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致单片机初学者日期：2007-10-29来源： 作者：字体：大 中 小 1.学单片机可以做什么？ 单片机应用广泛，遥控小车，洗衣机，冰箱，彩电，空调随处都可见到单片机的身影。学会了单片机，你可以玩你喜欢的小制作，也可以用单片机设计一些小的产品，最重要的是，单片机会把你带进电子设计这一领域，充分展示自己的能力，当然，也会给你带来不错的回报。2.学习单片机需要哪些基本条件？ 模拟电路，数字电路基础，对C语言或汇编语言有一定的了解。当然，这些也可以在学习过程中掌握。 硬件条件的话，电脑一台，实验环境一套。3.该学哪种单片机？ 单片机型号有很多，常见的有51，PIC，AVR几个系列，每个系列又有很多型号。那么，作为初学者的我们，该学习哪款单片机呢？ 其实单片机都是有相同之处的。只要认真学了，真正掌握了一款单片机，在学习其他款，后者是直接使用都是很容易的。51系列作为经典的一款单片机，它的资料非常的丰富，因此，从51开始入门应该是一个不错的选择。4.烧录器是什么？ 烧录器的基本作用就是将编译好的可执行文件，下载到单片机中，让你的程序真正的运行起来，目前，下载程序常见的几种方式有： a专门的烧录器，价格较贵，需要将芯片放入烧录器内，进行烧录，操作不方便。 bISP下载，ISP即在系统编程，无需要专门的烧录器，而且，可以随时下载。使用方便。c其他，暂不介绍。5.什么时硬件仿真，什么是软件仿真？ 首先解释一下什么是仿真，仿真就是说模拟实际的环境来执行程序。硬件仿真即是有专门的仿真器，程序在仿真器中运行，然后你可以利用PC机上的对应软件来调试程序。 软件仿真则无需在购买专门的仿真器，直接在软件中就模拟程序运行，调试程序，一般常用的就是Keil的软件仿真，在软件仿真中，你可以控制I/0的变化，中断产生，也可以随时观察各变量的变化。6.学单片机是否需要硬件仿真器？ 硬件仿真器不是学习单片机的必要条件，没有仿真器一样可以学好单片机。这个是毫无疑问的。 经济条件允许的话，也可以购买仿真器，在调试复杂程序的时候可能有帮助。但是，在大部分情况下，软件仿真就已经足够了，在某些情况下，软件仿真设置比硬件仿真更好，如计算一段程序执行的时间。7.该学汇编还是学C51？ 这估计是争论最大的一个问题了，有些人坚持学单片机软件一定要汇编，也有人坚持选择高级语言，这主要是C51推行不久时，那时候单片机内部资源比较宝贵，而且C51本身的编译器效率也不够高，导致当时很多人选择用汇编来写代码。 那么现在的情况是怎样的呢？编译器效率高了，单片机内部的资源也丰富了，用C来写单片机软件不会在遇到以前那样的问题。 如果现在还有人坚持一定要用汇编来写整个单片机软件，那么这个人肯定是不会C的，看看外面企业就知道，有几家不是用C呢，毕竟C容易写，可读性强，可移植性强。 但是光会C也还是不够的，你还得了解汇编，实际上不是了解汇编指令，是了解单片机的体系结构。所以我以为学习单片机，还是推荐用C来写代码，但是平时也得多看看别人的汇编代码，最低要求就是： 能熟练运用C写代码，用读懂汇编代码。8.AT89C51和AT89S51有什么区别？ 89C51和89S51内核相同，89S51针对89C51的明显的几个升级如下： a.程序存储器写入方式：二者的写入程序的方式不同，89C51只支持并行写入，同时需要VPP烧写高压。89S51则支持ISP在线可编程写入技术！串行写入、速度更快、稳定性更好，烧写电压也仅仅需要45V即可。 b.电源范围：89S5*电源范围宽达45.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的时候则无法正常工作。 c.工作频率：目前89S1*的性能远高于89C5*,89S5*系列支持最高高达33MHZ的工作频率，而89C51工作频率范围最高只支持到24M。 d.兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是说用89S5*可以替代89C5*使用，同样的程序，运行结果相同。就是说89S5*也同样兼容目前所有的教科书范例程序。 e.烧写寿命更长：89S5*标称的1000次，实际最少是1000次10000次，这样更有利初学者反复烧写，减低学习成本。 C51的一些误区和注意事项（ZT）1)C忌讳绝对定位。常看见初学者要求使用_at_,这是一种谬误，把C当作ASM看待了。在C中变量的定位是编译器的事情，初学者只要定义变量和变量的作 用域，编译器就把一个固定地址给这个变量。怎么取得这个变量的地址？要用指针。比如unsigned char data x;后，x的地址就是&x, 你只要查看这个参数，就可以在程序中知道具体的地址了。所以俺一看见要使用绝对定位的人，第一印象就是：这大概是个初学者。2)设置SP的问题。 原因和1差不对，编译器在把所有变量和缓冲区赋予地址后，自动把最后一个字节开始的地方，作为SP的开始位置，所以初学者是不必 要去理会的。