单片机应用范文

时间:2023-03-28 19:18:10

导语:如何才能写好一篇单片机应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

单片机应用

篇1

单片机的特点主要有:高集成度,体积小,高可靠性;控制功能强;低电压,低功耗,便于生产便携式产品;易扩展;优异的性能价格比。目前,单片机的应用领域主要包括:办公自动化设备;单片机在机电一体化中的应用;在实时过程控制中的应用;单片机在日常生活及家用电器领域的应用;在各类仪器仪表中引入单片机,使仪器仪表智能化,提高测试的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比;在计算机网络和通信领域中的应用;商业营销设备;单片机在医用设备领域中的应用;汽车电子产品;航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域,单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中,代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug,应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数:这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数:这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数:这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数:指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时,要达到最高的效率,最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异,故编译效率也会有所不同,优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%。对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解,那么调试起来问题就会很多,反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位;至于程序跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的:测试单片机软件功能的完善性;上电、掉电测试;老化测试;ESD和EFT等测试。有时候,我们还可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧,提高效率,以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献:

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1990

[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京:高等教育出版社,1992

[3]孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,1996

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关键词:单片机;低功耗技术;应用

中图分类号:TP368.1 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 08-0000-01

一、引言

近年来,随着单片机技术的大规模普及和应用,单片机已经涉及到了生产和生活的各个领域。在单片机技术得到大规模的同时,其带来的能源消耗也是不容忽视的。在大多数的领域,尤其是在涉及到大规模应用的情况下,人们更加看重的是单片机的功耗性能。随着CMOS工艺的成熟和投入应用,给低功耗单片机的的设计带来了新的途径。在基于单片机的系统中,功耗主要可以分为系统运行功耗和待机功耗两大类。其中系统运行功耗是指在系统的运行过程中产生的功耗,此时主要是用来执行有效的处理。待机功耗主要是指在系统的待机过程中产生的功耗,这一部分都是无效的,对于系统来说是无益的。因此,降低单片机的功耗可以从这两个方面入手。

二、单片机低功耗技术

单片机的低功耗技术主要是从单片机的设计出发,对单片机产生功耗的部分进行优化,从而达到降低功耗的目的。根据对目前单片姐低功耗技术的研究,降低功耗的技术主要有以下几种。

(一)提高单片机设计的集成度。在目前的芯片设计中,普遍采用高集成度的设计方式来降低系统的功耗,减少在芯片电路的功耗,这种方式能够有效的降低芯片的整体功耗性能,在单片机的设计中就可以借鉴这种方式来达到降低单片机功耗的目的,即提高单片机单片设计的集成度,减少电路的功耗。

(二)对单片机内部电路做逻辑性划分。在单片机的设计前,通过对单片机的功能需要进行分析,可以将单片机的内部电路划分为几个逻辑组合,在实际的应用中,一般情况下,这些电路中只有一部分参与工作,因此,就可以通过寄存器的方式将这些组合方式进行存储,并且根据具体的应用进行选择,保证需要的电路进行工作,同时不参与工作的电路处在非工作状态,这种方式也能够起到有效降低单片机功耗的效果。

(三)增加单片机的工作电压宽度。在单片机的具体应用过程中,由于单片机的工作电压的限制,一般情况下需要在单片机与电源之间增加一个专用的稳压电路进行电压的转换。因此,可以在单片机的设计过程中增加单片机的工作电压宽度,使得单片机能够工作在更宽的电压范围,可以有效的避免稳压电路对单片机系统产生的功耗。

(四)设计双时钟模式。单片机的功耗情况是与其工作的频率密切相关的,因此可以通过降低单片机工作频率的方式减少单片机的功耗。在单片机的设计过程中,可以设计两套独立的时钟,即一个高频率时钟和一个低频率时钟。实际应用中,当单片机系统处于工作状态时,可以利用高频率的时钟满足工作的需求;当不需要高频率时便可切换到低频率工作模式,使得单片机的功耗降低,起到降低功耗的目的。

三、低功耗技术在CMOS工艺单片机的应用

(一)降低单片机运行功耗。单片机系统的运行模式一般有处理任务和等待处理两种状态。在单片机进行任务处理时,单片机的功耗主要或者全部用来进行任务的处理,这种功耗称为运行功耗。在单片机系统的所有模块都处于运行状态时,此时的单片机功耗也自然达到最大状态。根据CMOS工艺的单片机的设计原理,主要通过以下几种方式来降低单片机系统的运行功耗。

(1)改变电源电压实现低功耗。根据有关的公式我们可以推的,在功耗的影响因素中,电源电压与功耗呈平方正相关性,因此,降低电源电压能够有效的实现降低单片机功耗的目标。而且,在实际的单片机设计应用中,要注意电源电压必须满足单片机系统的整体要求,只有这样才能够更好的实现对于单片机的低功耗使用。

(2)缩减单片机系统的门电路数量。在单片机系统的设计中,单片机系统的功耗等于各个门电路的功耗之和。因此,在单片机的系统设计中,应该尽最大可能减少门电路的数量,并且在器件和模块的选型时,应该尽量选取能够满足功能需求,同时结构比较简单的。这种方式可以实现单片机系统功耗的线性化减小,起到降低系统功耗的作用。

(3)使用尽可能低的时钟频率。在单片机系统的功耗表达式中,功耗的大小与时钟频率也呈现正相关性,因此,降低CMOS工艺的单片机的时钟频率也是实现低功耗的一种重要方式。而且,在单片机系统的设计过程中,首先必须满足系统的工作要求,但是单片机的时钟选取也不能过大,这是实现单片机系统低功耗的基本条件。

(二)降低单片机待机功耗。单片机系统在工作状态以外,大部分时间都是处于待机状态,即此时的功耗是无效功耗。因此,必须采取多种措施将单片机系统的待机功耗降到最低。目前,降低单片机待机功耗的措施主要有以下几个方面:首先可以把降低单片机系统运行功耗的方法应用于降低单片机系统的待机功耗;其次,降低单片机的待机功耗还可以通过终止无效电路的工作状态实现。具体有以下几个方面:

(1)设置单片机系统自动中断。单片机系统的工作状态时间是很有限的,大部分时间是处在待机的状态。因此,可以在单片机设置MCU对各个模块进行管理,可以通过预先设定系统自动中断时间,在系统的待机时间达到门限值时就会启动自动中断,关闭没有处于运行状态的模块,起到降低系统整体功耗的效果。

(2)及时中断无效电路模块。电路模块也会产生一定量的功耗,因此,也有必要对其进行有效的管理。通过预设的功耗控制系统,对长时间处于待机状态的电路模块进行中断,以更好的降低单片机系统的整体功耗。

四、结束语

单片机的大规模应用对于推动人类进步、改变人们的生活方式做出巨大贡献,然而功耗问题也是不容忽视的。单片机低功耗技术的研究能够有效的克服这一限制单片机应用的瓶颈。在未来的单片机发展过程中,应该结合具体的单片机应用需求,针对单片机系统的具体情况,选择适合的低功耗技术进行单片机系统的设计,以期更好的推动单片机的大规模应用。

参考文献:

[1]李月香.单片机低功耗技术及应用[J].计算机应用,2001.

