功能集中整合在一塊芯片中，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看起來(lái)不是很復(fù)雜，形成了完整的單片計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)，由于其體積小等特點(diǎn)，使儀器儀表的測(cè)量功能大為擴(kuò)展，方便了維護(hù)工作，自檢與測(cè)量互不干擾。例如：數(shù)字濾波，數(shù)字濾波是通過(guò)數(shù)字設(shè)備的算法來(lái)處理信號(hào)，將某個(gè)頻段的信號(hào)經(jīng)過(guò)篩選濾除出去，得到新的信號(hào)，通過(guò)對(duì)單片機(jī)的有效控制，提高了可利用信號(hào)的使用價(jià)值，以平滑加工的形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，消除噪聲等各種干擾因素，使系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠。2、單片機(jī)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用?；趩纹瑱C(jī)技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)，自動(dòng)化水平明顯提高，機(jī)電一體化的水平更趨于穩(wěn)定和徹底。同時(shí)，隨著單片機(jī)的廣泛運(yùn)用，使機(jī)電一體化技術(shù)更具智能化特征。例如，微機(jī)控制的機(jī)床、機(jī)器人等。單片機(jī)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用，極大地提高了設(shè)備的智能化，提高了處理能力和處理效率，而且無(wú)需占用很大的空間和復(fù)雜的設(shè)備。3、單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用。單片機(jī)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和控制功能，可滿足大多數(shù)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)，它的快速響應(yīng)性和可靠性使得單片機(jī)廣泛地用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。例如，在工業(yè)測(cè)控、航空航天、尖端武器、機(jī)器人等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用單片機(jī)作為控制器。4、單片機(jī)在分布式系統(tǒng)中的應(yīng)用。由于單片機(jī)具有通信距離遠(yuǎn)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、通訊接口簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在比較復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)中以單片機(jī)為核心，單片機(jī)在這種系統(tǒng)中往往作為一個(gè)下位機(jī)，安裝在系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量和控制。例如各部件獨(dú)立控制的機(jī)器人，常常采用RS-232C轉(zhuǎn)RS-485，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多控制。5、單片機(jī)在日常生活中的應(yīng)用。隨著單片機(jī)集成度的提高、價(jià)格的降低，其已經(jīng)滲透進(jìn)我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?；例如，手機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具、收錄機(jī)等家用電器配上單片機(jī)后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們喜愛(ài)。單片機(jī)使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面。單片機(jī)的知識(shí)可以在很多場(chǎng)合得以應(yīng)用，學(xué)好單片機(jī)可以更好的融入現(xiàn)代化生活。單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，應(yīng)用廣，發(fā)展快。如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個(gè)階段：孕育階段（1971-1976）：1971年Intel公司研制出世界上第一個(gè)4位的微處理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel4004，標(biāo)志著第一代微處理器問(wèn)世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開(kāi)始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志列為“二戰(zhàn)以來(lái)最有影響力的7位科學(xué)家”之一。第一階段（1976-1978）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的初級(jí)階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等，都取得了滿意的效果。這是SCM的誕生年代，“單片機(jī)”一詞即由此而來(lái)。這個(gè)系列的單片機(jī)內(nèi)集成有8位CPU、I/O接口、8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于4K字節(jié)，簡(jiǎn)單的中斷功能，無(wú)串行接口。1.4第二階段（1978-1982）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的完善階段。Intel公司在MCS-48基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS一51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)：完善的外部總線，MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口；CPU外圍功能單元的集中管理模式；體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式；指令系統(tǒng)趨于完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段（1982-1992）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機(jī)的微控制器特征。