什么是單片機(jī)?單片機(jī)原理 單片機(jī)原理【圖】
1.1.2 單片機(jī)的特點和應(yīng)用
1、單片機(jī)的特點
(1)高集成度,體積小,高可靠性
單片機(jī)將各功能部件集成在一塊晶體芯片上,集成度很高,體積自然也是最小的。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的,內(nèi)部布線很短,其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機(jī)程序指令,常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞,許多信號通道均在一個芯片內(nèi),故可靠性高。
(2)控制功能強
為了滿足對對象的控制要求,單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力,I/O口的邏輯操作及位處理能力,非常適用于專門的控制功能。
(3)低電壓,低功耗,便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品
為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng),許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為1.8V~3.6V,而工作電流僅為數(shù)百微安。
(4)易擴(kuò)展
片內(nèi)具有計算機(jī)正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三
總線及并行、串行輸入/輸出管腳,很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
(5)優(yōu)異的性能價格比
單片機(jī)的性能極高。為了提高速度和運行效率,單片機(jī)已開始使用RISC流水線和DSP等技術(shù)。單片機(jī)的尋址能力也已突破64KB的限制,有的已可達(dá)到1MB和16MB,片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB,RAM容量則可達(dá)2MB。由于單片機(jī)的廣泛使用,因而銷量極大,各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉,其性能價格比極高。
2、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
(1)單片機(jī)在智能
儀器儀表中的應(yīng)用
在各類儀器儀表中引入單片機(jī),使儀器儀表智能化,提高測試的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu),提高其性能價格比。
(2)單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用
機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集成機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)于一體,具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品,例如微機(jī)控制的車床、鉆床等。單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控制器,能充分發(fā)揮它的體積小、可靠性高、功能強等優(yōu)點,可大大提高機(jī)器的自動化、智能化程度。
(3)單片機(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用
自從單片機(jī)誕生以后,它就步入了人類生活,如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器、電子玩具、
電飯煲、視聽音響設(shè)備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。單片機(jī)將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。
(4)在實時過程控制中的應(yīng)用
用單片機(jī)實時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制,使系統(tǒng)保持最佳工作狀態(tài),提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
(5)辦公自動化設(shè)備
現(xiàn)代辦公室使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌入了單片機(jī)。如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī)、考勤機(jī)、電話以及通用計算機(jī)中的鍵盤譯碼、磁盤驅(qū)動等。
(6)商業(yè)營銷設(shè)備
在商業(yè)營銷系統(tǒng)中已廣泛使用的電子稱、收款機(jī)、條形碼閱讀器、IC卡刷卡機(jī)、出租車計價器以及倉儲安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保險系統(tǒng)等都采用了單片機(jī)控制。
(7)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用
現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口,可以很方便地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機(jī)智能控制,從手機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話,集群移動通信,無線電對講機(jī)等。
(8)單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用
單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛,例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種
分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。
(9)汽車電子產(chǎn)品
現(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和運行監(jiān)視器(黑匣子)等都離不開單片機(jī)。
(10)航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域
單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而喻。
綜合所述,單片機(jī)已成為計算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面。另一方面,單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于,它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能,現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù),是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。
單片機(jī)原理圖
單片機(jī)原理圖一
單片機(jī)原理圖二
單片機(jī)原理圖三