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关键词:嵌入式系统 单片机 心智图

中图分类号:G712

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)006-001-02

1 概述

1.1 《单片机应用技术》课程的特点

《单片机应用技术》是电子、通信、自动化等专业的主要专业基础课。单片机是控制设备中最基本、最重要、使用最广泛的主控硬件之一。该课程是控制领域的入门课程,本课程也是一门应用技术课。学生普遍反映该课程非常难学,经过调研分析,发现主要有三方面的原因:

(1)该课程要记忆的知识点多,学生很难从整体上把所有知识点融会贯通的记住。

(2)该课程中有的知识点有一定的难度,要求学生有一定的逻辑思维和推理能力。

(3)学生的态度问题。本原因主要是学生觉得该课程很难学,越难越不想学,造成恶性循环,提不起兴趣。

1.2 心智图简介

心智图是英国的学者托尼·巴赞(Tony Buzan)创立的,它是一种将放射性思考具体化的方法。心智图使用了图文并茂的方法,为人们提供了一个图形思维工具,充分运用了左右脑。近年来,心智图以其完整的逻辑架构和全脑思考的方法被人们运用于各个方面,大大提高了效率。

2 心智图的绘制

心智图的绘制一般可以采用手绘方式和软件设计方式。

2.1 手绘方式

(1)和我们以前作笔记不同最大的主题在整张纸的中间用图形体现出来。

(2)次级知识点每个用一个大分支。心智图把次级知识点以分支的形式体现出来,有多少个次级的知识点,就会有多少条大的分支。

(3)用不同颜色来表示不同的分支,这样可以让你对不同次级知识点的信息一目了然。

2.2 软件设计方式

软件绘制方式就是通过计算机软件来代替手动绘制的方式。比较有名的制作软件有:XMIND,FREEMIND等。

3 心智图和《单片机应用技术》课程的结合

从《单片机应用技术》课程特点和心智图的介绍我们可以看出心智图可以解决单片机课程知识点多、记忆难的问题。

无论学习哪门课程,学生都希望有一个整体把握的过程。一般来说有两种方法。第一种:由大到小,也就是说先全局把握课程,然后细化知识点来理解课程。第二种:由小到大,先对每个知识点进行学习,再到把握整个课程。

在《单片机应用技术》的教学中更倾向于第一种方法,针对这门课程,我们可以先制作出总体的心智图(如图1),根据目录和绪论就可以制作,但主要的课程模块必须包括,比如:单片机组成、单片机指令系统等。在主心智图绘制完以后,学生可以对整个课程要学习的内容大体上有一个把握。

随着今后的不断学习,可以把每一章,每一模块的最重要的知识点绘制到总的心智里面,图2给出了单片机指令系统的分心智图。

4 调查分析

在进行《单片机应用技术》上课前,要求学生掌握心智图的画法,并画出课程目录心智图(可以按自己喜欢的思路画,不能强求一种模式,否则会适得其反)。在以后的上课过程中,要求学生画出每章的心智图,并要求学生课后花10到20分钟完善自己的心智图。经过问卷调研,发现学生的学习效果明显提高。表1是对100位自动化术专业学生的部分问卷调研汇总结果。

5 结束语

人类对图片的记忆是右脑起作用,右脑的记忆力是左脑的100万倍。心智图就是利用人的右脑记忆。在《单片机应用技术》课程的学习中使用心智图来辅助学习,使学生的左右脑同时作用起来,以图形的方式来强化左脑的文字记忆,极大的提高了学生学习的效率,且记忆知识点更加牢固。

而对于教师来说,如果在教学过程中的采用思维导图进行课程的设置,教学改革,探讨新的学习方法技巧,它可以帮助更快建立系统完整的知识框架体系,对学习的课程进行有效的资源整合,使整个教学过程和流程设计更加的系统、科学有效。从而更有效的进行课本知识的传授,促进教学的效率和质量的提高。

参考文献:

[1] 王幸之,钟爱琴.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

篇4

摘 要:随着社会经济的快速发展,现代社会生活当中人们对家用电器的智能化需求程度提高,使得单片机的应用进一步加强。随着科学技术不断发展,智能型、功能性的家用电器不断涌现,且更新换代的速度更加迅速。造成这种情况的主要原因就是家用电器当中对单片机的使用。本文针对单片机在家用电器中的应用问题进行了简要论述。

关键词 :单片机 家用电器 单片微控制

单片机本身的体积很小,且容易开发并实现大规模生产。因此,能够在很快的时间内被广泛应用社会生产生活的各个领域。单片机应用在家用电器方面,更新换代的速度很快,采用单片机控制电动玩具、电视游戏设备、录音机、DV 以及相关家用电子产品,能够进一步提升产品性能。

一、单片机概述

单片机主要是一种在线式的控制机,也就是指现场控制。因此,能够在很大程度上提升家用电器抗干扰能力,并降低生产成本,这就是其与离线式计算机之间的主要区别。因为单片机成本部分十分敏感,因此,当前使用的软件主要还是一种低级的变成语言。这种低级变成语言相对于二进制编码而言,水平十分有限。但是,在家用电器当中仍然采用该种低级变成语言,主要原因是因为单片机从内部结构上看并没有计算机类型的CPU。同时也没有像计算机硬盘一样的储存设备。

单片机通常情况下又被称为单片微控制设备,通过它并不能完成整个逻辑功能,但是能够将计算机系统完整集成到芯片当中,换句话说,单片机就相当于计算机。但是,单片机的体积更小,质量更轻,价格也更加便宜。同时,其能够为产品技术学习以及应用和开发提供最适合的条件。与此同时,充分学习和使用单片机能够了解计算机的原理以及构造情况,为单片机内部结构与电脑功能类型研究提供重要依据。

