單片機原理是什么 了解單片機學習事半功倍
時間：2018-07-17 來源：未知
相信學習單片機的童鞋都會經歷一個過程，首先會了解什么是單片機、單片機的原理、單片機是如何被開發出來的、單片機能干什么。下面就給想學習單片機的童鞋們介紹單片機是什么、單片機的原理、單片機的開發過程包括一些常用的單片機類型，單片機與嵌入式系統。
一、單片機原理：
單片機，single chip microcomputer，單芯片微型計算機。總體來說，他就是一個芯片。但是他是一個特殊的芯片，因為他不是實現單獨的邏輯功能。他是將一個整體的計算機系統集成到這個芯片上。這個計算機系統包括運算器，控制器，存儲器，輸入設備和輸出設備。
其實單片機的學習，和計算機的學習差別不是太大。包括運算器，控制器，存儲器，以及輸入輸出設備的學習。
1、運算器
運算器由運算部件--算術邏輯單元(alu)、累加器、計算器等部件組成。
2、控制器
學習的難點在于涉及到指令方面的操作。控制器由程序計數器，指令寄存器，指令譯碼器，時序發生器和操作控制器。
二、單片機的開發過程：
這里所說的開發過程并不是一般書中所說的從任務分析開始，我們假設已設計并制作好硬件，下面就是編寫軟件的工作。在編寫軟件之前，首先要確定一些常數、地址，事實上這些常數、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來了。如當某器件的連線設計好后，
其地址也就被確定了，當器件的功能被確定下來后，其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟件，編寫好后，用編譯器對源程序文件編譯，查錯，直到沒有語法錯誤，除了極簡單的程序外，一般應用仿真機對軟件進行調試，直到程序運行正確為止。運行正確后，就可以寫片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯后，生成了擴展名為HEX的目標文件，一般編程器能夠識別這種格式的文件，只要將此文件調入即可寫片。
三、開發語言的選擇
目前，很多人對匯編語言并不認可。可以說，掌握用C語言單片機編程很重要，可以大大提高開發的效率。不過初學者可以不了解單片機的匯編語言，但一定要了解單片機具體性能和特點，不然在單片機領域是比較致命的。如果不考慮單片機硬件資源，在KEIL中用C胡亂編程，結果只能是出了問題無法解決!可以肯定的說，最好的C語言單片機工程師都是從匯編走出來的編程者，因為單片機的C語言雖然是高級語言，但是它不同于臺式機個人電腦上的VC++什么的。單片機的硬件資源不是非常強大，不同于我們用VC、VB等高級語言在臺式PC上寫程序，畢竟臺式電腦的硬件非常強大，所以才可以不考慮硬件資源的問題。還有就是在單片機編程中C語言雖然編程方便，便于人們閱讀，但是在執行效率上是要比匯編語言低10%到20%，所以用什么語言編寫程序是要看具體用在什么場合下。總的來說做單片機編程要靈活使用匯編語言與C語言，讓單片機的強大功能以最高是效率展示給用戶。
四、常用的單片機類型
1、STC單片機
STC公司的單片機主要是基于8051內核，是新一代增強型單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，速度快8~12倍，帶ADC,4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號，加密性好，抗干擾強.
2、PIC單片機：
是MICROCHIP公司的產品，其突出的特點是體積小，功耗低，精簡指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片.
3、EMC單片機：
是臺灣義隆公司的產品，有很大一部分與PIC 8位單片機兼容，且相兼容產品的資源相對比PIC的多，價格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差.
4、ATMEL單片機(51單片機)：
ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列，AT89系列是8位Flash單片機，與8051系列單片機相兼容，靜態時鐘模式;AT90系列單片機是增強RISC結構、全靜態工作方式、內載在線可編程Flash的單片機，也叫AVR單片機.
5、PHLIPIS 51LPC系列單片機(51單片機)：
PHILIPS公司的單片機是基于80C51內核的單片機，嵌入了掉電檢測、模擬以及片內RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應用設計中可以滿足多方面的性能要求.
6、HOLTEK單片機：
臺灣盛揚半導體的單片機，價格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費類產品.
7、TI公司單片機(51單片機)：
德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機.TMS370系列單片機是8位CMOS單片機，具有多種存儲模式、多種外圍接口模式，適用于復雜的實時控制場合;MSP430系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機，特別適用于要求功耗低的場合
8、松翰單片機(SONIX)：
是臺灣松翰公司的單片，大多為8位機，有一部分與PIC 8位單片機兼容，價格便宜，系統時鐘分頻可選項較多，有PMW ADC 內振 內部雜訊濾波。缺點RAM空間過小，抗干擾較好。
9、三星單片機
三星單片機有KS51和KS57系列4位單片機,KS86和KS88系列8位單片機,KS17系列16位單片機和KS32系列32位單片機,三星還為ARM公司生產ARM單片機,常見的S344b0等.三星單片機為OTP型ISP在片編程功能.
10、SST 單片機
美國SST公司推出的SST89系列單片機為標準的51系列單片機,包括SST89E/V52RD2, SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它與8052系列單片機兼容.提供系統在線編程(ISP功能).內部flash擦寫次數1萬次以上,程序保存時間可達100年.
還有很多優秀的單片機生產企業這里沒有收集,每個企業都有自己的特點,大家根據需要選擇單片機,在完全實現功能的前提下追求低價位,當然并不是這樣最好,實際中選擇單片機跟開發者的應用習慣和開發經驗是密不可分的。
五、單片機與嵌入式系統：
嵌入式系統源于計算機的嵌入式應用，早期嵌入式系統為通用計算機經改裝后嵌入到對象體系中的各種電子系統，如艦船的自動駕駛儀，輪機監測系統等。嵌入式系統首先是一個計算機系統，其次它被嵌入到對象體系中、在對象體系中實現對象要求的數據采集、處理、狀態顯示、輸出控制等功能，由于嵌入在對象體系中，嵌入式系統的計算機沒有計算機的獨立形式及功能。單片機完全是按照嵌入式系統要求設計的，因此單片機是最典型的嵌入式系統。早期的單片機只是按嵌入式應用技術要求設計的計算機單芯片集成，故名單片機。隨后，單片機為滿足嵌入式應用要求不斷增強其控制功能與外圍接口功能，尤其是突出控制功能，因此國際上已將單片機正名為微控制器(MCU，Microcontroller Unit)。
相信看過這篇文章以后的童鞋不會對學習單片機有了大概的了解了，華清遠見專注單片機設計培訓多年，目前單片機行情并不如意，大部分人已開始從事更高級的ARM開發。有單片機基礎學ARM可以說是如虎添翼，在職場更能提升自己的競爭力，對于我們開發者而言年薪十萬豈能滿足?
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