单片机原理与应用技术 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。 单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
上传时间: 2013-11-14
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USB-1620A工业多串口卡采用的是最新的USB2.0接口技术,兼容的USB2.0以下接口。可以应用于传统的RS-232串行通讯领域,扩充PC机标准RS-232通讯端口的数量,如工业自动化制作、POS系统和ATM的应用。
上传时间: 2013-10-16
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1.1 微型计算机的组成及工作原理1.1.1 微型计算机中的基本概念1. 微处理器2. 微型计算机 (1)单片微处理机 (2)通用微型计算机3. 微型计算机系统1.1.2 微机基本结构 微型计算机的基本组成如图1.1所示,它由中央处理器(CPU)、存储器(Memory)、输入输出接口(I/O接口)和系统总线(BUS)构成。 1.1.3 微型计算机的基本工作过程 微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程,也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起,逐步取出指令、分析指令,并根据指令规定的操作类型和操作对象,执行指令规定的相关操作。如此重复,周而复始,直至执行完程序的所有指令,从而实现程序的基本功能,这就是微型计算机的基本工作原理。 1.2 典型单片机产品简介1.2.1 MCS-51单片机系列 MCS-51可分为两个子系列和4种类型,如表1-1所示。按资源的配置数量,MCS-51系列分为51和52两个子系列,其中51子系列是基本型,而52子系列属于增强型。表1-1 MCS-51系列单片机分类
上传时间: 2013-11-07
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数字时钟应用资料 单片计算机即单片微型计算机。(Single-Chip Microcomputer ),是 集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
上传时间: 2013-10-13
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基于对8086 单芯片计算机的研究,设计了系统显示接口模块,其中包括SDRAM 显示存储器,DMA 显示传输通道和VGA 显示终端3 个主要功能单元。整个设计遵循ASIC流程,讨论了基于FPGA 的实现技术。使用具体显示实例验证,结果表明,该显示接口能够正确完成所要求的单芯片计算机显示操作。关键词:8086 单芯片计算机;显示接口;SDRAM;DMA 通道;VGA
上传时间: 2013-10-10
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PCM-16xx系列工业多串口卡可以应用于传统的RS-232/422/485串行通讯领域,快速扩充PC机标准COM通讯端口的数量。兼容PC/104规范,即插即用;集成4个串行通讯端口;同一PC可安装多达8块同型号卡;RS-232端口最高速率可达921.6Kbps;PCM-16xx系列工业多串口卡提供2~8个RS-232/422/485通讯端口,每个端口的通讯速率可以高达921.64Kbps。多串口卡采用工业级设计,每一个通讯端口都集成防浪涌30KV ESD保护,可选的高速电气隔离保护。同一PC最多可安装8块同一型号的PCM-16xx工业多串口卡。
上传时间: 2013-11-08
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本文依据集成电路设计方法学,探讨了一种基于标准Intel 8086 微处理器的单芯片计算机平台的架构。研究了其与SDRAM,8255 并行接口等外围IP 的集成,并在对AMBA协议和8086 CPU分析的基础上,采用遵从AMBA传输协议的系统总线代替传统的8086 CPU三总线结构,搭建了基于8086 IP 软核的单芯片计算机系统,并实现了FPGA 功能演示。关键词:微处理器; SoC;单芯片计算机;AMBA 协议 Design of 8086 CPU Based Computer-on-a-chip System(School of Electrical Engineering and Automation, Heifei University of Technology, Hefei, 230009,China)Abstract: According to the IC design methodology, this paper discusses the design of one kind of Computer-on-a-chip system architecture, which is based on the standard Intel8086 microprocessor,investigates how to integrate the 8086 CPU and peripheral IP such as, SDRAM controller, 8255 PPI etc. Based on the analysis of the standard Intel8086 microprocessor and AMBA Specification,the Computer-on-a-chip system based on 8086 CPU which uses AMBA bus instead of traditional three-bus structure of 8086 CPU is constructed, and the FPGA hardware emulation is fulfilled.Key words: Microprocessor; SoC; Computer-on-a-chip; AMBA Specification
