文献综述-文献翻译-单片机

1m sm m m 2m m et,s,sm e,m em em sm m m m m al al,m s,m 0,U,m s,s,m m m m nt m s,m m m m m m m m m m m m em m e,ge,e,a0,a1,em m m em o,at,m m 022,m noC)m O,em 5em 8s,em em em al,m em 机单 片 机 也 被 称 为 微 控 制 器 （ ， 常 用 英 文 字 母的 缩 写 单 片 机 ， 它 最 早 是 被 用 在 工 业 控 制 领 域 。 单 片 机 由 芯 片 内仅 有 用 处 理 器 发 展 而 来 。 最 早 的 设 计 理 念 是 通 过 将 大 量 外 围 设 备和 在 一 个 芯 片 中 ， 使 计 算 机 系 统 更 小 ， 更 容 易 集 成 进 复 杂 的 而 对体 积 要 求 严 格 的 控 制 设 备 当 中 。 80是 最 早 按 照 这 种 思 想 设 计 出 的处 理 器 ， 从 此 以 后 ， 单 片 机 和 专 用 处 理 器 的 发 展 便 分 道 扬 镳 。 早 期 的 单 片 机 都 是 8位 或 4位 的 。 其 中 最 成 功 的 是 031， 因为 简 单 可 靠 而 性 能 不 错 获 得 了 很 大 的 好 评 。 此 后 在 8031上 发 展 出 了 单 片 机 系 统 。 基 于 这 一 系 统 的 单 片 机 系 统 直 到 现 在 还 在 广 泛 使 用 。 随着 工 业 控 制 领 域 要 求 的 提 高 ， 开 始 出 现 了 16位 单 片 机 ， 但 因 为 性 价 比 不 理想 并 未 得 到 很 广 泛 的 应 用 。 90年 代 后 随 着 消 费 电 子 产 品 大 发 展 ， 单 片 机 技术 得 到 了 巨 大 提 高 。 随 着 特 别 是 后 来 的 的 广 泛 应用 ， 32位 单 片 机 迅 速 取 代 16位 单 片 机 的 高 端 地 位 ， 并 且 进 入 主 流 市 场 。 而传 统 的 8位 单 片 机 的 性 能 也 得 到 了 飞 速 提 高 ， 处 理 能 力 比 起 80年 代 提 高 了数 百 倍 。 目 前 ， 高 端 的 32位 单 片 机 主 频 已 经 超 过 30性 能 直 追 90年代 中 期 的 专 用 处 理 器 ， 而 普 通 的 型 号 出 厂 价 格 跌 落 至 1美 元 ， 最 高 端 1的 型号 也 只 有 10美 元 。 当 代 单 片 机 系 统 已 经 不 再 只 在 裸 机 环 境 下 开 发 和 使 用 ，大 量 专 用 的 嵌 入 式 操 作 系 统 被 广 泛 应 用 在 全 系 列 的 单 片 机 上 。 而 在 作 为 掌上 电 脑 和 手 机 核 心 处 理 的 高 端 单 片 机 甚 至 可 以 直 接 使 用 专 用 的 系 统 。单 片 机 比 专 用 处 理 器 更 适 合 应 用 于 嵌 入 式 系 统 ， 因 此 它 得 到 了 最 多 的应 用 。 事 实 上 单 片 机 是 世 界 上 数 量 最 多 的 计 算 机 。 现 代 人 类 生 活 中 所 用 的几 乎 每 件 电 子 和 机 械 产 品 中 都 会 集 成 有 单 片 机 。 手 机 、 电 话 、 计 算 器 、 家用 电 器 、 电 子 玩 具 、 掌 上 电 脑 以 及 鼠 标 等 电 脑 配 件 中 都 配 有 1 片 机 。而 个 人 电 脑 中 也 会 有 为 数 不 少 的 单 片 机 在 工 作 。 汽 车 上 一 般 配 备 40多 部 单片 机 ， 复 杂 的 工 业 控 制 系 统 上 甚 至 可 能 有 数 百 台 单 片 机 在 同 时 工 作 ！ 单 片机 的 数 量 不 仅 远 超 过 其 他 计 算 的 总 和 ， 甚 至 比 人 类 的 数 量 还 要 多 。10单 片 机 又 称 单 片 微 控 制 器 ,它 不 是 完 成 某 一 个 逻 辑 功 能 的 芯 片 ,而 是 把一 个 计 算 机 系 统 集 成 到 一 个 芯 片 上 。 相 当 于 一 个 微 型 的 计 算 机 ， 和 计 算 机相 比 ， 单 片 机 只 缺 少 了 I/ 。 概 括 的 讲 ： 一 块 芯 片 就 成 了 一 台 计 算 机 。它 的 体 积 小 、 质 量 轻 、 价 格 便 宜 、 为 学 习 、 应 用 和 开 发 提 供 了 便 利 条 件 。同 时 ， 学 习 使 用 单 片 机 是 了 解 计 算 机 原 理 与 结 构 的 最 佳 选 择 。 单 片 机 内 部 也 用 和 电 脑 功 能 类 似 的 模 块 ， 比 如 内 存 ， 并 行 总 线 ，还 有 和 硬 盘 作 用 相 同 的 存 储 器 件 ， 不 同 的 是 它 的 这 些 部 件 性 能 都 相 对 我 们的 家 用 电 脑 弱 很 多 ， 不 过 价 钱 也 是 低 的 ， 一 般 不 超 过 10元 即 可 .