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單片機(jī)有效應(yīng)用
(1)使用壽命。壽命主要指以下2方面:?jiǎn)纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品擁有良好的穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的使用壽命,可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行10年或是20多年;與微處理器相比擁有較長(zhǎng)的使用壽命。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷提高,MPU更新?lián)Q代速度的不斷提升,部分已經(jīng)成功上市,同時(shí)年齡較小的CPU核心同樣會(huì)隨著I/O模塊的發(fā)展而不斷豐富,生存周期較長(zhǎng)。隨著新型CPU產(chǎn)品的出現(xiàn),單片機(jī)領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展,用戶選擇余地也相繼增加。目前單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)就是32位、16位和8位單片機(jī)的共同進(jìn)步。起初單片機(jī)主要是從8位開(kāi)始的,隨著多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展,32位單片機(jī)逐漸發(fā)展起來(lái)。
(2)運(yùn)行速度。MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度,主要是以時(shí)鐘頻率為主要標(biāo)志,時(shí)鐘頻率逐漸增長(zhǎng)。但是單片機(jī)卻和MUP存在一定的差異,為了進(jìn)一步提升單片機(jī)的抗干擾能力,減少噪音影響,單片機(jī)在發(fā)展過(guò)程中逐漸開(kāi)始從降低時(shí)鐘頻率入手,為此不惜降低運(yùn)算效率。
(3)高可靠性和低噪音技術(shù)。首先是EFT技術(shù)屬于抗干擾技術(shù),主要是振蕩電路中的正弦信號(hào)被外部的環(huán)境所影響時(shí),其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號(hào),而人們?cè)谔幚磉^(guò)程中也經(jīng)常利用施密特電路進(jìn)行整改,隨后電路振蕩毛刺就會(huì)變成觸發(fā)信號(hào)干擾的時(shí)鐘,交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用,讓影響失效,促進(jìn)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的順利傳輸。進(jìn)一步提升單片機(jī)穩(wěn)定性。其次是驅(qū)動(dòng)技術(shù)和低噪音的布線技術(shù),傳統(tǒng)單片機(jī)通常是將地線和電源設(shè)置在電路外殼中的對(duì)稱引腳位置,大都是在右上左下、左上右下兩部分對(duì)稱位置中,如此讓電源噪音順利穿過(guò)整個(gè)芯片,干擾單片機(jī)內(nèi)部電路。
(4)掩膜與OTP。OTP屬于一次性輸入的單機(jī)片,過(guò)去將投產(chǎn)掩膜的單片機(jī)當(dāng)作單片機(jī)產(chǎn)品成熟的標(biāo)志,因?yàn)檠谀碛邢鄳?yīng)的生產(chǎn)周期,同時(shí)OTP型號(hào)的單片機(jī)價(jià)格也不斷降低,因此通過(guò)OTP進(jìn)行產(chǎn)品制造逐漸成為近幾年的發(fā)展趨勢(shì)。
單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)
單片機(jī)不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的基本組成部分分別是一下幾塊:
1.運(yùn)算器----主要包括算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算,輸入來(lái)源為兩個(gè)8位數(shù)據(jù),分別來(lái)自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。
2.控制器----由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序發(fā)生器和操作控制器等組成,是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”,即協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的操作。通過(guò)輸入輸出接口電路,實(shí)現(xiàn)與各種外圍設(shè)備連接。
3.主要寄存器---主要包括累加器A、數(shù)據(jù)寄存器DR、指令寄存器IR和指令譯碼器ID、程序計(jì)數(shù)器PC以及地址寄存器AR。當(dāng)CPU向存儲(chǔ)器存數(shù)據(jù)、CPU從內(nèi)存取數(shù)據(jù)和CPU從內(nèi)存讀出指令時(shí),都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。如果把外圍設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來(lái)看的話,那么當(dāng)CPU和外圍設(shè)備交換信息時(shí),也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。
我認(rèn)為學(xué)習(xí)單片機(jī)需要有一定的知識(shí)儲(chǔ)備
我們都知道單片機(jī)技術(shù)是一個(gè)理論加實(shí)際操作都很強(qiáng)的技術(shù),我在學(xué)單片機(jī)前就已經(jīng)在學(xué)校里學(xué)過(guò)了模擬電路和數(shù)字電路的基本知識(shí),尤其是數(shù)字電路知識(shí)在學(xué)單片機(jī)時(shí)非常重要,這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)就是一個(gè)數(shù)字芯片,這個(gè)單片機(jī)引腳在程序“指揮”下只能輸出數(shù)字信號(hào)或者高電平和低電平,我們只有學(xué)習(xí)了基本的數(shù)字電路知識(shí)才能更好地理解單片機(jī)與它的外設(shè)之間之間的關(guān)系。
另外,由于單片機(jī)是需要在程序的驅(qū)動(dòng)下才能完成相應(yīng)控制功能,單片機(jī)的程序就像我們?nèi)祟惖摹八枷搿币粯樱绻麤](méi)有程序單片機(jī)是“寸步難行”的,什么也控制不了。所以,我們還要有編程語(yǔ)言的知識(shí),我在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)是先學(xué)習(xí)了匯編語(yǔ)言,因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言時(shí)就順帶把單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)掌握了,比如各種寄存器、單片機(jī)工作原理等。然后再學(xué)習(xí)C語(yǔ)言知識(shí),這樣我們?cè)趯W(xué)習(xí)單片機(jī)前就有了一個(gè)相對(duì)完整的知識(shí)儲(chǔ)備了。