【正文】 別具一格，與其它高級(jí)語(yǔ)言不同，它以詞典為核心，以堆棧為運(yùn)算場(chǎng)所，把解釋、編譯、調(diào)度、設(shè)備管理等集于一體，能同時(shí)使用 Forth 高級(jí)語(yǔ)言、編語(yǔ)言、機(jī)器語(yǔ)言。微處理器向著高速運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析與處理能力、大規(guī)模容量存儲(chǔ)等方向發(fā)展，以提高通用計(jì)算機(jī)的性能。 品種多樣，型號(hào)繁多。 提高性能，擴(kuò)大容量。指令執(zhí)行周期減 少 到數(shù)十微秒?，F(xiàn)今的單片機(jī)已發(fā)展到在一塊含有 CPU的芯片上，除嵌入 RAM、 ROM 存儲(chǔ)器和 I/O 接口外，還有 A/D、 PWM、 UART、 Timer/Counter、 DMA、 Watchdog、 Serial Port、 Sensor、 driver、還有顯示驅(qū)動(dòng)、鍵盤(pán)控制、函數(shù)發(fā)生器、 比較器等，構(gòu)成一個(gè)完整的功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)； 178。在生產(chǎn)工藝上以 CMOS 代替 NMOS，并向 HCMOS 過(guò)渡； 178。使有可能做到用一周時(shí)間開(kāi)發(fā)一個(gè)新的應(yīng)用產(chǎn)品； 178。此外， 4 還特別配 置有傳感器，人機(jī)對(duì)話 、網(wǎng)絡(luò)多通道等接口，以便構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)和多機(jī)系統(tǒng)。通常按單片機(jī)數(shù)據(jù)總線的位數(shù)將單片機(jī)分為 4位 、 8位、 16 位、 32位機(jī)。 （二） 8 位單片機(jī) 八位單片機(jī)是目 前品種最為豐富、應(yīng)用最為廣泛的單片機(jī)，有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)。八位單片機(jī)在自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、過(guò)程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中 TI 的 MSP430 系列以其超低功耗的特性廣泛應(yīng)用于低功耗場(chǎng)合。基于 ARM 核的單片機(jī)占據(jù)了 5 2021 年 的 32 位單片機(jī)市場(chǎng) 75%的份額。 五、單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展 從 20 年來(lái)單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器 (MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)，表現(xiàn)出以下技術(shù)特點(diǎn)。 （二） 8 位、 32 位單片機(jī)共同發(fā)展 :這是當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的另一動(dòng)向。一些 8051 單片機(jī)兼容廠商改善了單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)序，在不提高時(shí)鐘頻率的條件下，使運(yùn)算速度提高了很多， Motorola 單片機(jī)則使用了 鎖 相環(huán) 技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)使內(nèi)部總線速度大大高于時(shí)鐘產(chǎn)生器的頻率。 允許使用的電源電壓范圍也越來(lái)越寬。如 ST 公司的 μPSD系列單片機(jī)片內(nèi)增加了看門(mén)狗定時(shí)器，NS 的 COP8 單片機(jī)內(nèi)部增加了抗 EMI 電路，增強(qiáng)了 “ 看門(mén)狗 ” 的 性能。糧情測(cè)控系統(tǒng)可以根據(jù)采用的溫度傳感器和通信方式的不同進(jìn)行如下分類(lèi)： 一、按溫度傳感器分類(lèi) 通常糧情測(cè)控系統(tǒng)主要選用熱敏電阻、數(shù)字式溫度傳感器作為溫度傳感器，也有選用其它溫度傳感器例如 PN 結(jié)型溫度傳感器的糧情測(cè)控系統(tǒng)。