来 做 一 些 控 制 电 器 一 类 不 是 很 复 杂 的 工 作 足 矣 了 。 我 们 现 在 用 的 全 自 动 滚筒 洗 衣 机 、 排 烟 罩 、 的 家 电 里 面 都 可 以 看 到 它 的 身 影 ！ .要 是 作 为 控 制 部 分 的 核 心 部 件 。 它 是 一 种 在 线 式 实 时 控 制 计 算 机 ， 在 线 式 就 是 现 场 控 制 ， 需 要 的 是 有较 强 的 抗 干 扰 能 力 ， 较 低 的 成 本 ， 这 也 是 和 离 线 式 计 算 机 的 （ 比 如 家 用 主 要 区 别 。单 片 机 芯 片 单 片 机 是 靠 程 序 运 行 的 ， 并 且 可 以 修 改 。 通 过 不 同 的 程 序 实 现 不 同的 功 能 ， 尤 其 是 特 殊 的 独 特 的 一 些 功 能 ， 这 是 别 的 器 件 需 要 费 很 大 力 气 才能 做 到 的 ， 有 些 则 是 花 大 力 气 也 很 难 做 到 的 。 一 个 不 是 很 复 杂 的 功 能 要 是用 美 国 50年 代 开 发 的 74系 列 ， 或 者 60年 代 的 这 些 纯 硬 件 来搞 定 的 话 ， 电 路 一 定 是 一 块 大 但 是 如 果 要 是 用 美 国 70年 代 成 功 投放 市 场 的 系 列 单 片 机 ， 结 果 就 会 有 天 壤 之 别 ！ 只 因 为 单 片 机 的 通 过 你 编 写的 程 序 可 以 实 现 高 智 能 ， 高 效 率 ， 以 及 高 可 靠 性 ！ 由 于 单 片 机 对 成 本 是 敏 感 的 ， 所 以 目 前 占 统 治 地 位 的 软 件 还 是 最 低 级汇 编 语 言 ， 它 是 除 了 二 进 制 机 器 码 以 上 最 低 级 的 语 言 了 ， 既 然 这 么 低 级 为什 么 还 要 用 呢 ？ 很 多 高 级 的 语 言 已 经 达 到 了 可 视 化 编 程 的 水 平 为 什 么 不 用呢 ？ 原 因 很 简 单 ， 就 是 单 片 机 没 有 家 用 计 算 机 那 样 的 也 没 有 像 硬 盘 那样 的 海 量 存 储 设 备 。 一 个 可 视 化 高 级 语 言 编 写 的 小 程 序 里 面 即 使 只 有 一 个按 钮 ， 也 会 达 到 几 十 寸 ！ 对 于 家 用 盘 来 讲 没 什 么 ， 可 是 对 于单 片 机 来 讲 是 不 能 接 受 的 。 单 片 机 在 硬 件 资 源 方 面 的 利 用 率 必 须 很 高 才1行 ， 所 以 汇 编 虽 然 原 始 却 还 是 在 大 量 使 用 。 一 样 的 道 理 ， 如 果 把 巨 型 计 算机 上 的 操 作 系 统 和 应 用 软 件 拿 到 家 用 运 行 ， 家 用 是 承 受 不了 的 。 可 以 说 ， 二 十 世 纪 跨 越 了 三 个 “ 电 ” 的 时 代 ， 即 电 气 时 代 、 电 子 时 代 和现 已 进 入 的 电 脑 时 代 。 不 过 ， 这 种 电 脑 ， 通 常 是 指 个 人 计 算 机 ， 简 称 它 由 主 机 、 键 盘 、 显 示 器 等 组 成 。 还 有 一 类 计 算 机 ， 大 多 数 人 却 不 怎 么 熟悉 。 这 种 计 算 机 就 是 把 智 能 赋 予 各 种 机 械 的 单 片 机 （ 亦 称 微 控 制 器 ） 。 顾名 思 义 ， 这 种 计 算 机 的 最 小 系 统 只 用 了 一 片 集 成 电 路 ， 即 可 进 行 简 单 运 算和 控 制 。 因 为 它 体 积 小 ， 通 常 都 藏 在 被 控 机 械 的 “ 肚 子 ” 里 。 它 在 整 个 装 置中 ， 起 着 有 如 人 类 头 脑 的 作 用 ， 它 出 了 毛 病 ， 整 个 装 置 就 瘫 痪 了 。 现 在 ，这 种 单 片 机 的 使 用 领 域 已 十 分 广 泛 ， 如 智 能 仪 表 、 实 时 工 控 、 通 讯 设 备 、导 航 系 统 、 家 用 电 器 等 。 各 种 产 品 一 旦 用 上 了 单 片 机 ， 就 能 起 到 使 产 品 升级 换 代 的 功 效 ， 常 在 产 品 名 称 前 冠 以 形 容 词 “ 智 能 型 ” ， 如 智 能 型 洗 衣机 等 。 现 在 有 些 工 厂 的 技 术 人 员 或 其 它 业 余 电 子 开 发 者 搞 出 来 的 某 些 产 品 ，不 是 电 路 太 复 杂 ， 就 是 功 能 太 简 单 且 极 易 被 仿 制 。 究 其 原 因 ， 可 能 就 卡 在产 品 未 使 用 单 片 机 或 其 它 可 编 程 逻 辑 器 件 上 。单 片 机 历 史单 片 机 诞 生 于 20世 纪 70年 代 末 ， 经 历 了 阶 段 。起 初 模 型 片 微 型 计 算 机 （ 阶 段 ， 主 要是 寻 求 最 佳 的 单 片 形 态 嵌 入 式 系 统 的 最 佳 体 系 结 构 。 “ 创 新 模 式 ” 获 得 成功 ， 奠 定 了 用 计 算 机 完 全 不 同 的 发 展 道 路 。 在 开 创 嵌 入 式 系 统 独立 发 展