通过使用单片机控制家用电器,能够完成简单指令。通常情况下,家用电器当中采用的全自动滚筒洗衣机以及吸油烟机(排烟罩)等设备结构当中都能够见到单片机。单片机就是作为控制系统当中的核心部件发挥其作用的。

上述中的这种计算机当中涉及到的最小系统可能只是一片集成电路,这种条件下其就能进行简单的运行与控制。又因为其体积相对较小,在设计过程中,被放置在机械内部,十分方便。在整个装置当中,单片机相当于是人体的大脑,一旦单片机出现了问题,可能造成整个系统和设备的瘫痪。目前,单片机使用的领域广泛,例如智能仪表、导航设备以及家用电器等都采用单片机来实现其功效。而这种类型的产品又会在产品的名称前面冠以“智能型”之名。

二、单片机应用

家用电器当中普遍都采用单片机控制系统完成技术控制与功能操作。这种设计与应用能巩固有效提升产品的控制功能与属性,并充分节约生产成本与减小体积。随着单片机在技术生产过程中取代传统意义上的机械控制部件,家用电器产品也开始走向了智能化。例如,一些家用智能洗衣机已经能够分辨衣物种类与脏污程度,并在此基础上设定洗涤时间和强度。一些产品还能够对事物的种类进行区分,并在此基础上选择加热时长。另外一些还能够对食物种类进行区分,并选择冷藏时间等等。这些智能型家用电器都充分发挥了单片机以及家用电器本身功能特性。并将两者结合,满足人们都生活多项功能的需要。

本文针对单片机应用在家用电器当中进行简要分析,具体内容包括几个方面:

(一)微波炉单片机使用。从传感器或其它接收设备获得的电信号,由于传输过程中的各种噪声干扰,工作现场的电磁干扰,前段电路本身的影响,往往会有多种频率成分的噪声信号,严重情况下,这种噪声信号甚至会淹没有效输入信号,致使测试无法正常进行。

微波炉当中的最新产品都具有智能化功能,也就是变频式微波炉,这种微波炉主要采用的是单片机控制程序,以此实现实时控制微波炉磁控功能辐射强弱。通过这种方式微波炉内部环境当中的温度将能够稳定在一定的范围当中。这就真正实现了从强火到弱火的智能与自动控制。另外,采用单片机技术应用在无序解冻方面,能够有效地控制解冻全过程,使得食物能够更加接近自然解冻的规律。因此,取得了更加理想的解冻效果。正是基于这种理论,单片机控制变频式微波炉能够被广泛应用。

(二)洗衣机单片机使用。洗衣机当中使用的控制系统主要是基于模糊控制系统完成的,也就是使用者只要能够按下相应的按钮,洗衣机就能够根据指令计算用水量与选择最佳的水流。并在此基础上完成洗涤全过程。这种条件下,衣物能够被以最佳形态洗涤,实现了洗衣机的智能化功能。这种智能化的功能主要通过光电传感器当中的型号,被发射到单片机当中,而单片机当中的储存设备又能够进行模糊控制程序编写,并处理数据,在这个过程中洗衣机等昂中的水位与水流情况都被设置完成,此外,来自布量传感器的有关布量、布质的信息,也是决定水位,洗涤时间和水流强度等的重要依据。

(三)空调单片机使用。单片机系统采集的信号有模拟电压信号、模拟电流信号、PWM 信号、数字逻辑信号等。现在,绝大多数传感器输出的信号都是模拟信号量,电流和电压。所以模拟信号的采集应用最为广泛,处理过程也相对复杂。相比于模拟信号,PWM 信号和数字逻辑信号的采集比较直接,单片机能够直接处理这类信号,无需额外的器件进行信号转换。单片机测控系统有时需要进行多路和多参数的采集和控制,如果每一路都单独采用各自的输入回路,即每一路都采用放大、滤波、采样/保持,A/D 等环节,不仅成本比单路成倍增加,而且会导致系统体积庞大,且由于模拟器件、阻容元件参数特性不一致,对系统的校准带来很大困难;并且对于多路巡检如128 路信号采集情况,每路单独采用一个回路几乎是不可能的。因此,除特殊情况下采用多路独立的放大、A/D 外,通常采用公共的采样/保持及A/D 转换电路(有时甚至可将某些放大电路共用),利用多路模拟开关,可以方便实现共用。

结语:

综上所述,随着社会、经济、科学技术的不断发展,单片机应用在社会生活的诸多领域当中,很难发现,现代社会当中仍然存在未使用单片机的家用电器。单片机在家用电器当中的使用率之高,说明了其应用优势。但是想要充分了解单片机仍然需要对其进行深入了解与原理分析。只有这样才能进一步促进单片机在家用电器当中的应用水平提升。

参考文献:

[1]肖凤明.新型空调器故障分析与维修技能训练[M].电子工业出版社.2011(02):03-04.

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一、引言

 

单片机是把一个计算机系统集成到一个芯片上,广泛应用于家用电器、智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、军工等领域,在社会生活中具有极其重要的作用。单片机原理及应用是测控技术与仪器专业中一门重要的综合性很强的专业基础课程,并且与多门课程深度相关,如电工基础、电子技术基础、传感技术、微机原理及应用、控制工程基础、测控电路设计、智能仪器设计等。同时本门课程具有极强的综合性、实践性的特点,对于培养学生的实验能力具有重要作用。基于单片机教学的重要性,全国各校也一直在进行关于单片机的教育教学方式、方法改革,主要的改革方向均是增强单片机教学的实践能力,在课堂教学的基础上,加强实践教学,主要的方式包括:(1)加强实验环节;

 

(2)增加综合性实验;(3)加课程设计环节;(4)设计单独的实践环节。项目驱动型是近年来比较受到认可的一种教学方式。项目教学法是在教师的指导下,学生设计一个相对独立的项目,围绕着项目组织和开展教学,由学生提出设计目标,完成项目的调研,在教师的指导下,形成设计方案,完成项目的设计及调试,并完成项目报告。对于培养学生的专业能力、信息收集能力、团队合作及写书面报告的能力等均有很大的帮助。项目教学法可将相关学科中的知识内容通过单片机作为核心,转化为若干个教学项目,使得学生在完成项目的过程中可以从知识体系的角度对本专业有深刻的认识。

