解释一下单片机

只看该作者 · 2011-9-20 22:59

单片机是什么？如果说它就是一个电脑，一台计算机，你可能不会认可，但事实上它和我们家里的电脑在本质上并没有区别。和电脑一样，单片机内部也有CPU、程序存储器、数据存储器、并行总线、定时/计数器、中断系统、输入输出接口等，不同的是它把所有这些部件都集成在一块芯片上，所以叫“单片微型计算机”，简称“单片机”。想当年，比尔.盖茨也给类似的东西搞过编程呢，当时机器的显示器是几个LED小灯。

单片机体积特小，而且价钱也是极低的。普通的8位单片机芯片只有一个手指那么大，价格一般不超过10元/每片。别看它这么小，这么便宜，它可是神通广大，引发了电子技术的一场大革命！

单片机的技术基础是数字电路，但它与普通的数字芯片有本质的区别。一块普通的数字芯片只具有某个单一的功能（如74138只能译码，CD4040只能计数），而一块单片机芯片却可以通过编程实现任何一个型号的数字芯片的功能，以及多个功能组合所产生的更复杂、更高级的功能，因为它内部含有CPU（中央处理器）。CPU相当于一个脑，具有接收信息和处理信息的能力，可以**、运算、判断、决定，就象我们人脑一样的神奇，这是最关键的一点，也是以往任何硬件都无法比拟的。正因为如此，单片机在应用上具有很大的灵活性、广泛性和高效率。对于很多复杂的功能，如果用上世纪50年代诞生的74系列，或者60年代诞生的CD4000系列这些纯硬件，则需要费很大力气才能做到，有些则是花大力气也做不到的。要是用单片机，则可以轻易地搞定，不但电路简洁，而且性能稳定，设计与制造的时间短、费用低，真是青出于蓝而胜于蓝！

只看该作者 · 2011-9-20 22:59

单片机是微型计算机的一个主要分支，但与一般的微型计算机相比，单片机具有如下显著特点：

1、突出了控制功能。具有丰富的程序转移、I/O口操作、位处理指令，这些指令都与控制有关。

2、抗干扰能力强，工作稳定可靠，适合在工业环境和其它恶劣环境中工作。

3、功能强大，价格低廉，性价比极高，应用领域和市场前景广阔。

4、低功耗、低电压，可以非常方便地设计出电池供电的手持式设备。

5、设有多种串行接口，便于与其它设备数据交换。

6、系统扩展容易。无论是存储器，或I/O口。或中断源，都很容易扩展，可构成各种规模的应用系统。

单片机的英文缩写可以用MCU（微控制器）来表示，一语道破了单片机最本质的特性就是控制功能。一提到控制，您可能首先想到的就是一个工业生产过程的控制，或者一个机械动作的控制，这当然没错，但您千万不要把“控制”的含义局限在这么小的范围。实际上，很多东西都和控制有关，或者说，都可以归结为一个控制过程，这就使得单片机具有广泛的应用前景和发展空间。可以毫不夸张地说，单片机的出现不但给传统的“控制”领域带来了一场伟大的革命，而且在深刻地渗透和影响着其它各个领域：上从航空航天、军事国防，下到家用电器、儿童玩具，中间贯穿着各个行业，到处都可以看到单片机的身影！全自动洗衣机，数控机床，机器人，IC卡，数字仪表，电梯控制，门禁安防，汽车电子、消费电子、智能系统，图像显示，数据采集，通讯设备，遥控玩具，工业生产线，计算机外设，导弹发射、航天测控，等等等等，举不胜举，其控制部分核心部件的角色，都是由单片机来扮演的，真可谓无所不能，无处不有！

只看该作者 · 2011-9-20 23:02

精通了单片机，可以为您求职积累雄厚的资本，也可以为您创业打下坚实的基础！

单片机的工作过程完全由程序来控制，程序的编写，可以用汇编语言，也可以用C语言。目前汇编语言还在单片机编程及技术交流中被大量使用，但C语言的使用也正在逐渐大众化。

完成一个实际的单片机应用设计需要经历以下工作步骤：

1、根据功能要求，总体规划与构思。

2、设计硬件电路。

3、编写软件程序。

4、将编写好的程序进行编译。所谓编译，就是把程序从普通的文本文档格式“翻译”成单片机能够理解和执行的二进制或十六进制数据格式。当然，编译是由编译软件自动完成的。

5、搭建实际的硬件试验电路。

6、将通过编译的程序写入（下载）到单片机芯片。同样，程序下载也是由程序下载软件自动完成的。

7、运行程序，如果不能实现所要求的功能，则需要修改软件程序（或硬件电路），重新编译、下载、运行，直到功能实现。

8、设计制作正式的PCB板、元器件焊接与组装、现场调试、实际运行。

单片机诞生于上世纪70年代，经过30多年的飞速发展，现在它的功能已相当完善，型号也非常繁多，但按照它们的内部结构和指令系统来划分，可分为三大系列：51系列、AVR系列、PIC系列。从历史到今天，51系列一直是主流系列，其中的ATMEL和STC两个子系列，特别是STC子系列，例如STC89C52RC，则是目前国内的主流芯片。