熱敏電阻分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻兩種，但在溫度測(cè)量應(yīng)用中，正溫度系數(shù)熱敏電阻較少得到采用，更多采用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。 通信轉(zhuǎn)換電路分為內(nèi)置式和外掛式兩種，主要完成兩種通信協(xié)議之間的銜接轉(zhuǎn)換功能。智能分機(jī)與溫 、 濕度分線器和通風(fēng)控制器之間均采用單根多芯電纜連接，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、維護(hù)方便、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ，一般在單根測(cè)溫電纜上置入 3～ 4個(gè)熱敏電阻，特別適合房式倉(cāng)儲(chǔ)糧環(huán)境。 DS18x20 采用 9個(gè)位表示測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，每個(gè) DS18x20 內(nèi)部都設(shè)置有一個(gè)單一的序列號(hào)，因此可以使多個(gè) DS18x20共存于同一根數(shù)據(jù)傳輸線上。 采用 DS18x20 溫度傳感器的糧情測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)溫電纜與熱敏電阻測(cè)溫電纜大不相同，該測(cè)溫電纜最多只需 3 根導(dǎo)線即可連接多個(gè) DS18x20 溫度傳感器。 二、按通信方式分類(lèi) 國(guó)內(nèi)糧情測(cè)控系統(tǒng)的通信方式主要采用 RS485 總線技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)兩種。由于 RS485 總線技術(shù)不支持多主結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)容量、通訊距離等方面具有很大的局限性，所以隨著現(xiàn)代化大型糧食儲(chǔ)備庫(kù)的逐年增多 ， RS485 通訊方式顯得愈來(lái)愈力不從心。由此可以看出它在性能上要比 RS485 總線好的多。 CAN 總線最大通訊距離可達(dá) 10 公里，這對(duì)庫(kù)區(qū)較大、糧倉(cāng)分布較分散的大型儲(chǔ)備糧庫(kù)是非常適用的。為了更好地發(fā)揮熱敏電阻和數(shù)字溫度傳感器各自的優(yōu)勢(shì)，在同一糧情測(cè)控系統(tǒng)中選用這兩種傳感器是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的需求之一。目前糧情測(cè)控系統(tǒng)僅局限與溫 、 濕度的檢測(cè)和通風(fēng)控制，諸如糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中倍受關(guān)注的水分檢測(cè)和蟲(chóng)害檢 測(cè)均未得到解決，預(yù)計(jì)未來(lái)的糧情測(cè)控系統(tǒng)將會(huì)把更多種類(lèi)的糧情檢測(cè)綜合數(shù)據(jù)采集上來(lái)，與糧情專(zhuān)家分析軟件密切配合，共同保障糧食的儲(chǔ)藏安全。 3． 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢測(cè)：自動(dòng)記錄檢測(cè)到的糧情數(shù)據(jù)并進(jìn)行存檔、備份，以擴(kuò)充現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)或備查歷史數(shù)據(jù)。 ℃ 濕度誤差： 177?！痭SP?（ Microcontroller and Signal Processor） 16 位微處理器芯片（以下簡(jiǎn)稱 181?！痭SP?系列單片機(jī)（以下簡(jiǎn)稱 181?！痭SP? 家族的模塊 式 結(jié)構(gòu) 181。這樣做無(wú)疑會(huì) 使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本。 PWM RAM amp。 二 、 具有較強(qiáng)的中斷處理能力 ： 181。另外， 181。 四 、 功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng) ： 181。另外， 181?！痭SP?