 

基于测控技术与仪器专业的特点,项目的设计要尽可能与本专业重要的知识内容相结合,可以综合学生所学的电路、数字电路、模拟电路、编程语言、仪器电路、光电检测技术、传感器等多门基础课和专业基础课的知识,培养学生进行智能化电子系统整体设计能力。为此,本文设计了单片机教学实践平台项目,尽可能适应多种类型的传感器,可以完成多种类型的测控系统,全面培养学生的设计、实践能力。

 

二、单片机实践教学系统组成

 

教学系统的设计既要满足学生学习单片机的需要,也为学生建立符合测控技术与仪器专业培养方向的测控系统提供了足够的空间;既为学生学习本专业的相关课程提供了一个平台,也为学有余力的学生提供了更多深入学习的条件;既保留了目前教学过程中经典的教学内容,也要对实际应用领域中广泛使用的新技术予以足够的重视。系统主要组成如图1所示。

 

教学实践平台以ADUC842单片机为核心,设计了存储器扩展、人机接口、模拟信号处理电路、数字量输入输出电路、无线通信、驱动电路等,同时可通过串口电路连接GPS、GPRS、485等在测控系统中广泛应用的技术,同时设计多种类型传感器供学生组成不同类型的测控系统。

 

三、单片机实践教学系统电路设计

 

1.CPU电路设计。CPU选择ADuC842作为主控CPU,ADuC842是ADI公司生产的具有8051内核的模拟单片机,集成了丰富的片上资源,它具有3个16位定时器/计数器、62KB片内电擦除程序存储器、4KB片内电擦除数据存储器、2304B片内数据RAM、8通道12位高精度ADC、2个12位DAC、12个中断源、看门狗定时器和电源监视器,同时还集成了UART、I2C和SPI串行接口,既可满足学生学习的需要,也是一种功能强大的可广泛应用的新型单片机。

 

2.模拟信号及数字信号输入输出电路设计。由于ADuC842单片机具有8通道12位A/D转换器及2路12位D/A转换器,可以满足大多数的系统应用,因此只需要利用运放设计放大电路,用于和传感器输入的信号进行匹配即可。数字量输入输出采用光藕TLP281-4进行光电隔离,一方面可以起到保护作用,同时也可以匹配外接电路和各种电平,为测控系统设计提供更多的灵活性。

 

3.人机接口电路。人机接口电路采用了单片机电路最常用的键盘、数码管管理器件HD7279作为核心电路,设计了3×4的小键盘及四位数码管,可以满足测控的基本需要,同时还设计了液晶接口,可设计出更丰富的界面。

 

4.通信电路设计。测控系统的通信主要分为有线和无线两种,对于有线系统设计了最常用的RS232接口及广泛应用于测控系统中的RS485总线。无线通信采用了基于无线数据传输模块的通信接口设计,工作于433MHz频段,具有工作频道的设置和发送、接收、待机状态等工作模式可短距离无线传输,具有抗干扰性能强、可靠性高、安全性好、受地理条件限制少、安装灵活等优点,在许多领域有着广泛的应用前景。同时为满足测控系统远程通信的需求,设计了基于GPRS通信模块的接口。GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、支持TCP/IP协议,可以直接与Internet互通,具有广泛应用。

 

5.典型应用电路设计。串行总线是现代测控系统中应用最广泛的技术,为使学生学习到应用最广泛的单片机系统的串行片内互连技术,采用了三种总线设计了外围电路,分别是:DS18B20是基本于单总线的温度传感器、DS1302是基于SPI总线的日历时钟芯片、AT24C02是基于二线串行总线的EEPROM芯片。传感器是单片机测控系统中最重要的组成部分,为了与测控专业的其他课程相衔接,分别采用了多种原理设计的传感器,如电阻型、电感型、电容型、压电型等传感器,特别重视光电式传感器的应用。

 

四、单片机实践教学项目应用

 

本单片机实践教学系统可应用于单片机的教学实践中,让学生自己组队,根据自己的兴趣,调研并确定题目,尽可能利用教学系统所提供的资源,形成自己的设计方案,设计测控系统、调试电路、调试程序,完成一个可包含光、机、电的测控系统,在学习单片机的过程中,学习测控系统开发的整个过程,对本专业有更深刻的认识。

篇6

随着社会的不断发展、科技的不断进步,单片机在社会中的应用领域不断的扩展,这也在一定的程度上说明了单片机在社会中的重要性。一般来说,我们常见的有关单片机控制的电器有洗衣机、电冰箱、电视机、微波炉和空调以及音响设备等,和计算机相连的打印机、传真机、复印机甚至扫描仪等办公自动化的设备都用单片机,自动化控制的电梯、机床等,我们通常见到的交通信号灯、荧光彩灯以及广告屏幕上的色彩的变化,甚至小孩子所玩的玩具中都含有单片机。所有的这些无不在透露着一个信息,那就是单片机的应用渗透到了生活中的方方面面。同时,正是由于单片机技术在生活中的广泛应用,使得单片机这一课程在各个职业类的学校中的位置越来越突出,越来越受到重视。所以,本文对中职单片机的教学研究还是有必要的。但是单片机的学习并不是一个简单的课程,素以,接下来,本文将单片机的教学课程入手,然后对中职单片机的教学课堂的实践操作办法进行详细的分析。

1.单片机的课堂教学

1.1 对于单片机的课堂教学这一话题的分析要先从其教学的内容和模式入手,这是由社会教育改革的背景决定的。

从单片机的教学主要线路来讲,要以单片机的应用为主。在以往的单片机教学的过程中,教师注重的往往是知识界搜的理论性,而相对于单片机的实际操作教学显得单薄的多。一般来说,从学生的学习课本《单片机应用技术》中的内容上来讲,大多都是从单片机端口控制开始的,紧接着就是有关单片机的一些组装结构,而且这样的理论课程几乎占用了学生的大半个学期,对于学生来说,枯燥的理论很难激起他们的学习兴趣,这就会在一定的程度上导致学生对单片机课程的厌学心理的产生,甚至有的学生会认为没有信心学好这门课程。若是教师在教学的过程中,将单片机的实际应用操作在课堂上给学生展示出来,或者可以举一些贴近学生生活的实例,这样最起码可以是学生在那还中建立一个简单的概念,可以在某种程度上增强对单片机的理解,凑个人逐步的提高学生的学习兴趣。