隨著MCS-51系列的廣泛應(yīng)用，許多廠商競(jìng)相使用8051為內(nèi)核，將許多測(cè)控系統(tǒng)中使用的電路、接口、多通道AD轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路的功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。第四階段（1993-現(xiàn)在）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。單片機(jī)的發(fā)展方向目前，現(xiàn)在可以說(shuō)單片機(jī)是百花齊放的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地，單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展。1、低功耗CMOS化。CMOS電路具有許多優(yōu)點(diǎn)，如極寬的工作電壓范圍，極佳的低功耗及功耗管理特性等，MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。80C51就采用了HMOS（即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）和CHMOS（互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于在要求低功耗，電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。1.52、多功能集成化和微型化?，F(xiàn)在單片機(jī)開(kāi)始將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（RAM）、只讀程序存儲(chǔ)器（ROM）、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路、A/D轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路）、WDT（看門(mén)狗）、有些單片機(jī)將LCD（液晶）驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的集成型單片機(jī)芯片。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD（表面封裝）越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。3、片內(nèi)存儲(chǔ)器的改進(jìn)與發(fā)展。目前新型的單片機(jī)一般在片內(nèi)集成兩種類型的存儲(chǔ)器：一種是隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（常用的為SRAM，StaticRandomAccessMemory，靜態(tài)RAM），作為臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放工作數(shù)據(jù)用；另一種是只讀存儲(chǔ)器ROM（ReadOnlyMemory），作為程序存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù)。片內(nèi)存儲(chǔ)器的改進(jìn)與發(fā)展的方向是擴(kuò)大容量、數(shù)據(jù)的易寫(xiě)和保密等。4、以串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，通用型單片機(jī)通過(guò)三總線結(jié)構(gòu)擴(kuò)展外圍器件成為單片機(jī)應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。隨著低價(jià)位0TP（OneTimeProgramble）及各種特殊類型片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的發(fā)展，加之處圍接口不斷進(jìn)入片內(nèi)，推動(dòng)了單片機(jī)“單片”應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。特別是I2C、SPI等串行總線的引入，可以使單片機(jī)的引腳設(shè)計(jì)得更少，單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化及規(guī)范化。5、單片機(jī)向片上系統(tǒng)SOC的發(fā)展。SOC（SystemOnChip）是一種高度集成化、固件化的芯片級(jí)集成技術(shù)，其核心思想是把除了無(wú)法集成的某些外部電路和機(jī)械部分之外的所有電子系統(tǒng)電路全部集成在一片芯片中?，F(xiàn)在一些新型的單片機(jī)已經(jīng)是SOC的雛形，在一片芯片中集成了各種類型和更大容量的存儲(chǔ)器，更多性能完善和強(qiáng)大的功能電路接口，這使得原來(lái)需要幾片甚至十幾片芯片組成的系統(tǒng)，現(xiàn)在只用一片就可以實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)是不僅減小了系統(tǒng)的體積和成本，而且大大提高了系統(tǒng)硬件的可靠性和穩(wěn)定性。單片機(jī)預(yù)備知識(shí)02數(shù)制及其轉(zhuǎn)換2.1二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算電子計(jì)算機(jī)一般采用二進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)只有0和1兩個(gè)基本數(shù)字，容易通過(guò)開(kāi)關(guān)兩個(gè)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算公式：十進(jìn)制和二進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)時(shí)，只要將它一次一次地被2除，得到的余數(shù)（從最后一個(gè)余數(shù)讀起）就是二進(jìn)制表示的數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)將一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只要將它的最后一位乘以2n-1，最后第二位乘以2n-2......以此類推（n為二進(jìn)制位數(shù)），然后將各項(xiàng)相加就得到用十進(jìn)制表示的數(shù)。例：（101011）2=1×2?+0×2?+1×23+0×22+1×21+1×20=（44）10；如果將一個(gè)帶有小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后的第一位乘以2-1，第二位乘以2-2，以此類推，小數(shù)點(diǎn)前的轉(zhuǎn)換方法與整數(shù)轉(zhuǎn)換方法相同，然后將各項(xiàng)相加就得到用十進(jìn)制表示的數(shù)。