这体现C的优越性，很多事情C编译时候做了。 3)用C的主程序结构： i nclude void main(void) while(1); 这是个最小的成功的C程序，包括头部文件和程序主体。 头部文件的名词解释：引用的外部资源文件，这个文件包括了硬件信息和外部模块提供的可使用的函数和变量的说明。可以用文本方 式打开reg52.h，仔细研究下，会有一些写程序的体会。 4)这样构成一个C项目 在C中，常用项目来管理。项目一般分为两大块：C文件块和头部文件块。 我们常把不同功能写在不同的C文件中，依靠项目的管理，最后把所有文件连接起来，这样就可以得到可以烧录的HEX文件或BIN文件。 这些C文件中，有且只有唯一一个包括main()函数，和3)中一样的C文件。 用头部文件把各个不同的C互相连接起来。一个C文件基本上要对应有一个H头部文件，这个H文件就包含本C文件中可以提供给外面使 用的变量和函数，没有在H文件中列出的文件，可以算是该C文件的内部函数和变量，外部C不能使用。 例子：a.C: unsigned char i; unsigned char mWork; void Test1(void) mWork+; void Test2(void) i+; a.h文件中： extern unsigned char i; extern void Test1(void); 这样主程序M.c中： i nclude /*C编译器内部自带的H文件，使用*/ i nclude a.h /*自定义的H文件，一般用*/ void main(void) Test1(); /*使用a.c模块文件中的函数*/ while(1) i+; /*使用a.c模块文件中的变量*/ 5)51家族 核心都是基于8031的，有很多在此核心上进行扩展，有的把程序存储器放在内部:89c(S)51.，有的增加了RAM:89c(S)52.，有的增加 了一些专用硬件80C552.，有的改变时钟时序W77E58.。市面上现在常用的主要有ATMEL公司的AT89X系列，PHILIPS的P87(89)x,台 湾WINBOND的w77(78)x系列，Cygnal的C8051Fx系列。 6)51单片机结构的C描述 这里不讲51的具体结构，只是引导初学者快速理解51单片机的物理结构。寄存器和IO及其它硬件设备的地址名称，在相应的C头部文件 中可以找到。51为reg51.h,52为reg52.h,以次类推，比如winbond的78E58就为w78e58.h这些H文件中的描述： srf,定义一个8位的设备。 srf16,定义一个16位的设备。 sbit,定义一个位的设备。 用这些语句定义后，就可以在C中象汇编一样使用这些硬件设备，这是单片机应用比标准C特殊的地方，其它差别很少。7)在51系列中data,idata,xdata,pdata的区别 data:固定指前面0x00-0x7f的128个RAM，可以用acc直接读写的，速度最快，生成的代码也最小。 idata:固定指前面0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同，只是因为访问的方式不同。idata是用类似C中的指针方式 访问的。汇编中的语句为：mox ACC,Rx.(不重要的补充：c中idata做指针式的访问效果很好) xdata:外部扩展RAM，一般指外部0x0000-0xffff空间，用DPTR访问。 pdata:外部扩展RAM的低256个字节，地址出现在A0-A7的上时读写，用movx ACC,Rx读写。这个比较特殊，而且C51好象有对此BUG， 建议少用。但也有他的优点，具体用法属于中级问题，这里不提。 8)startup.a51的作用 和汇编一样，在C中定义的那些变量和数组的初始化就在startup.a51中进行，如果你在定义全局变量时带有数值，如unsigned char data xxx=100;,那startup.a51中就会有相关的赋值。如果没有=100，startup.a51就会把他清0。（startup.a51=变量的初始化）。 这些初始化完毕后，还会设置SP指针。对非变量区域，如堆栈区，将不会有赋值或清零动作。 有人喜欢改startup.a51，为了满足自己一些想当然的爱好，这是不必要的，有可能错误的。比如掉电保护的时候想保存一些变量， 但改startup.a51来实现是很笨的方法，实际只要利用非变量区域的特性，定义一个指针变量指向堆栈低部：0xff处就可实现。， 为什么还要去改? 可以这么说：任何时候都可以不需要改startup.a51，如果你明白它的特性。单片机、DSP、PLD/EDA的介绍、比较和分析日期：2007-11-9来源：山西电子技术 作者：涂亮 王玮 王海林字体：大 中 小 摘要:当今,数字时代的核心动力便是单片机,DSP,PLD/EDA,以其各自的特点满足了各种需要,推动着信息技术的快速发展。这里将对这三类电子产品分别加以介绍,并作比较和分析。关键词:单片机(Single-chipMicrocomputer);数字信号处理(DSP);可编程逻辑器件(PLD)/电子设计自动化(EDA)引言信息技术正在快速发展,其应用已经深入到各个领域各个方面。如今越来越多的电子产品向着智能化、微型化、低功耗方向发展,其中有的产品还需要实时控制和信号处理。电子系统的复杂性在不断增加,它迫切要求电子设计技术也有相应的变革和飞跃。使用纯SSI数字电路设计系统工作量大,灵活性低,而且系统可靠性差。广泛使用单片机(MCU)设计系统克服了纯SSI数字电路系统许多不可逾越的困难,是一个具有里程碑意义的飞跃。而DSP以其极强的信号处理功能赢得了广阔的市场,得到了广泛地应用。近年来,PLD器件迅速发展,尤其是CPLD/FPGA向深亚微米领域进军,PLD器件得到了广泛应用,以CPLD/FPGA为物质基础的EDA技术诞生了。它具有电子技术高度智能化、自动化的特点,打破了软硬件最后的屏障,使得硬件设计如同软件设计一样简单。它作为一种创新技术正在改变着数字系统的设计方法、设计过程和设计观念。单片机,DSP,PLD/EDA以其各自的特点满足了各种需要,正从各个领域各个层面改变着世界,它们已经成为数字时代的核心动力,推动着信息技术的快速发展。以下,我们将对单片机,DSP,PLD/EDA分别加以介绍,并作比较和分析。单片机单片机是集成了CPU,ROM,RAM和I/O口的微型计算机。它有很强的接口性能,非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU)。它与通用处理器不同,它是以工业测控对象、环境、接口等特点出发,向着增强控制功能,提高工业环境下的可靠性、灵活方便地构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。所以,单片机有着自己的特点。品种齐全,型号多样 自从INTEL推出51系列单片机,许多公司对它做出改进,发展成为增强型51系列,而且新的单片机类型也不断涌现。如MOTOROLA和PHILIPS均有几十个系列,几百种产品。CPU从8,16,32到64位,多采用RISC技术,片上I/O非常丰富,有的单片机集成有A/D,“看门狗”,PWM,显示驱动,函数发生器,键盘控制等,它们的价格也高低不等,这样极大地满足了开发者的选择自由。低电压和低功耗 随着超大规模集成电路的发展,NMOS工艺单片机被CMOS代替,并开始向HMOS过渡。供电电压由5V降到3V,2V甚至到1V,工作电流由mA降至A,这在便携式产品中大有用武之地。DSP芯片DSP又叫数字信号处理器。顾名思义,DSP主要用于数字信号处理领域,非常适合高密度,重复运算及大数据容量的信号处理。现在已经广泛应用于通信、便携式计算机和便携式仪表、雷达、图像、航空、家用电器、医疗设备等领域,常见的手机、数字电视和数码相机都离不开DSP。DSP用于手机和基站中为移动通信的发展做出重要贡献,将在2.5G和3G中扮演重要角色。可以说,DSP已经融入到生活的方方面面。DSP相对于一般微处理器作了很大的扩充和增强,主要是:a)修正的哈佛结构,多总线技术以及流水线结构。将程序与数据存储器分开,使用多总线,取指令和取数据同时进行,以及流水线技术,这使得速度有了较大的提高。b)硬件乘法器以及特殊指令。这是区别于一般微处理器的重要标志。一般微处理器用软件实现乘法,逐条执行指令,速度慢。而DSP依靠硬件乘法器单周期完成乘法运算,而且还具有专门的信号处理指令,如TM320系列的FIRS,LMS,MACD指令等。EDA技术当今电子系统的复杂性在不断增加,而电子产品的更新换代越来越快,传统的设计方法难以适应。随着计算机技术的发展,ECAD在某种程度上减轻了设计人员的工作压力,但其智能化、自动化水平仍不尽人意。于是EDA技术作为一种全新的技术诞生了。它正改变着数字系统和设计方法,设计过程和设计观念。EDA(即ElectronicDesignAutomation)即电子设计自动化,它是以计算机为工具,在EDA软件平台上,对用硬件描述语言HDL完成的设计文件自动地逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至对于特定目标芯片进行适配编译、逻辑影射和编程下载等。设计者只需用HDL语言完成系统功能的描述,借助EDA工具就可得到设计结果,将编译后的代码下载到目标芯片就可在硬件上实现。这里的目标芯片就是PLD器件(FPGA/CPLD)。FPGA/CPLD是EDA技术的物质基础,这两者是分不开的。可以说没有PLD器件,EDA技术就成为无源之水。EDA技术作为一种现代电子系统开发方式,具有两方面特点。修改软件程序即可改变硬件 由于FPGA/CPLD可以通过软件编程对该硬件的结构和工作方式进行重构,修改软件程序就相当于改变了硬件,这是非常有用的。软件可以使用自顶向下的设计方案,而且可以多个人分工并行工作,这些年来IP核产业的崛起,将若干软核结合起来