【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了外圍電路路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。 第四階段（1990—）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專(zhuān)用型單片機(jī)?！纹瑱C(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： (1) 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 　　單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 (2) 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 　　用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。 (3) 在家用電器中的應(yīng)用 　　可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。 (4) 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 　　現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。 (5) 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 　　單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途?？梢哉f(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類(lèi)頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)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(jī)等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)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(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。它主要是作為控制部分的核心部件。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。SPCE061A是凌陽(yáng)科技推出的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。它的內(nèi)核采用凌陽(yáng)公司最新推出的16位微處理器芯片。SPCE061A即具有體積小、集成度高、可靠性好且易于擴(kuò)展的特點(diǎn)，又具有較強(qiáng)的中斷處理能力、高性能的價(jià)格比和功能強(qiáng)、效率高的指令系統(tǒng)及低能耗、低電壓的特點(diǎn)。 SPCE061A的結(jié)構(gòu)及性能SPCE061A芯片的性能：(1) 16位的高性能u課sp內(nèi)核單片機(jī)(2) CPU時(shí)鐘范圍：~ 49MHz(3) 片內(nèi)32k字的Flash程序存儲(chǔ)器、2k字的SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(4) 2個(gè)16位I/O端口(5) 14個(gè)中斷源(6) 1通道專(zhuān)用音頻A/D轉(zhuǎn)換通道(7) 7通道A/D轉(zhuǎn)換通道(8) 內(nèi)置MIC放大電路和自動(dòng)增益(AGC)放大電路(9) 2路電流輸出型的D/A轉(zhuǎn)換通道(10) 2個(gè)16位通用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(11) 實(shí)時(shí)實(shí)鐘(RTC)(12) 低電壓復(fù)位、低電壓監(jiān)測(cè)(13) 內(nèi)置在線仿真接口(ICE)(14) 具有保密功能(15) 具有WatchDog功能ICESCKICESDA16位微控制器芯片CPUROMRAM雙16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)基中斷控制鎖相環(huán)振蕩器CPU時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘7通道10位ADC單通道ADC+AGC雙通道10位DAC輸出低電壓監(jiān)測(cè)/低電壓復(fù)位串行輸入輸出接口32管腳通用輸入輸出端口ICEENVcpXI/RXOIOA15IOA0IOB15IOB0MICINAUD1AUD2 圖21 SPCE061A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 SPCE061A最小系統(tǒng)SPCE061的最小系統(tǒng)組成如圖22所示，在OSC0、OSC1端接上晶振及諧振電容，并在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容和電阻即可工作。圖22 SPCE061A最小系統(tǒng)原理圖 SPCE061A開(kāi)發(fā)方法SPCE061A的開(kāi)發(fā)是通過(guò)在線調(diào)試器PROBE實(shí)現(xiàn)的。它既是一個(gè)編程器（即程序燒寫(xiě)器），又是一個(gè)實(shí)時(shí)在線調(diào)試器。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。它利用SPCE061A片內(nèi)置的在線仿真電路ICE（In Circuit Emulator）接口和凌陽(yáng)公司的在線串行編程技術(shù)。PROBE工作于凌陽(yáng)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標(biāo)電路板上SPCE061A相應(yīng)管腳，直接在目標(biāo)電路板上的CPUSPCE061A調(diào)試、運(yùn)行用戶編制的程序。PROBE的另一頭是標(biāo)準(zhǔn)25針打印機(jī)接口，直接連接到計(jì)算機(jī)打印口與上位機(jī)通訊，在計(jì)算機(jī)IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件包下，完成在線調(diào)試功能。第三章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總述一般情況下，傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈系統(tǒng)只有簡(jiǎn)單的紅黃綠三種交通信號(hào)燈在交替變換，沒(méi)有數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示，更沒(méi)有信號(hào)燈轉(zhuǎn)換時(shí)的語(yǔ)音提示。單純的紅綠燈轉(zhuǎn)換往往給司機(jī)和行人帶來(lái)一種焦急的心理感應(yīng)，總是等著紅燈變綠燈的時(shí)刻，其次，運(yùn)用延時(shí)的方法實(shí)現(xiàn)紅綠燈的循環(huán)閃爍，定時(shí)不太準(zhǔn)確，可擴(kuò)展性差，不利于增加新的功能。本論文設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)交通信號(hào)燈的不足，它具有精確的秒表倒計(jì)時(shí)，同時(shí)加上數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示，讓司機(jī)和行人一目了然，當(dāng)紅綠燈轉(zhuǎn)換和緊急狀況時(shí)還具有語(yǔ)音提示，并能夠根據(jù)路口需要通過(guò)相應(yīng)的軟件設(shè)置紅綠燈的倒計(jì)時(shí)時(shí)長(zhǎng)。因此具有一定的發(fā)展?jié)摿烷_(kāi)發(fā)價(jià)值。因此，本論文設(shè)計(jì)是基于SPCE061A語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)交通信號(hào)燈的設(shè)計(jì)。根據(jù)十字路口紅綠燈交替變換的特點(diǎn)，采用凌陽(yáng)單片機(jī)SPCE061A來(lái)實(shí)現(xiàn)交通路口的管理。本系統(tǒng)硬件電路有兩大部分組成：凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)最小系統(tǒng)的外圍電路和模擬交通燈控制板，通過(guò)兩