上传时间: 2013-12-27
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本文列举了单片机在热处理炉中的一个实际应用,并对设计的WDY-1 温控仪的组成及主要电路的作用进行了详细的介绍。关键词:单片机;控制;温度。单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的,由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点,所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域,使产品小型化、智能化,既提高了产品的功能和质量,又降低了成本,简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。东风汽车公司变速箱厂热工科无罐炉,主要用于变速箱齿轮、轴类零件的渗碳热处理工序。原来用XWB 型自动平衡记录仪控制温度,二位式控温方式,使得具有大惯量性的无罐炉温度波动大,误差达±10℃左右。并且仪表使用环境教恶劣,油烟、灰尘常使仪表的机械传动部分卡死,不但维修工作量大,而且产品质量不易保证。随着国民经济的发展,汽车工业不断壮大,产品市场竞争激烈,优胜劣汰。由此,我们经过认真的调研和设计,寻求了一种更好的控温方法,亦即本文介绍的WDY-1 温控仪取代XWB 型自动平衡记录仪。
上传时间: 2013-10-13
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本文简单介绍了MCGS 组态软件和SPCE061A 单片机的特点,即北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的工控组态软件MCGS(Monitor and Control Generated System )和台湾凌阳科技推出的16 位微控制器SPCE061A,重点介绍了如何一步步开发SPCE061A 单片机的驱动程序,并简单介绍了下位机程序的设计,最后给出了测试情况。计算机技术的飞速发展为工业自动化开辟了广阔的发展空间,人们可以快捷地开发和组建高效的控制系统。笔者设计的液体点滴监控模型,可以对液体点滴情况实现远程监控和现场监控,终端和上位机均可人工设定所需的液体点滴速度并动态显示。在这方面,MCGS 工控组态软件提供了强有力的支持,它是一套Windows 环境下快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统,可快速构造和生成数据采集、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等界面,实现各种工程曲线的绘制、报表输出、远程通信等功能 [1]。MCGS 作为一种方便有效的通用工控软件,它提供了国内外各种常用的工控设备的驱动程序。但在实际应用中,因为所用设备的特殊性,允许用户根据需要来定制设备驱动程序。MCGS 用Active DLL 构件实现设备驱动程序,通过规范的OLE 接口挂接到MCGS 中,使其构成一个整体。鉴于Visual Basic 语言的通用性和简单性,使用VB 来开发单片机驱动,MCGS 的实现方法和原理与标准的Active DLL 完全一致,但MCGS 规定了一套接口规范,只有遵守这些接口规范的Active DLL 才能用作MCGS 的设备驱动构件。利用具有语音和 DSP 功能的SPCE061A 单片机作为液体点滴监控模型的核心控制器,SPCE061A 是台湾凌阳科技推出的16 位微控制器,提供了丰富的软、硬件资源,开发灵活方便。除此之外SPCE061A 的最高时钟频率可达到49MHz,具有运算速度高的优势,这为语音的录制和播放提供了条件[4]。
上传时间: 2013-12-19
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本文介绍了由单片机控制的基于以太网的数据采集电路。该电路采用了美国Microchip公司的8位单片机PIC16F877和台湾Realtek公司的10M以太网控制芯片RTL8019AS,实现了数据采集以及以太网数据传输的功能。整个电路主要包括网络接口电路,单片机电路,A/D转换电路,D/A转换电路,RAM存储电路,EEPROM存储电路,DIO电路等。文中简单阐述了以太网数据采集电路的设计原理,并给出了其实现的方法。随着互联网络软硬件的迅猛发展,网络用户快速增长。在计算机网络互联的同时,各种仪器仪表、家电设备以及工业生产中的数据采集与控制设备慢慢的走向网络化,便于共享网络中丰富的信息资源。另一方面,由于以太网技术越来越成熟,并且拥有高速、大容量、降低成本、简化结构等特性,使得其在各种领域内迅速发展。在电子设备日趋网络化的背景下,通过单片机控制以太网芯片进行数据传输,是当前令人感兴趣的一个研究方向。通过单片机控制芯片编程就可以完全抛开网络操作系统而实现局域网内任意终端之间或单片机与终端之间的通信,即在脱离PC环境下实现以太网芯片与其它微处理器之间的接口,从而建立基于非PC平台的局域网络。本系统设计了PIC单片机驱动台湾Realtek公司生产的NE2000兼容以太网控制芯片RTL8019AS,从而构建了一个微型网络数据采集系统,性能优良,成本低廉。
上传时间: 2013-10-16
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