电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: 单片机入门必备知识（4） [打印本页]

作者: 海洋狂吻 时间: 2014-1-10 21:43 标题: 单片机入门必备知识（4）

以8051单片机为例讲解单片机的引脚及相关功能;
　　《单片机引脚图》
　　40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
　　⒈ 电源:
　　⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；
　　⑵ VSS - 接地端；
　　注：用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v，这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间，其实这是万用表的响应速度没这么快而已，在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。
　　⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
　　⒊ 控制线:控制线共有4根，
　　⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
　　① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
　　② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
　　⑵ PSEN:外ROM读选通信号。
　　⑶ RST/VPD:复位/备用电源。
　　① RST（Reset）功能：复位信号输入端。
　　② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。
　　⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
　　① EA功能：内外ROM选择端。
　　② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
　　⒋ I/O线
　　80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
　　P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）
　　5. P3口第二功能
　　P30 RXD 串行输入口
　　P31 TXD 串行输出口
　　P32 INT0 外部中断0（低电平有效）
　　P33 INT1 外部中断1（低电平有效）
　　P34 T0 定时计数器0
　　P35 T1 定时计数器1
　　P36 WR 外部数据存储器写选通（低电平有效）
　　P37 RD 外部数据存储器读选通（低电平有效）
常用单片机芯片简介
　　STC单片机
　　STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强.
　　PIC单片机：
　　是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.
　　EMC单片机：
　　是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.
　　ATMEL单片机(51单片机)：
　　ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.
　　PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机)：
　　PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.
　　HOLTEK单片机：
　　台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品.
　　TI公司单片机(51单片机)：
　　德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合
　　松翰单片机（SONIX）：
　　是台湾松翰公司的单片，大多为8位机，有一部分与PIC 8位单片机兼容，价格便宜，系统时钟分频可选项较多，有PMW ADC 内振内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小，抗干扰较好。
从无线电世界到单片机世界
　　现代计算机技术的产业革命，将世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代也进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统)，而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。
　　一、无线电世界造就了几代英才
　　在20世纪五六十年代，最具代表的先进的电子技术就是无线电技术，包括无线电广播、收音、无线通信(电报)、业余无线电台、无线电定位、导航等遥测、遥控、遥信技术。早期就是这些电子技术带领着许多青少年步入了奇妙的电子世界，无线电技术展示了当时科技生活美妙的前景。电子科学开始形成了一门新兴学科。无线电电子学、无线通信开始了电子世界的历程。
　　无线电技术不仅成为了当时先进科学技术的代表，而且从普及到专业的科学领域，吸引了广大青少年，并使他们从中找到了无穷的乐趣。从床头的矿石收音机到超外差收音机；从无线电发报到业余无线电台；从电话、电铃到无线电操纵模型。无线电技术成为当时青少年科普、科技教育最普及、最广泛的内容。至今，许多老一辈的工程师、专家、教授当年都是无线电爱好者。无线电技术的无穷乐趣、无线电技术的全面训练，从电子学基本原理、电子元器件基础到无线电遥控、遥测、遥信电子系统制作，培养出了几代科技英才。
　　二、从无线电时代到电子技术普及时代
　　早期的无线电技术推动了电子技术的发展，其中最主要的是真空管电子技术向半导体电子技术的发展。半导体电子技术使有源器件实现了微小型化和低成本，使无线电技术有了更大普及和创新，并大大地开阔了许多非无线电的控制领域。
　　半导体技术发展导致集成电路器件的产生，形成了近代电子技术的飞跃，电子技术从分立器件时代走进了电路集成时代。电子设计工程师不再用分立的电子元器件设计电路单元，而直接选择集成化的电路单元器件构成系统。他们从电路单元设计中解放出来，致力于系统设计，大大地解放了科技生产力，促进了电子系统更大范围的普及。
　　半导体集成电路首先在基本数字逻辑电路上取得突破。大量数字逻辑电路，如门电路、计数器、定时器、移位寄存器以及模拟开关、比较器等，为电子数字控制提供了极佳的条件，使传统的机械控制转向电子控制。功率电子器件以及传感技术的发展使原先以无线电为中心的电子技术开始转向工程领域中的机械系统的数字控制，检测领域中的信息采集，运动机械对象的电气伺服驱动控制。
　　半导体及其集成电路技术将我们带入了一个电子技术普及时代，无线电技术成为电子技术应用领域的一个部分。
　　进入20世纪70年代，大规模集成电路出现，促进了常规的电子电路单元的专用电子系统发展。许多专用电子系统单元变成了集成化器件，如收音机、电子钟、计算器等，在这些领域的电子工程师从电路、系统的精心设计、调试转变为器件选择、外围器件适配工作。电子技术发展了，电子产品丰富了，电子工程师的难度减少了，但与此同时，无线电技术、电子技术的魅力却削弱了。半导体集成电路的发展使经典电子系统日趋完善，留在大规模集成电路以外的电子技术日益减少，电子技术没有了往昔无线电时代的无穷乐趣和全面的工程训练。
　　三、从经典电子技术时代到现代电子技术时代
　　进入20世纪80年代，世纪经济中最重要的变革是计算机的产业革命。而计算机产业革命的最重要标志则是计算机嵌入式应用的诞生。近代电子计算机是应数值计算要求诞生的。在很长的时间内，电子计算机都是以发展海量数值计算为己任。但是电子计算机表现出的逻辑运算、处理、控制能力，吸引了电子控制领域的专家，他们要求发展能满足控制对象要求，实现嵌入式应用的计算机系统。如果将满足海量数据处理的计算机系统称为通用计算机系统，那么则可把嵌入到对象体系(如舰船、飞机、机车等)中的计算机系统称作嵌入式计算机。显而易见，两者的技术发展方向是不同的。前者要求海量数据存储、吞吐、高速数据处理分析及传输；而后者要求在对象环境中可靠运行，对外部物理参数的高速采集、逻辑分析处理和对外部对象的快速控制等。早期人们将通用计算机加上数据采集单元、输出驱动电路勉为其难地构成一个热处理炉的温控系统。这样的通用计算机系统不可能为大多数电子系统采用，而且要使通用计算机系统满足嵌入式应用要求，必然影响高速数值处理技术的发展。为了解决计算机技术发展的矛盾，在20世纪70年代，半导体专家另辟蹊径，完全按照电子系统的计算机嵌入式应用要求，将一个微型计算机的基本系统集成在一个芯片上，形成了早期的单片机(Single Chip Microcomputer)。单片机问世后，在计算机领域中开始出现了通用计算机系统和嵌入式系统的两大分支。此后，无论是嵌入式系统，还是通用计算机系统都得到了飞速的发展。

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)