例：（100001.101）2：=1×25+0×24+0×23+0×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=（33.625）10 不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)互換：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要從小數(shù)點(diǎn)位置開(kāi)始，向左或向右每三位二進(jìn)制劃分為一組（不足三位時(shí)可補(bǔ)0），然后寫(xiě)出每一組二進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)碼即可。例：將二進(jìn)制數(shù)（10110001.111）轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)（10110001.111）2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是（261.7）8。反過(guò)來(lái)，將每位八進(jìn)制數(shù)分別用三位二進(jìn)制數(shù)表示，就可完成八進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)互換：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要從小數(shù)點(diǎn)位置開(kāi)始，向左或向右每四位二進(jìn)制劃分為一組（不足四位時(shí)可補(bǔ)0），然后寫(xiě)出每一組二進(jìn)制數(shù)所對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)碼即可。例：將二進(jìn)制數(shù)（11011100110.1101）轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)（11011100110.1101）2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是（6E6.D）16。反過(guò)來(lái)，將每位十六進(jìn)制數(shù)分別用三位二進(jìn)制數(shù)表示，就可完成十六進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換：這三者轉(zhuǎn)換時(shí)，可把二進(jìn)制數(shù)作為媒介，先把代轉(zhuǎn)換的數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，然后將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成要求轉(zhuǎn)換的數(shù)制形式。BCD碼和ASCII碼2.21、BCD碼（BinaryCodedDecimal）計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制的表示為基礎(chǔ)，但在日常生活和工作中，我們習(xí)慣的卻是十進(jìn)制。怎樣來(lái)解決這一矛盾呢？有兩種方法可供選擇。一種方法是采用“十轉(zhuǎn)二”和“二轉(zhuǎn)十”的程序。輸入十進(jìn)制后用“十轉(zhuǎn)二”把其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，在計(jì)算機(jī)內(nèi)運(yùn)算，輸出時(shí)用“二轉(zhuǎn)十”的程序把二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，以方便人們的使用。另一種方法是直接采用“二一十”進(jìn)制，BCD碼就是“二一十”進(jìn)制，即用二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)。顧名思義，它既是逢十進(jìn)一，又是一組二進(jìn)制代碼。用4位二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制的一位數(shù)，一個(gè)字節(jié)可以表示兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)，稱為壓縮的BCD碼，如10000111表示87；也可以用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制的數(shù)，這種BCD稱為非壓縮的BCD碼，如00000111表示十進(jìn)制的7。多進(jìn)制與BCD碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1-1。2、ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）由于計(jì)算機(jī)中使用的是二進(jìn)制數(shù)，所以計(jì)算機(jī)中使用的字母、字符也要用特定的二進(jìn)制表示。目前普遍采用的是ASCII碼。它采用7位二進(jìn)制編碼表示128個(gè)字符，其中包括數(shù)碼0~9以及英文字母等可打印的字符，見(jiàn)表1-2?？梢?jiàn)，在計(jì)算機(jī)中一個(gè)字節(jié)可以表示一個(gè)英文字母。由于單個(gè)的漢字太多，所以要用兩個(gè)字節(jié)才能表示一個(gè)漢字，目前也有國(guó)標(biāo)的漢字計(jì)算機(jī)編碼表——漢碼表。從表中可以查到“6”的ASCII碼為“36H”，“R”的ASCII碼為“52H”。電平2.3常用電平簡(jiǎn)介常用的邏輯電平有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL；RS232、RS422、LVDS等。其中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分為四類：5V系列（5VTTL和5VCMOS）、3.3V系列，2.5V系列和1.8V系列。5VTTL（Transister-Transister-Logic，晶體管一晶體管邏輯）和5VCMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體邏輯電平）是通用的邏輯電平。3.3V及以下的邏輯電平被稱為低電壓邏輯電平，常用的為L(zhǎng)VTTL電平。TTL電平與CMOS電平的區(qū)別TTL電平是5V，CMOS電平一般是12V。5V的電平不能觸發(fā)CMOS電路，12V的電平會(huì)損壞TTL電路，因此兩者不能互相兼容匹配。TTL電平：輸出L:<0.4v，>2.4V。輸入L:<0.8v，>2.0VTTL。即：器件輸出低電平要小于0.4V，高電平要大于2.4V。輸入，低于0.8V就認(rèn)為是0，高于2.0就認(rèn)為是1。CMOS電平：輸出L:<0.1，Vcc>0.9Vcc。輸入L:<0.3Vcc，>0.7Vcc。即：器件輸出低電平要小于0.1Vcc，高電平要高于0.9Vcc。