仿真的概念其實(shí)使用非常廣,最終的含義就是使用可控的手段來模仿真實(shí)的情況。在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,仿真應(yīng)用的范圍主要集中在對(duì)程序的仿真上。
為增進(jìn)大家對(duì)晶振的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)一些常見的與晶振相關(guān)的問題予以解答。
C51單片機(jī)是一種基于8051架構(gòu)的微控制器,具有低功耗、高性能、高可靠性等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,如智能家居、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等。正確使用C51單片機(jī)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。本文將介紹C51單片機(jī)的使用方法和注意事項(xiàng)。
中斷機(jī)制在單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)中是重中之重,我們必須深入理解。首先我們要明白一點(diǎn):CPU執(zhí)行指令代碼,并非一直順序地逐條執(zhí)行,而是可能突然跳到某段代碼上去的。因?yàn)檫@段代碼的優(yōu)先級(jí)更高,或者說它更加緊迫,CPU必須暫時(shí)放下手上的的工作,立即去執(zhí)行它,否則就可能導(dǎo)致不良的后果,甚至是嚴(yán)重的事故。這個(gè)“突然跳轉(zhuǎn)”有時(shí)是可以人為預(yù)見的,或者是設(shè)計(jì)人員故意使然,但有些時(shí)候卻是隨機(jī)的,無法事先斷定它發(fā)生的具體時(shí)間。這就是“中斷”最為通俗的表述,如圖1.22所示。
將“二進(jìn)制”單獨(dú)拿出來作為一節(jié)來講,是因?yàn)樗且粋€(gè)極為基礎(chǔ)的概念。但是很多人對(duì)二進(jìn)制并沒有形象的認(rèn)識(shí),甚至有一些已經(jīng)入門、稍有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)它的理解仍然比較模糊。所以振南認(rèn)為有必要將它以一種更為形象、通俗而又深刻的方式著重來進(jìn)行闡述,以便給我們以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
好,有了CPU、存儲(chǔ)器、總線以及外設(shè),我們把它們有機(jī)地組合封裝在一起,再把各個(gè)外設(shè)、總線的信號(hào),以及供電和地通過引腳引出來,這就是一片完整的單片機(jī)芯片。等等,要讓單片機(jī)跑起來似乎還少了些什么?對(duì),還有時(shí)鐘!
存儲(chǔ)器對(duì)于整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的:供CPU執(zhí)行的程序指令、程序運(yùn)行過程中的變量和數(shù)據(jù)……,它們都要以存儲(chǔ)器作為載體。所以在實(shí)際的應(yīng)用和開發(fā)中,人們總是希望單片機(jī)芯片的RAM和ROM容量能盡量大一些。這樣就可以存儲(chǔ)更多的代碼指令,運(yùn)行規(guī)模更大更為復(fù)雜的程序。另外,存儲(chǔ)器本身的讀寫速度也就成為了CPU性能的最大瓶頸之一。更為形象的描述如圖1.9所示。
下面振南要介紹的是“單片機(jī)的體系架構(gòu)模型”,是超脫于任何一種具體型號(hào)的單片機(jī)芯片之上的(我感覺我要成仙),它具有很強(qiáng)的普適性。幾乎所有的單片機(jī),或是ARM、DSP以及更為高端的處理器都遵循這一模型?;蛘哒f,這一模型中的幾大要素是必需的。
Holtek著眼于中高階應(yīng)用市場(chǎng),宣布新推出HT32F49365?/?HT32F49395高性能32-bit單片機(jī)。采用高效能Arm???Cortex???-M4核心,提供單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU),支持所有Arm??單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型,內(nèi)置完整DSP指令和內(nèi)存保護(hù)單元(MPU),增強(qiáng)數(shù)值運(yùn)算效能與應(yīng)用安全性。高集成度與高運(yùn)算效能并提供多種節(jié)能模式,可滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景,例如智能家居、工業(yè)控制、嵌入式系統(tǒng)、電機(jī)控制等。
AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡(jiǎn)指令集高速8位單片機(jī)。AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。
AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡(jiǎn)指令集高速8位單片機(jī)??梢詮V泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。