1.2 从教师的教学方法上面来讲,教学方法的应用也是影响学生学习积极性的一大原因之一。所以,为了提高学生对单片机的实际操作能力,只有用对方法才是关键。通常来说,对于像单片机课程理论性较强的学科,对于学生要进行循序渐进的引导,即从简单到复杂、在有复杂到实际操作的过程,这样一个渐进的过程可以使学生的学习由被动转化为主动,提高学生的学习兴趣,从而在根本上提高课堂的学习效率。具体来说,对于教材前面的基础理论,教师最好对学生进行实验的展示,只有在基础上给学生一个清晰的分析,学生在后期的学习中才能毫不费力的投入状态,从而,在固有的基础上提高学生的动手能力和实践能力。

2.中职单片机的实践操作方法

2.1 从学校的层面上来将,要加强学生的实际动手能力,就要对学生进行大量的实际动手训练,那么就有必要建立一个单片机实验室。因为单片机实验室的建立在一定的程度上为学生搭建了一个实际操作的平台,在一定的基础上可以提高学生的实际操作的能力。除此之外,学生可以从实际的操作中加深自己对单片机的认识,以及发现自己对单片机操作的问题所在,进而可以在平时的学习过程中有所加强。但这里,值得我们注意的是,教师在进行单片机的挑选的时候,要注意简繁的顺序,一般来说,有简单到复杂是比较符合学生学习的心理的。

2.2 从教师的角度来说,随着教育的不断改革,那么对于单片机的教学就要改变传统枯燥的教学方式,即对抽象理论知识的学习。从实践的操作入手,是激发学生学习兴趣的关键因素之一。一般来说,中职学生对于单片机的学习的前提是,必须具备基本的视图的能力以及一些其他相关的基本技能,因为只有具备这样的基础,才能够为以后的学习打好基础。那么,在开始对单片机进行实际操作的时候,学生就需要动手操作,不管是用万能板搭建实际的电路还是下载元器,编辑程序等,学生进行实际的操作在学习的过程中会有更多的或等,同时也会在很大的程度上激发学生的学习兴趣,从而在一定的程度上增强学生的实际应用能力。

2.3 对单片机的教学方法要创新,不能够完全的拘泥于教材。根据调查发现,项目教学法在单片机教学中的应用得到了很好的效果,这是因为项目教学法的中心是实践,即所谓的"任务引领理论知识,理论知识服务于实践"。除此之外,学生对于单片机的学习需要的不仅仅是有关单片机的理论知识,他们需要更多更广的理论来辅助实践,但是学生的水平又是良莠不齐的,这就需要教师在进行单片机的教学中不能够拘泥于教材,要根据学生的实际情况出发,根据实验的设施进行制定实验的计划,只有在学生的能力范围内进行强化训练,才能够夯实学生的基础。

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关键词:单片机 干扰 抗干扰技术

中图分类号:TP368 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)05-0000-00

1单片机的应用概述

现代工厂生产中越来越多的用到单片机是因为单片机自身存在很大的优势――体积小、集成度高、可控能力强,而且单片机在现在的高端家电、智能仪器以及日常生活中也起到了很大的作用。但是单片机在运行过程中如果受到干扰就会给它的运行带来许多不便之处,普通的干扰会导致系统内部运作不稳定,较大的干扰则会导致单片机停止运行。

2干扰因素对单片机系统造成的影响

随着我国社会科学技术的进一步发展,单片机不仅在工业生产方面有着重要的作用,现在也广泛应用于监控系统和智能体系,这些体系对单片机的稳定性和可靠性要求非常严格。然而单片机在运行过程中是否稳定可靠在很大程度上取决去它本身的抗干扰能力。

通过对单片机运行过程的分析,我们可以发现,影响单片机系统运行的因素有电磁干扰、浪涌干扰、放电干扰以及高频振荡扰乱。这些干扰会对单片机的运行系统造成紊乱,有时还会导致获得的数据有很大的差异,严重时干扰因素还可能造成单片机整个体系出现图像串色的问题。

3影响单片机运作的主要因素及干扰后果

3.1影响单片机运行的主要干扰源

(1)工业中的电磁干扰。单片机的运行能够有效的提高工业生产的效率,但是工业生产领域需要有充足的电力,在工业领域附近会有大型的电力传输系统,会产生高强度的电场和磁场,再加上太阳辐射磁波以及雷电磁波这些自然的磁场会严重干扰单片机的运行,会导致单片机运行不稳定,严重时会导致单片机不能正常运行。

(2)单片机系统内部的供电干扰。工厂存在各种不同的大频率的生产设备,这些设备在运行过程中需要大量的电力支持。并且这些设备运行的时间不同,会导致工厂内部电压一直处于变化之中,有时会处于用电高峰,这样不稳定的电压对单片机的影响非常不利。

(3)单片机系统的其他干扰。除了磁场干扰和供电干扰以外,对单片机系统干扰的因素还有很多,例如噪音、电路设计和单片机的元件布局等。工厂生产过程中会产生很大的噪音,这些噪音在达到一定的程度之后也会干扰单片机的运行。

3.2单片机系统的干扰后果

单片机在运行过程中如果受到干扰会导致它的检测精度大幅度下降 ,如果在数据采集中干扰信号进行干扰会导致采集到的数字有很大的误差。 干扰严重时,会导致单片机接收不到信号,无法正常运行,有时候还会导致单片机产生错误的指示,如果按照错误的指示进行,产生的结果将毫无意义,还会影响程序的正常进行。

4单片机的抗干扰技术

单片机一般都在环境复杂的工厂运行,会有很多的干扰来源。要想保证单片机正常稳定的运行,需要抑制干扰。干扰主要有来自系统内部的干扰和来自外部的干扰。

4.1抑制电磁干扰技术

单片机系统是一种工业微机系统,和其他的微机系统相比,单片机系统更容易受到电磁的干扰,只有合理的抑制电磁干扰才能有效控制住这样的干扰。屏蔽电场磁场的信号是最主要的抑制磁场的方法,可以使用的方法有安装屏蔽仪,从源头上阻断电磁的干扰,还有就是可以将单片机安装在离电场磁场距离远的地方。这样可以在一定程度上控制单机片的干扰,可以保证单片机系统正常的运行。

4.2解决供电系统干扰

单片机的电源设计和单片机的安装在一定程度上也会影响单片机的运行。在电源设计时可以采用交流变频电,这样的设计可以保证单片机系统运行时电压相对稳定,必要时可以安装稳定器,稳定器可以有效的控制工厂内部的电压,电压稳定自然而然导致单片机的运行趋于稳定。

在工厂安装单片机时,可以采用接地式安装法,在安装过程中应该尽量保持屏蔽仪接触地面,还可以将接地设备用金属外壳保护起来。接地技术对噪声干扰有一定的控制作用,不仅可以有效控制外部噪音的干扰,对单片机系统内部的噪音干扰也有一定的控制作用。

另外,在工厂应该使用带有稳定设备的开关,对单片机的稳定运行也有一定的作用。解决好供电系统带给单机片的不稳定问题,也可以在一定程度上保证单片机稳定可靠的运行。

4.3选用频率低的微控制器

根据单片机的运行机制,运行过程中系统内部的频率越高,就越容易产生噪音干扰。所以要想保证单片机稳定的运行,就需要单片机在运行过程中有较低的频率,而微控制器可以有效达到较低的频率,从而大大的降低了单片机运行过程中的噪音干扰。解决单片机运行的噪音干扰除了使用频率低的微控制器之外,也可以选择性能比较好的元组,用质量好的元组组成单片机,有效控制噪音干扰。

单片机的抗干扰技术是很多方面的,上文所述的抑制电磁干扰、控制电力系统干扰、解决噪音干扰都可以有效的控制单片机的干扰。整体来说,单片机的抗干扰技术包括硬件抗干扰和软件抗干扰技术。要想保证单片机稳定运行,要着力于硬件和软件两方面的抗干扰技术。

5结语

单片机对现代工业的生产过程有着很大的影响,但工业生产对单机片的要求比较高。工厂的环境比较复杂,在很大程度上会导致单片机工作时不稳定。为了保证单片机运行时的可靠稳定,需要运用单片机抗干扰技术,抑制单机片运行过程中的干扰,可以从噪音、控制电力、电磁场等方面抑制干扰。

参考文献

[1]薛文浩.浅谈单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].科技视界,2015,(6).

[2]袁曦.浅谈单片机应用中的抗干扰技术与方法[J].科技与创新,2014,(17).

[3]尹丛丛.单片机应用抗干扰技术研究[J].无线互联科技,2015,(1).

[4]黄子豪,夏勇.单片机应用系统抗干扰技术的设计[J].科学与财富,2014,(7).

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【关键词】单片机;电子技术;应用分析;研究

1引言

单片机就从本质上来说,是可以进行编程的集成电路,但是从基本原理来看,是每一个组成部件将工作完成的过程。首先应该将基本的任务做好,但是如果只依靠单片机的一小部分是不可能完成的,应该按照单个指令进行划分,然后对部件进行一定的分配,让任务与指令系统能够充分的完成,单片机在对命令进行执行的时候,指令会按照相应的顺序将地址送给程序,单片机主要有三个组成部分:

1.1存储器

这是对指令进行存在的,能够按照存储单元以及地址来划分。

1.2运算器

在单片机中运算器是最忙碌的,同时也是最核心的部分。

1.3控制器

也就是相当于单片机的大脑,协调能力比较强,并且每一个环节都是根据控制器进行的。本文就对单片机在电子技术中的应用进行分析。

2单片机在电子技术中的应用分析

2.1单片机的具体应用

单片机的应用主要包括几下各方面的内容:2.1.1电话方面电话除了进行通话功能还包括了录音功能,在进行录音电话过程中,可以对这些信号进行一定的收集,同时将控制信号发出去,如果电路出现中断就会难以控制,单片机受到了某种电压就能控制更多开关。2.1.2手机技术的创新现代手机有着很强大的语音功能,这与单片机的使用有一定的联系,通过该系统能够进行识别与操作并输入相关的信息,而单片机也成为构成音频的入口,对音频信息进行收集,同时做出一定的分辨。2.1.3电脑配件电脑的外接硬件设备是病毒的主要传播途径,并且对电脑病毒的传染是很重要的,将开关、LED以及USB相联系,就能让所有设备都采用同一个电源,这些设备可以进行一些特殊的组合,单片机对移动设备的输入、输出能让电脑中病毒的几率大大降低。2.1.4家用电器单片机的发展已经经过了很长时间,从尖端科技到人们普通生活,都有很大的作用。家庭中最常使用的电器就是冰箱、遥控器等等,这种系统是常见的案例。根据出粗车的计价器来分析,主要的核心是16单片机,这其中包括里程传感器、数据显示器以及输入设备等等,将脉冲数作为依据,能够将路程的长度计算出来,而单片机最主要的作用就是进行数据的收集,最后将过程的计算信息发送到显示器上。2.1.5在医疗器械以及仪表领域的应用随着工业自动化的发展,尤其是在特殊的环境下,例如核工业、电力高压行业等方面,这些特殊环境对人的伤害是很大的,同时危险性较高,单片机的投入使用能够对工业化进行更好的控制,例如报警系统、流水线作业系统等方面都得到了应用,在医疗器械领域中,医疗条件与技术也在不断提高,各种检测手段都需要应用到先进的科学技术,单片机技术应用在医疗器械方面,可以对各种不同的疾病进行一定的检测,从而提高用药的准确性,让医疗设备结构变得更加合理化与智能化,常见的包括超声波检测、分析仪器、呼吸系统等等。在进行仪器仪表检测的时候,需要来自各方面的共同努力,因此仪器仪表的质量好坏直接影响着整个国家的生产制造水平,随着单片机集成到仪器仪表中,这些设备也都朝着数字化的方向发展了,并具有可靠性、准确性以及故障率低的特点,对以后的发展有很大的帮助。

2.2单片机的发展趋势

单片机的主要发展趋势包括:2.2.1CPU会进一步的改进CPU数据的改进能够增加总线的宽度,单片机的位数也会不断的上升,这就使得单片机的数据处理功能远远大于8单片机,同时在结构上也利用了双CPU的方式,达到提高数据处理能力的效果。2.2.2微型单片化在使用单片机的时候芯片上集成了很多的内容,例如CPU、RAM、ROM以及中断系统等等,还有一些单片机集成了LCD驱动电路,这样能够将更多的电路包含在其中,就增加了自身的功能,此外还有很多的单片机都存在体积小以及重量轻的特点。2.2.3低能耗CMOS化在一开始推出MCS-51的时候其能耗就能达到630MW,如今人们对单片机功能的要求在不断的降低,从制造商来看大多是以CMOS为主,这样就会受到自身物理特征的影响,导致难以提高工作的整体速度。2.2.4存储器的发展目前国内的单片机在进行存储的时候都是使用的闪速也就是Flash存储器,这种存储器能够在正5V以下来进行操作,可以使用静态存储器这样即使在断电的情况下也不会丢失数据,利用Flash存储器就可以不使用扩展程序存储器,在结构上就被大大的简化了,同时存储容量也不断的增加,让一些单片机都达到了128kB以及达到更大的容量。