系列產(chǎn)品 SPCE500A 之后 ， 凌陽(yáng) 公司 推出的又一款 16 位結(jié)構(gòu)的微控制器。因此，與 SPCE500A 相比，以 181。A/； （ 九 ） 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值 )； （ 十 ） 2 個(gè) 10 位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； （ 十一 ） 32位通用可編程輸入 /輸出端口； （ 十二 ） 14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器 A / B，時(shí)基， 2個(gè) 外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒； （ 十三 ） 具備觸鍵喚醒的功能； 12 （ 十四 ） 使用凌陽(yáng) SACM_S240 音頻編碼 方式 ()，能容納 210s 的語(yǔ)音數(shù)據(jù)； （ 十五 ） 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； （ 十六 ） 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘； （ 十七 ） 7通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； （ 十八 ） 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能； （ 十九 ） 具備串行設(shè)備接口 (SIO)； （ 二十 ） 具有低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功 能； （ 二十一 ） 內(nèi)置在線仿真電路 ICE（ In Circuit Emulator）接口； （ 二十二 ） 具有保密能力； （ 二十三 ） 具有 WatchDog 功能。 IOA15～ IOA0 IOAB15～ IOB0 ICE_EN ICE_SCK ICE_SDA VCP XI/R XO MICIN IOB1(SDA) IOB0(SCK) AUD1 AUD2 16 位微 控制器181。 表 SPCE061A PLCC84 封裝引腳說(shuō)明 管腳名稱 管腳編號(hào) 類(lèi)型 描述 IOA[15： 8] IOA[7： 0] IOB[15： 11] IOB10 IOB9 IOB8 IOB7 IOB6 IOB5 IOB4 IOB3 IOB2 IOB1 IOB0 60～ 53 48～ 41 68～ 64 76 77 78 79 80 81 1 2 3 4 5 輸入輸出 輸入輸出 輸 入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 輸入輸出 IOA[15： 8]：雙向 IO 端口 IOA[7： 0]：通過(guò)編程，可設(shè)置成喚醒管腳 IOB[15： 11]：雙向 IO 端口 IOB10～ 0 除用作普通的 IO 端口，還可作為： IOB10：通用異步串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳 Tx IOB9： TimerB 脈寬調(diào)制輸出管腳 BPWMO IOB8： TimerA 脈寬調(diào)制輸出管腳 APWMO IOB7：通用異步串行數(shù)據(jù)接收管腳 Rx IOB6：雙向 IO 端口 IOB5：外部中斷源 EXT2 的反饋管腳 IOB4：外部中斷源 EXT1 的反饋管腳 IOB3：外部中斷源 EXT2 IOB2：外部中斷源 EXT1 IOB1：串行接口的數(shù)據(jù)傳送管腳 IOB0：串行接口的時(shí)鐘信號(hào) OSC32I 13 輸入 32768Hz 晶振輸入管腳 OSC320 XRESB 12 6 輸出 輸入 32768Hz 晶振輸出管腳 低電平復(fù)位輸入 XICE 16 輸入 ICE 使能端，接 PROBE 的使能腳 ICEEN XICECLK 17 輸入 ICE 時(shí)鐘腳，接 PROBE 的時(shí)鐘腳 ICESCK XICESDA PVIN 18 20 輸入輸出 輸入 ICE 數(shù)據(jù)腳，接 PROBE 的數(shù)據(jù)腳 ICESDA 程序保密設(shè)定腳。 2 中斷源 TimerA/B 時(shí)基信號(hào)發(fā)生器 外部中斷 按鍵喚醒 喚醒源 IOA7～ IOA0 其他中斷源 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 雙通道 PWM 輸出 UART 有 ADC 7 個(gè) 10 位 ADC linein 1 個(gè) 10 位 ADC micin（ AGC） 串行 SRAM 接口 具備（凌陽(yáng)格式） 16 晶體振蕩器 支 持 低電壓復(fù)位 有 低電壓監(jiān)測(cè) 有 內(nèi)置 ICE 接口 有 供電重置 （ power on reset） 有 麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 單通道 省電模式 有 中斷控制 有 按鍵喚醒 有 續(xù) 表 六、 SPCE061A 的 最小系統(tǒng) 最小系統(tǒng)接線如圖 所示，在 OSC32O、 OSC32I 端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入 VCP 端接上相應(yīng)的電容電阻后即可工作。用它可以替代在單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程中常用的軟件工具 —— 硬件在線實(shí)時(shí)仿真器和程序燒寫(xiě)器。圖 是計(jì)算機(jī)、 PROBE、用戶目標(biāo)板三者之間的連接示意圖 。 一、 SPCE061A 的輸入 /輸出接口 輸入 /輸出接口（也可簡(jiǎn)稱為 I/O 端口）是單片機(jī)與外設(shè)交換信息的通道?！痭SP?內(nèi)有并行和串行兩種方式的 I/O 口。 A 口的 IOA0～ IOA7 作為輸入端口時(shí)，具有喚醒功能，即當(dāng)輸入電平發(fā)生變化時(shí)，會(huì)觸發(fā) CPU 中斷。 每 3 個(gè)對(duì)應(yīng)的控制向量組合在一起，形成一個(gè)控制字，用來(lái)定義相對(duì)應(yīng) I/O 端口位的輸入輸出狀態(tài)和方式。 表 I/O 端口的組合控制設(shè)置 方向向量 屬性向量 數(shù)據(jù)向量 功能 是否帶喚醒功能 功能描述 0 0 0 下拉 * 是 ** 帶下拉電阻的輸入引腳 0 0 1 上拉 是 ** 帶上拉電阻的輸入引腳 0 1 0 懸浮 是 ** 懸浮式輸入引腳 0 1 1 懸浮 否 懸浮式輸入引腳 *** 1 0 0 高電平輸出（帶數(shù)據(jù)反相器） 否 帶數(shù)據(jù)反相器的高電平輸出 (當(dāng)向數(shù)據(jù)位寫(xiě)入“ 0”時(shí)輸出“ 1” 1 0 1 低電平輸出（帶數(shù)據(jù)反相器） 否 帶數(shù)據(jù)反相器的低電平輸出 (當(dāng)向數(shù)據(jù)位寫(xiě)入“ 1”時(shí)輸出“ 0” 1 1 0 低電平輸出 否 帶數(shù)據(jù)緩存器的低電平輸出（無(wú)數(shù)據(jù)反相功能） 1 1 1 高電平輸出 否 帶數(shù)據(jù)緩存器的高電平輸出（無(wú)數(shù)據(jù)反相功能） 注： *：端口位預(yù)設(shè)為帶下拉電阻的輸入引腳； I/O 引腳 下拉 上拉 P_IOA/B_Buffer(讀 ) P_IOA/B_Data(寫(xiě) ) P_IOA/B_Buffer(寫(xiě) ) P_IOA/B_Dir(寫(xiě) ) P_IOA/B_Attrib(寫(xiě) ) P_IOA/B_Data(讀 ) 數(shù)據(jù) 寄存器和 控制 邏輯 20 * *：只有當(dāng) IOA [7～ 0]內(nèi)位的控制字為 000， 001 和 010 時(shí)， 相對(duì)應(yīng)位才具有喚醒的功能 ； ***：懸浮輸入作為 ADC IOA[6～ 0] 的輸入 。 (讀 /寫(xiě) ) (7001H) A 端口的數(shù)據(jù)向量單元，用于向數(shù)據(jù)向量寄存器寫(xiě)入或從該寄存器讀出數(shù)據(jù)。 (讀 /寫(xiě) )(7002H) A 端口的方向向量單元，用于用來(lái)設(shè)置 A 口是輸入還是輸出，該方向控制向量寄存器可以寫(xiě)入或從該寄存器內(nèi)讀出方向控制向量。 (讀 /寫(xiě) )(7005H) B 端口的數(shù)據(jù)單元，用于向 B 口寫(xiě)入或從 B 端口讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) B 口處于輸入狀態(tài)時(shí)，寫(xiě)入是將數(shù)據(jù)寫(xiě)入 B 端口的數(shù)據(jù)寄存器；讀出則是從 B 端口數(shù)據(jù)寄存器里讀其數(shù)值。 (讀 /寫(xiě) )(7008H) B 端口的屬性向量單元，用于設(shè)置 IOB 端口的