輸入：低于0.3Vcc就認(rèn)為是0，高于0.7Vcc就認(rèn)為是1。TTL和CMOS轉(zhuǎn)換常用的方法有晶體管或OC/OD器件結(jié)合上拉電阻進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將一個(gè)雙極型三極管（MOSFET）或OC/OD器件，C/D極接一個(gè)上拉電阻到正電源，輸入電平很靈活，輸出電平大致就是正電源電平。74xHCT系列芯片升壓(3.3V→5V)凡是輸入與5VTTL電平兼容的5VCMOS器件都可以用作3.3V→5V電平轉(zhuǎn)換。這是由于3.3VCMOS的電平剛好和5VTTL電平兼容（巧合），而CMOS的輸出電平總是接近電源電平的。超限輸入降壓法(5V→3.3V,3.3V→1.8V,...)，凡是允許輸入電平超過(guò)電源的邏輯器件，都可以用作降低電平。這里的“超限”是指超過(guò)電源，許多較古老的器件都不允許輸入電壓超過(guò)電源，但越來(lái)越多的新器件取消了這個(gè)限制(改變了輸入級(jí)保護(hù)電路)。例如，74AHC/VHC系列芯片，其datasheets明確注明“輸入電壓范圍為0~5.5V”，如果采用3.3V供電，就可以實(shí)現(xiàn)5V→3.3V電平轉(zhuǎn)換。如何學(xué)習(xí)單片機(jī)03單片機(jī)是一門(mén)實(shí)用技術(shù)，學(xué)習(xí)它的目的是增強(qiáng)能力，根據(jù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)近二十年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了單片機(jī)的學(xué)習(xí)方法是：一個(gè)目標(biāo)，四個(gè)過(guò)程。學(xué)習(xí)單片機(jī)的目標(biāo)就是：通過(guò)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)鍛煉，增強(qiáng)自身實(shí)力，獲尋就業(yè)方向。學(xué)習(xí)單片機(jī)的四個(gè)過(guò)程是：鸚鵡學(xué)舌、照葫蘆畫(huà)瓢、借力打力和理實(shí)結(jié)合。第一步：鸚鵡學(xué)舌。大家剛開(kāi)始接觸單片機(jī)的時(shí)候，屬于單片機(jī)行業(yè)的新生兒。單片機(jī)的樣子，單片機(jī)外圍的各種器件，單片機(jī)內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)，單片機(jī)使用C語(yǔ)言的編程方法，初學(xué)者可能都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，腦子里全無(wú)概念。沒(méi)關(guān)系，有些概念和方法你不理解也沒(méi)有關(guān)系，甚至不需要你去理解，你只需要跟著我去鸚鵡學(xué)舌式的學(xué)習(xí)，第一遍學(xué)習(xí)某一節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，對(duì)于程序，大家就可以完全跟著抄下來(lái)，甚至抄兩三遍，過(guò)一段你會(huì)發(fā)現(xiàn)，好多東西你也認(rèn)識(shí)了，好多概念你也慢慢的理解清楚了，你也能大概看懂別人的小程序了，切忌覺(jué)得自己看會(huì)了，而簡(jiǎn)單復(fù)制粘貼。第二步：照葫蘆畫(huà)瓢。很多同學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候喜歡看，看網(wǎng)絡(luò)流傳的視頻，看網(wǎng)絡(luò)貼吧的程序，甚至看別人的程序，都能看懂，覺(jué)得自己就會(huì)了，等到自己寫(xiě)程序的時(shí)候，感覺(jué)就是老鼠啃天，不知道從哪里下手了，這是初學(xué)者很容易犯的“眼高手低”的毛病，所以第二步的內(nèi)容就非常重要了。課程團(tuán)隊(duì)的要求是，每一位同學(xué)，在學(xué)完了當(dāng)前課的內(nèi)容，把第一步順利完成以后，然后關(guān)掉視頻教程，關(guān)掉源代碼，自己通過(guò)看電路圖和查找非源代碼的其他任何資料，把當(dāng)節(jié)課課程團(tuán)隊(duì)寫(xiě)的程序代碼重新默寫(xiě)出來(lái)，邊寫(xiě)邊多少理解那么一點(diǎn)點(diǎn)，不是純粹的背誦，應(yīng)該說(shuō)是背誦加理解的結(jié)合體。甚至學(xué)過(guò)幾節(jié)課以后，可以回頭把前邊曾經(jīng)這樣實(shí)現(xiàn)過(guò)的課程，再按照這種方法做一遍。千萬(wàn)不要認(rèn)為這一步?jīng)]必要，這一步是你能否真正學(xué)會(huì)單片機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵，在學(xué)完本教程之前，每一課內(nèi)容都要這樣做，如果每一個(gè)程序你都能夠完美的完成，那么可以說(shuō)，當(dāng)節(jié)課的內(nèi)容，百分之七八十你已經(jīng)掌握了。第三步：借力打力。單片機(jī)技術(shù)的最大特點(diǎn)就是可以通過(guò)修改程序來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，因此舉一反三的能力就必不可少了。每一節(jié)課的例程后邊，課程團(tuán)隊(duì)一般都會(huì)布置幾個(gè)作業(yè)，大家盡量去獨(dú)立完成這個(gè)作業(yè)。在完成這個(gè)作業(yè)的過(guò)程中，都可以參考課程團(tuán)隊(duì)的程序思路，在這個(gè)基礎(chǔ)上通過(guò)動(dòng)腦思考去構(gòu)建你自己的程序框架，最終將程序完成。在工程師實(shí)際產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)候，很多種情況下也是如此。比如一個(gè)產(chǎn)品，我們?nèi)绻麖牧闫鸩降脑挘赡軙?huì)走很多彎路，遭遇很多前人已曾遭遇過(guò)的挫折，所以我們通常的做法是尋找購(gòu)買(mǎi)幾款同類產(chǎn)品，然后先研究他們的各自優(yōu)缺點(diǎn)，學(xué)習(xí)他們的長(zhǎng)處，然后在同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上再來(lái)設(shè)計(jì)我們自己的產(chǎn)品，這就是“他山之石，可以攻玉”。初學(xué)者在學(xué)習(xí)的時(shí)候，往往遇到的問(wèn)題很多，你應(yīng)該想到，你遇到的問(wèn)題，可能前輩們?cè)缇陀龅竭^(guò)了，所以遇到問(wèn)題后，不要慌張，首先利用谷歌或者百度這些搜索引擎在網(wǎng)上搜一下，要做什么新東西，先去網(wǎng)上找相關(guān)資料了解一下，不管是編程還是硬件設(shè)計(jì)，多多參考別人的東西，只要把別人的東西分析明白了，自己用起來(lái)了，也就成為自己的知識(shí)了。第四步：理實(shí)結(jié)合。當(dāng)大家把所