在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán)。程序的正常運(yùn)行被打斷,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預(yù)料的后果。所以,出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片,俗稱"看門狗"(watchdog)。
AVR與傳統(tǒng)類型的單片機(jī)相比,除了必須能實(shí)現(xiàn)原來的一些基本的功能,其在結(jié)構(gòu)體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。 但使用更好的器件只是為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)好的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個(gè)好的基礎(chǔ)和可能性,如果還采用和沿襲以前傳統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)思想和方法的話,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特點(diǎn)和長(zhǎng)處。 功能越好的器件,需要具備更高技術(shù)和能力的人來使用和駕馭它。AVR與傳統(tǒng)類型的單片機(jī)相比,除了必須能實(shí)現(xiàn)原來的一些基本的功能,其在結(jié)構(gòu)體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,為保證系統(tǒng)中單片機(jī)能夠工作穩(wěn)定可靠,復(fù)位電路是必不可少的環(huán)節(jié)。單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)可靠性直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。目前單片機(jī)廣泛應(yīng)用在機(jī)電、醫(yī)療、儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)方面。目前市場(chǎng)上比較流行的單片機(jī)是Intel公司的MCS51系列和MCS96系列單片機(jī)、Motorola公司的M6800系列單片機(jī)。無論使用何種單片機(jī),復(fù)位電路的都是非常重要的,單片機(jī)復(fù)位電路的可靠性直接決定了整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
PIC單片機(jī)從計(jì)算機(jī)外置、家用電器控制、電信通訊、智能儀器、汽車電子、金融電子等各方面得到了廣泛的應(yīng)用。PIC單片機(jī)以其可用性廣、成本低、用戶基礎(chǔ)廣、串行編程能力強(qiáng)等特點(diǎn),深受廣大開發(fā)者和工程師的歡迎。以下是PIC單片機(jī)的架構(gòu)類型:
STC單片機(jī)是一款增強(qiáng)型51單片機(jī),完全兼容MCS-51,還增加了新的功能,比如新增兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí),多一個(gè)外中斷,內(nèi)置EEPROM,硬件看門狗,具有掉電模式,512B內(nèi)存等。還支持ISP下載,不用編程器,只要一個(gè)MAX232和一些廉價(jià)的元件就能寫程序,可擦寫10萬次。因此是一款很好用的單片機(jī)。
PIC單片機(jī)采用精簡(jiǎn)指令集,例如對(duì)于PIC16F716單片機(jī),只有35條單字節(jié)指令。要用這么少的指令實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制或計(jì)算,顯然要在程序設(shè)計(jì)上多做文章,以下就程序設(shè)計(jì)需要注意的問題談一些看法。 美國(guó)微芯公司開發(fā)的CMOS工藝PIC系列單片機(jī),特別是采用內(nèi)置第二代Flash存儲(chǔ)器的微控制器在快速應(yīng)用方面具有獨(dú)到之處。PIC單片機(jī)系列內(nèi)大都包含運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、A/D、PWM、輸入和輸出I/O、通信等常用接口。自由靈活的定義功能可以適應(yīng)不同的控制要求。
pic單片機(jī)應(yīng)用很多,生活中到處都有pic單片機(jī)的身影。小編個(gè)人也是從事pic單片機(jī)開發(fā)的人員之一,對(duì)于pic單片機(jī)有一定的理解。今天,小編將帶領(lǐng)大家一起看一下pic單片所具備的8大優(yōu)勢(shì)。
MCS—51系列單片機(jī)內(nèi)部只需兩個(gè)外部接中斷連源輸入端,當(dāng)外部接連源多于兩個(gè)時(shí),就必須進(jìn)行拓寬,下面介紹幾種簡(jiǎn)略的拓寬辦法:
本人從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)已有多年,使用過多種型號(hào)的PIC單片機(jī),深感PIC單片機(jī)使用起來確實(shí)很方便: