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单片机的硬件特征:
1、单片机的体积比较小, 内部芯片作为计算机系统,其结构简单,但是功能完善,使用起来十分方便,可以模块化应用;
2、单片机有着较高的集成度,可靠性比较强,即使单片机处于长时间的工作也不会存在故障问题;
3、单片机在应用时低电压、低能耗,是人们在日常生活中的首要选择, 为生产与研发提供便利;
4、单片机对数据的处理能力和运算能力较强,可以在各种环境中应用,且有着较强的控制能力。
单片机的基本功能:
1、8位数据总线,16位地址总线的CPU;
2、具有布尔处理能力和位处理能力;
3、采用哈佛结构,程序存储器与数据存储器地址空间各自立,便于程序设计;
4、相同地址的64KB程序存储器和64KB数据存储器;
5、0-8KB片内程序存储器(8031无,8051有4KB,8052有8KB,89C55有20KB);
6、128字节片内数据存储器(8051有256字节);
7、32根双向并可以按位寻址的I/O线;
8、两个16位定时/计数器(8052有3个);
9、一个全双工的串行I/O接口;
10、多个中断源的中断结构,具有两个中断级;
11、片内时钟振荡器。
单片机的特点可归纳为以下几个方 面:集成度高;存储容量大;外部扩展能力强;控制功能强;
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手;
2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了的方便;
3、乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
单片机有效应用:
1、使用寿命。寿命主要指以下2方面:单片机开发产品拥有良好的稳定性和较长的使用寿命,可以长时间稳定运行10年或是20多年;与微处理器相比拥有较长的使用寿命。随着半导体技术的不断提高,MPU更新换代速度的不断提升,部分已经成功上市,同时年龄较小的CPU核心同样会随着I/O模块的发展而不断丰富,生存周期较长。随着新型CPU产品的出现,单片机领域也不断扩展,用户选择余地也相继增加。目前单片机的主要发展趋势就是32位、16位和8位单片机的共同进步。初单片机主要是从8位开始的,随着多媒体技术、互联网技术和移动通讯技术的发展,32位单片机逐渐发展起来。比如32位的CPU单片机Mororola68k曾经就实现过八千万枚的销量,而16位单片机的发展从产量和品种两种层面上看也有着的进步,呈现出增长的态势;
2、运行速度。MUP发展中的主要是不断提升速度,主要是以时钟频率为主要标志,时钟频率逐渐增高。但是单片机却和MUP存在一定的差异,为了进一步提升单片机的抗干扰能力,减少噪音影响,单片机在发展过程中逐渐开始从降低时钟频率入手,为此不惜降低运算效率。从单片机内部系统入手,改变内在时序,在不提升时钟频率的基础上,进一步提高了单片机的运算速度;
3、高可靠性和低噪音技术。是EFT技术属于抗干扰技术,主要是振荡电路中的正弦信号被外部的环境所影响时,其所发出的波形就叠加各种毛刺信号,而人们在处理过程中也经常利用施密特电路进行整形,随后电路振荡毛刺就会变成触发信号干扰的时钟,交替利用RC滤波电路和施密特电路能够有效消除毛刺作用,让影响失效,促进系统时钟信号的顺利传输。进一步提升单片机稳定性。其次是驱动技术和低噪音的布线技术,传统单片机通常是将地线和电源设置在电路外壳中的对称引脚位置,大都是在右上左下、左上右下两部分对称位置中,如此让电源噪音顺利穿过整个芯片,干扰单片机内部电路。大部分单片机都将电源引脚与地线设置在两个相邻引脚中,这样能够有效减少穿过整个芯片的电流,同时还能在印刷电路板中设置去耦电容,进一步减少噪声影响;
4、掩膜与OTP。OTP属于一次性输入的单机片,过去将投产掩膜的单片机当作单片机产品成熟的标志,因为掩膜拥有相应的生产周期,同时OTP型号的单片机价格也不断降低,因此通过OTP进行产品制造逐渐成为近几年的发展趋势。与掩膜方式比较起来,拥有风险小、生产周期短等优势。在社会发现新时期,OTP型号的单片机需求量也不断上涨。
单片机的特点:
1、高集成度,体积小,高可靠性:单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高;
2、控制功能强:为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于的控制功能;
3、低电压,低功耗,便于生产便携式产品:为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安;
4、易扩展:片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入、输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统;
5、的性能价格比。
单片机作为计算机发展的一个重要分支领域,根据发展情况,从不同角度,单片机大致可以分为通用型、型、总线型、非总线型及工控型、家电型。
1、通用型:这是按单片机适用范围来区分的。例如,通用型单片机,它不是为某种用途设计的;型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的;
2、总线型:这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行器件都可通过串行口与单片机连接。另外,许多单片机已把所需要的器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机;
3、控制型:这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为型,通常是小封装、格,器件和外设接口集成度高。 显然,上述分类并不是惟一的和严格的。
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