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單片機基礎解釋與重點說明(完整版)

2025-08-01 12:58上一頁面

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【正文】 發(fā)展了,電子產(chǎn)品豐富了,電子工程師的難度減少了,但與此同時,無線電技術、電子技術的魅力卻削弱了。顯而易見,兩者的技術發(fā)展方向是不同的。因為單片機是專門為嵌入式應用設計的,單片機只能實現(xiàn)嵌入式應用。隨后,單片機為滿足嵌入式應用要求不斷增強其控制功能與外圍接口功能,尤其是突出控制功能,因此國際上已將單片機正名為微控制器(MCU,Microcontroller Unit)?! ∈澜珉娮釉骷谇度胧较到y(tǒng)帶動下,沿著充分滿足嵌入式應用的現(xiàn)代電子系統(tǒng)要求發(fā)展?! ‰娮酉到y(tǒng)的智能化為無止境境界,常常不需硬件資源的增添就能實現(xiàn)各種翻新功能。中級水平可開發(fā)一些智能控制器,如電腦鼠、智能車、各種遙控模型。因為單片機是一個活動的電子器件,當它執(zhí)行不同的指令時,對應的電源功率消耗也相應變化。為了方便起見,人們將以上四種攻擊技術分成兩類,一類是侵入型攻擊(物理攻擊),這類攻擊需要破壞封裝,然后借助半導體測試設備、顯微鏡和微定位器,在專門的實驗室花上幾小時甚至幾周時間才能完成?! ∮谜嬲婕偌? 假假真真,把幾種不同品種的單片機放在同一設備中,如主芯片用AVR(說是MCS51),鍵盤顯示用AT89C2051(說是GAL),I/O 口擴展驅(qū)動用PIC(說是AT90S1200)等,當然要求你知識面廣一點如果你用高級語言C 編寫程序就簡單了,因為C 語言程序移植方便有些國家的產(chǎn)品能做到三年保修,三年保不壞,三年后保壞,或三年后保有故障,可能用什么技術?你去想吧例:每次開機或關機,EEPROM 某單元加1,也可二個三個單元連接起來計數(shù),達到某值停止工作,硬件用軟件代替,軟件用硬件代替用大規(guī)模CPLD 可編程器件,關于單片機加密,講到這里,就算拋磚引玉,下面請各位高手把玉亮出來吧。 3 4參考資料另外三種方法屬于非侵入型攻擊,被攻擊的單片機不會被物理損壞。 ?。ǎ常┻^錯產(chǎn)生技術  該技術使用異常工作條件來使處理器出錯,然后提供額外的訪問來進行攻擊。圍繞單片機及嵌入式系統(tǒng)形成的電子產(chǎn)業(yè)的未來,將會為電子愛好者提供廣闊的天地,一個比當年無線電世界更廣闊、更豐富、更持久、更具魅力的電子世界?! ?單片機帶你進入計算機工控領域  21世紀是全人類進入計算機時代的世紀,許多人不是在制造計算機便是在使用計算機。電子系統(tǒng)中的各類從業(yè)人員應盡早轉(zhuǎn)向現(xiàn)代電子系統(tǒng)的康莊大道。小到微型機械,如手表、助聽器?! 纹瑱C有計算機系統(tǒng)內(nèi)核,嵌入到電子系統(tǒng)中,為電子系統(tǒng)智能化奠定了基礎。早期人們將通用計算機加上數(shù)據(jù)采集單元、輸出驅(qū)動電路勉為其難地構成一個熱處理爐的溫控系統(tǒng)?! ∪?從經(jīng)典電子技術時代到現(xiàn)代電子技術時代  進入20世紀80年代,世紀經(jīng)濟中最重要的變革是計算機的產(chǎn)業(yè)革命。  半導體集成電路首先在基本數(shù)字邏輯電路上取得突破。無線電技術成為當時青少年科普、科技教育最普及、最廣泛的內(nèi)容。在電子世界領域,從20世紀中的無線電時代也進入到21世紀以計算機技術為中心的智能化現(xiàn)代電子系統(tǒng)時代?! 、?EA功能:內(nèi)外ROM選擇端。但有時候在單片機程序正在工作時候測試結(jié)果并不是這個值而是介于0v5v之間,其實這是萬用表的響應速度沒這么快而已,在某一個瞬間單片機引腳電壓仍保持在0v或者5v。不過初學者可以不了解單片機的匯編語言,但一定要了解單片機具體性能和特點,不然在單片機領域是比較致命的。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟件,編寫好后,用編譯器對源程序文件編譯,查錯,直到?jīng)]有語法錯誤,除了極簡單的程序外,一般應用仿真機對軟件進行調(diào)試,直到程序運行正確為止。五、堆棧:  堆棧是一個區(qū)域,是用來存放數(shù)據(jù)的,這個區(qū)域本身沒有任何特殊之處,就是內(nèi)部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用數(shù)據(jù)的方式,即所謂的‘先進后出,后進先出’,并且堆棧有特殊的數(shù)據(jù)傳輸指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一個特殊的專為其服務的單元,即堆棧指針SP,每當執(zhí)一次PUSH指令時,SP就(在原來值的基礎上)自動加1,每當執(zhí)行一次POP指令,SP就(在原來值的基礎上)自動減1?! ??實際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執(zhí)行指令:MOV P1,0FFH,要燈全暗,則執(zhí)行指令:MOV P1,00H)這里0FFH和00H都是實際輸出值。在單片機內(nèi)部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元,這些存儲單元要被分配地址,才能使用,分配地址當然也是以電信號的形式給出的,由于存儲單元比較多,所以,用于地址分配的線也較多,這些線被稱為地址總線。    