3结束语

综上所述,主要对单片机在电子技术中的应用进行分析,可以看出,单片机在电子技术中的应用还是很大的,同时其自身的现实意义也能够将更多的效益带给人们,单片机的应用能够让电子技术中的设计思想发生根本性的改变,在不断的推广单片机的过程中,使得电子技术取得更加深远的发展,相信在众多专业人员的共同努力下,未来我国电子技术方面会取得更大的进步,迈上新的历史阶段。

参考文献

[1]朱高中.基于单片机的红外遥控解码电路的设计[J].计算技术与自动化,2011(02).

[2]周祖荣,冯步.基于单片机简便学习型红外万用遥控器的设计[J].信息通信,2013(10).

[3]陈天水,秦文,胡天友.基于mega128单片机的学习型红外遥控器设计[J].微型机与应用,2011(08).

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在单片机课程教学过程中,学生普遍反应不容易入门,针对各个教学难点很多一线教师采用了多种教学方法帮助学生理解抽象的问题,但是仍然没有改变该门课程不易入门的特点,为了解决这一问题,本文结合目前前沿技术给出了一种采用图形化语言编译平台降低单片机课程入门难度的课改方向。

关键词:

单片机;流码;课程改革;图形化语言

0引言

“单片机技术与应用”这门课程目前是电子信息、电气类专业学生必修的课程之一,通过该课程的学习,学生能够理解智能仪器的原理及应用方法、了解自动控制设备的控制方法,以及能够完成一些简单电子产品的开发设计工作。单片机可以看做属于计算机硬件范畴的课程,该类课程比较抽象,学生不易入门,是学生比较难以掌握的课程。随着技术的发展,目前市场上使用的单片机内核种类很多,51、AVR、PIC、MSP430等都是比较常见的单片机类型,但是其中51内核单片机一直是众多高校或者职业院校教学一直采用的芯片类型。经典51内核单片机之所以被广泛用于教学主要有以下几方面原因:

(1)技术成熟,相关学习及应用资料多。

51单片机相对于其他类型单片机起步较早,上世纪80年代就开始传入我国进行研究应用了。在30多年的教学、科研过程中积累了大量的学习和应用材料,所以不论对于老师教学还是学生自学都有大量的参考学习资料,可以从书籍、网络论坛、期刊论文数据库等多途径获得。

(2)任课教师普遍熟悉51单片机的原理及应用

很多任课教师自身在学习过程中接触的就是51内核单片机,所以教师教学过程中更倾向于选择51单片机作为授课对象,就这样一代传一代,51单片机的应用客户群逐渐壮大起来。

(3)51单片机本身也在不断完善发展

同为51内核单片机,但是不同品牌厂商对自己的产品都在不同方面进行完善,宏晶科技有限公司的STC各系列单片机就是其中的代表,不论从运算速度、可靠性上还是片上资源上都不断进行更新,另外在供电方面还有低功耗的类型。所以从技术应用上,51单片机经过多年的发展并没有落后于其他MCU。

1单片机学习难点

在教学过程中发现,不论是51还是其他内核的单片机都存在入门难特点,这主要是由单片机硬件本身特性决定的。以51单片机为例,单片机学习的难点主要有这几方面:

(1)硬件结构理解比较抽象

(2)编程语言学习困难

很多学生在学习单片机硬件结构时,对各部分结构的理解停留在概念描述层面,不能很快转变思维方式,对其功能,实际作用与实际工作和应用联系不起来。对于没有编程基础的同学,不论是学习汇编语言还是C语言,在程序编写上都需要有一个思维转变适应的过程,很多学生不适应,一直觉得单片机难学。

(3)知识点难理解

在单片机学习过程会涉及到很多新名词和知识,例如中断、定时计数器、串口等,这些功能的工作方式或者启动流程也是学习过程中需要注意的难点。单片机课程教学可以看成以下三个部分:单片机及语言的选择、教学实施过程、目标,如图1所示。检索很多文献发现,为了达成教学目标,教学中设计实施了各种教学方法、教学模式改革和创新,对学生学习应该说有很大帮助,但没有改变单片机学习困难和不易上手的本质。

2高职学生学情分析

当前高职生源存在以下几个普遍问题:

(1)学生高考成绩低,基础不好;

大部分高职生的基础就相对薄弱,有些甚至基本的高中物理电学基础知识都不能很好掌握。

(2)自控性较差,习惯性不学习

高职生源部分学生自控能力差,上课经常玩手机或者看小说等,从小没有养成良好的学习习惯,所以在教学过程中教师采取各种教学方法吸引学生注意力,但对于一些纯理论枯燥的较难知识点,教学效果还是不理想。

(3)对问题的理解能力相对较弱

高职学生与本科生相比,对问题的理解能力的平均水平相对弱,对较为抽象的问题学习起来也会相对吃力。

3新兴开发平台及语言降低单片机学习门槛

(1)Arduino平台

Arduino是在AVR单片机基础上开发的一款便捷灵活、方便上手的一款包括软件和硬件的的开源电子原型平台。硬件(各种型号的Arduino板)、软件(ArduinoIDE)。后来随着技术发展,以其他芯片为基础的Arduino核心板也出现了,运算速度和硬件资源都相应的得到了提高。软件平台ArduinoIDE是基于processingIDE开发。对于初学者来说,极易掌握,同时有着足够的灵活性。Arduino语言基于wiring语言开发,是对avr-gcc库的二次封装,不需要太多的单片机基础、编程基础,学习起来相对于直接C语言或者汇编语言开发单片机应用程序更为简单,可以快速地进行产品开发。另外Arduino平台在网络上可以找到很多开源的软件和硬件资源供初学者学习使用。