只看该作者 · 2011-9-20 23:02

　　　　单片机学习方案推荐
　　我们收到过很多网友的来信，其中有些是单片机初学者，有些是学计算机软件转单片机开发的高校毕业生，他们提出的问题是，学习单片机从哪里开始？学习单片机需要哪些知识基础和硬件投资？希望我们能给出一个单片机学习的方案。虽然我们已经及时给他们一一回了信，但我们认为有必要与更多的单片机学习者来讨论单片机的学习方案问题，目的是希望他们能在最短的时间内掌握单片机，用好单片机，但愿我们的意见能对他们有所帮助。
　　一、学习（或复习）一下数字电路的基本知识。
　　单片机的技术基础是数字电路，其中很多概念、术语和原理都直接来源于数字电路（如二进制、十六进制、逻辑与或非、电平、触发、译码器、计数器、锁存器、等等等等）。另外，在单片机的实际应用中，大多数的情况是：以单片机为核心，加上必要的外围电路（数字芯片、模拟芯片、控制终端等），以此实现所要求的功能。所以，如果具备一定数字电路最基础的理论知识以及常用数字芯片、模拟芯片的功能、管脚定义、实际电路连接等方面的实践知识，对学习单片机和使用单片机是非常有益的。

只看该作者 · 2011-9-20 23:03

　二、最好是会一点C语言。
　　虽然目前汇编语言还在单片机编程及技术交流中被大量使用，但C语言的使用也正在逐渐大众化，因此，如果能够看明白别人写的C程序，那无疑会给学习编程带来语言方便，拓展视野，吸取更多的知识营养，自己写C程序也没有语言障碍。书店现在有专门讲单片机C语言的书籍卖，建议C语言还没入门的单片机学习者选购此类书籍。
　　三、要有一个属于自己的实验平台。
　　单片机技术是一门实践性非常强的工程应用技术，想精通它，不但要在理论上学习单片机的结构、工作原理、功能模块、指令系统等，而且更重要的是必须动手实践，否则就是纸上谈兵。因此，要有一个属于自己的实验平台，如实验板、实验箱等。
　　一个优秀的实验平台必须支持用户自主搭建各种硬件电路，关于如何选购单片机实验板，请阅读《我的顾问——如何选购单片机实验板》

只看该作者 · 2011-9-20 23:03

　四、理论指导实践，实践充实理论。
　　关于理论与实践如何结合，大部分过来人的做法是：先找一两本单片机的书大致看一下（不一定很仔细看，有一个基本概念就可以，以后遇到问题的时候再反过头来针对某一部分仔细研究），接下来就开始实践。（理论指导实践）
　　对单片机知识的真正理解和掌握离不开实践，实践后再来看书，感觉就不一样了，它可以对理论有更深刻的理解和更形象的充实。（实践充实理论）
　　五、关于硬件投资。
　　学单片机需要哪些硬件投资？可以说，现在学单片机是非常幸运的，不但学习资料丰富（除单片机书籍丰富多彩外，网上资源更是取之不尽、用之不竭），而且学习成本（硬件投资）极低，除电脑外，只要有一块实验板和一条下载线就可以开始单片机实践了。
　　电脑的作用是用来编写、编译、烧写程序以及与单片机数据通信。
　　实验板是用来搭建实验电路的。当然，实验板可以自己设计与制造，但对初学者来说有很大难度，而且会花费大量的时间，质量无法保证，经济上也不合算。建议买一块现成的，即买即用，花钱不多，质量可靠，而且可以得到卖家免费的技术支持。
　　下载线用来下载程序，即把经过编译的程序下载（写入）到单片机芯片中。购买实验板时，下载线以及下载软件是与实验板配套提供的，无需再购买。
　　编程器与仿真器，并不是必备的配置，初学者可暂不考虑。关于编程器与仿真器的作用，请阅读《编程器与仿真器》
（资料来源：一学网　http://www.onestudy.net）

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