某些專用單片機設計用于實現(xiàn)特定功能,從而在各種電路中進行模塊化應用,而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構。例如精密的測量設備(功率計,示波器,各種分析儀)?! 纹瑱C可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小時無故障?! ?976年intel公司研制出MCS48系列8位的單片機,這也是單片機的問世。因發(fā)明微處理器,霍夫被英國《經(jīng)濟學家》雜志列為“二戰(zhàn)以來最有影響力的7位科學家”之一 。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素?!皠?chuàng)新模式”獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。因為它體積小,通常都藏在被控機械的“肚子”里。 單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以后,單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。相當于一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機,就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效,常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機等。因此,當我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。由于8008采用的是P溝道MOS微處理器,因此仍屬第一代微處理器。  20世紀80年代初,Intel公司在MCS48系列單片機的基礎上,推出了MCS51系列8位高檔單片機。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機?! ≡诖笮碗娐分?,這種模塊化應用極大地縮小了體積,簡化了電路,降低了損壞、錯誤率,也方便于更換。指令:由單片機芯片的設計者規(guī)定的一種數(shù)字,它與我們常用的指令助記符有著嚴格的一一對應關系,不可以由單片機的開發(fā)者更改。三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:  初學時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,認為第二功能和原功能之間要有一個切換的過程,或者說要有一條指令,事實上,各端口的第二功能完全是自動的,不需要用指令來轉(zhuǎn)換。不同作者編寫程序時,初始化堆棧指令也不完全相同,這是作者的習慣問題。在此,為使大家對整個過程有個認識,舉一例說明:  還有就是在單片機編程中C語言雖然編程方便,便于人們閱讀,但是在執(zhí)行效率上是要比匯編語言低10%到20%,所以用什么語言編寫程序是要看具體用在什么場合下。 ?、?PSEN:外ROM讀選通信號?! 3口還具有第二功能,用于特殊信號輸入輸出和控制信號(屬控制總線)  5. P3口第二功能  P30 RXD 串行輸入口  P31 TXD 串行輸出口  P32 INT0 外部中斷0(低電平有效)  P33 INT1 外部中斷1(低電平有效)  P34 T0 定時計數(shù)器0  P35 T1 定時計數(shù)器1  P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通(低電平有效)  P37 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通(低電平有效)單片機指令功能一覽表一、傳送操作  助記符 代碼 說明  MOV A,Rn E8~EF 寄存器A  MOV A,direct E5 dircet 直接字節(jié)送A  MOV A,Ri ER~E7 間接RAM送A  MOV A,data 74 data 立即數(shù)送A  MOV Rn,A F8~FF A送寄存器  MOV Rn,dircet A8~AF dircet 直接字節(jié)送寄存器  MOV Rn,data 78~7F data 立即數(shù)送寄存器  MOV dircet,A F5 dircet A送直接字節(jié)  MOV dircet,Rn 88~8F dircet 寄存器送直接字節(jié)  MOV dircet1,dircet2 85 dircet1 dircet2 直接字節(jié)送直接字節(jié)  MOV dircet,Ro 86~87 間接RAM送直接字節(jié)  MOV dircet,data 75 dircet data 立即數(shù)送直接字節(jié)  MOV Ri,A F6~F7 A送間接RAM  MOV Ri,data 76~77 data 直接字節(jié)送間接RAM  MOV Ri,data 76~77 data 立即數(shù)送間接RAM  MOV DPTR,data16 90 data 15~8 16位常數(shù)送數(shù)據(jù)指針  data7~0  MOVC A,A+DPTR 93 由((A)+(DPTR))尋址的程序存貯  器字節(jié)選A  MOV
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