(2)图形化语言开发平台

图形化语言开发平台是近些年编程语言的一个发展方向。Arduino平台也开发了相应的图形化程序开发环境,通过图形化方式更直观的表现出程序逻辑,直接避开了文本代码方面的记忆,对于英语不好见英文就怕的学生来说这种图形化程序更容易接受。最近几年在图形化编程环境领域出现了一个新平台叫Flowcode,目前已经更新到V6版本,该平台支持PIC、AVR、ARM三种硬件芯片的程序编写。这款平台的编程语言也很有创意,类似于程序流程图,简称“流码”,同时还兼容C语言,对于已经完善的C语言代码可以直接嵌套到流码程序中。此外该平台还支持中文菜单,更容易被学生接受。由于流码程序近似于程序流程图,和其他图形化语言相比,流码对学生编程思维逻辑培养上更具优势。在该平台中还集成了一些基础功能的驱动宏,直接进行图标拖拽调用即可,不需要学生深入了解硬件结构和具体寄存器工作原理及配置,这部分工作,Flowcode平台已经代劳。通过该平台的学习可以让学生更快更好理解单片机的用途,并能很快上手应用。

4结语

职业教育教学应该随着行业技术的发展与时俱进,跟上技术前沿,这样职业教育才更有意义,培养出的人才能更适应社会需求,图形化语言对于单片机技术人才培养上缩短了培训周期,这也意味着单片机行业程序开发人才的供给更快捷,可以为缩短企业产品研发周期和后备技术人才的供给周期,同时也是单片机技术与应用课程授课内容改革的一个重要方向。

参考文献:

[1]张江城,胡橙.基于Arduino的高职高专单片机相关课程改革设计[J].中小企业管理与科技旬刊,2016(10).

[2]李华洲.基于Arduino的高职物联网相关课程改革设计[J].大众科技,2015(01).

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1组成单片机的零部件

简单来说,单片机就是一种集成的电路芯片,通过运用超大规模的集成电路技术把具有强大处理能力的CPU、存储器、只读存储器、多种接口的中断系统、断时器和计时器等设备镶嵌到一块硅片上,并且让这块硅片具有完善的计算处理能力。如今,随着电子技术领域不断的扩张,单片机也随之融入我们的生活和工作以及各个行业领域当中,笔者几乎找不到没有单片机踪迹的行业。卫星导弹发射的飞行路线设置装置,飞机上的导航装置,计算机的网络传输及通讯,这些都不能离开单片机的技术支持。

1.1运算处理器运算器主要是以算术/逻辑运算为主,其核心部件是ALU,再加上一系列的暂存器、累加器、寄存器和布尔处理器。累加器ACC可以说是一个八位数据的寄存器,累加器也是CPU中工作最为平凡的寄存器。当CPU在进行运算时,累加器ACC通常会在运算之前暂存一个操作数,在运算之后保存其运算的结果。B寄存器主要运用于乘法和除法的计算操作。

1.2控制器控制器可以说是CPU的中枢神经,其功能包含了具有定时控制效能的逻辑电路、数据指令寄存器、译码器和地址指南等。本文所属的程序计数器计算机主要是由18位寄存器构建而成。8061CPU指定的地址,从相应的单元中取出指令字节并放入专门的指令寄存器当中,然后,再由译码器翻译指令寄存器中的指令代码,并让其形成不同的控制信号,这些不同类型的控制型号与CUP中的时钟振荡器在特定的实践内相结合,最终形成在一定时间点或段上的电平,这也就是我们常说的控制信息。

1.3存储器存储器是组成单片机整体的重要部分,其特点就是一个单元对一个地址,若有269个单元那么就有269个地址,并且使用两位十六进制的数字表示,这就是存储器的地址。存储器中的每一个存储单元都能够存储一个八位数据的二进制信息,一般情况下都是用两位十六进制数据来表示,这就是存储器的主要内容。这里要注意,存储单元地址和存储单元是两个完全不相同的概念。

2电子技术中的单片机特点

经笔者的实践分析,电子技术领域中的单片机大致有这几大优势,即:高集成度,体积小便于携带;整体的控制性能优越;只需使用很低的电压就可以驱动,总体能耗相对较低,利于便携式产品的开发;兼容度高,能够与其他硬件产生扩展联系;高性价比。据相关调查报告显示,单片机应用领域主要包括:完全自动化的办公设备;机电一体化发展中的运用;单片机在我们日常生活中的应用;各类科研检测仪器中的单片机,提高检测仪器的检测精度,简化操作方式;汽车本体以及周边附属产品;航天科技,尖端武器等领域。

3单片机的应用

3.1使用寿命单片机的使用寿命可以从两个方面来看,一方面是指以单片机开发的产品所使用的时间,另一方面就是指微处理器的寿命。伴随着半导体技术不断的发展,MPU的换代间隔时间也越来越短。因此可见,目前一些较为成功的CPU核心,也将伴随着I/O功能模块的变化而不断的丰富。新型CPU的出现,让单片机的种类不断的增长,给我们的用户带来了更多的选择余地。多种不同数位的单片机共同发展是单片机发展的另一个趋势,但是长时间以来,单片机技术的发展还主要是以八位机为主。随着众多高新科技进入人们的家庭,三十二位单片机的出现得到了高速发展的机会。

3.2运算速度越来越快从MUP中展现出来的高速运算让时钟的频率越来越高,这也是MUP发展的主要表现之一。但是单片机却又不同,为了提高单片机的抗干扰能力和降噪效果,通过降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术不断发展所追求的理念之一。通过改变单片机的内部时序列表,在不影响内部时钟频率的前提下,让运算速度得到提升。

3.3降噪效果和高可靠性在单片机的应用过程中,可靠性是最为重要的因素,为了进一步扩大单片机的运用范围,那么通过运用不同技术手段来提高单片机的可靠性是非常有必要的。近两年,单片机生产厂家为了提高单片机的可靠性,在单片机生产过程中融入了几种新技术,其新型技术有以下几点:(1)EFT技术:这是一种抗干扰的新型技术,主要用于保护振荡电路的正弦信号不会受到外在因素的干扰。(2)降噪布线以及驱动技术:这种技术就是在传统的单片机上,让电源和集成电路处于集成电路外壳的对称引脚之上,通常情况下是在左上、右下或者是左下、右上这连个对称点上。这么做就会让干扰源穿过整个芯片,对电路内部造成干扰。目前,为了优化这一问题,很多单片机在生产过程中都会把地线和电源的引脚设置在两条相邻的边上。这就大大降低了干扰源对整个芯片电流的影响。

4结束语