【文章內(nèi)容簡介】 了外圍電路路功能，強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。隨著單片機在各個領(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、強運算能力的8位/16位/32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機?！纹瑱C廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： (1) 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 　　單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機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)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 (2) 在工業(yè)控制中的應(yīng)用 　　用單片機可以構(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、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 (3) 在家用電器中的應(yīng)用 　　可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 (4) 在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 　　現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(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)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 (5) 單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 　　單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。可以說，二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、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，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。現(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)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。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、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，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。SPCE061A是凌陽科技推出的一個16位結(jié)構(gòu)的微控制器。它的內(nèi)核采用凌陽公司最新推出的16位微處理器芯片。SPCE061A即具有體積小、集成度高、可靠性好且易于擴展的特點，又具有較強的中斷處理能力、高性能的價格比和功能強、效率高的指令系統(tǒng)及低能耗、低電壓的特點。 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(2) CPU時鐘范圍：~ 49MHz(3) 片內(nèi)32k字的Flash程序存儲器、2k字的SRAM數(shù)據(jù)存儲器(4) 2個16位I/O端口(5) 14個中斷源(6) 1通道專用音頻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16位通用定時器/計數(shù)器(11) 實時實鐘(RTC)(12) 低電壓復(fù)位、低電壓監(jiān)測(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位定時器/計數(shù)器時基中斷控制鎖相環(huán)振蕩器CPU時鐘實時時鐘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/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開發(fā)方法SPCE061A的開發(fā)是通過在線調(diào)試器PROBE實現(xiàn)的。它既是一個編程器（即程序燒寫器），又是一個實時在線調(diào)試器。用它可以替代在單片機應(yīng)用項目的開發(fā)過程中常用的軟件工具——硬件在線實時仿真器和程序燒寫器。它利用SPCE061A片內(nèi)置的在線仿真電路ICE（In Circuit Emulator）接口和凌陽公司的在線串行編程技術(shù)。PROBE工作于凌陽IDE集成開發(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、運行用戶編制的程序。PROBE的另一頭是標(biāo)準(zhǔn)25針打印機接口，直接連接到計算機打印口與上位機通訊，在計算機IDE集成開發(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 系統(tǒng)設(shè)計總述一般情況下，傳統(tǒng)的交通信號燈系統(tǒng)只有簡單的紅黃綠三種交通信號燈在交替變換，沒有數(shù)碼管倒計時顯示，更沒有信號燈轉(zhuǎn)換時的語音提示。單純的紅綠燈轉(zhuǎn)換往往給司機和行人帶來一種焦急的心理感應(yīng)，總是等著紅燈變綠燈的時刻，其次，運用延時的方法實現(xiàn)紅綠燈的循環(huán)閃爍，定時不太準(zhǔn)確，可擴展性差，不利于增加新的功能。本論文設(shè)計的交通信號燈系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)交通信號燈的不足，它具有精確的秒表倒計時，同時加上數(shù)碼管倒計時顯示，讓司機和行人一目了然，當(dāng)紅綠燈轉(zhuǎn)換和緊急狀況時還具有語音提示，并能夠根據(jù)路口需要通過相應(yīng)的軟件設(shè)置紅綠燈的倒計時時長。因此具有一定的發(fā)展?jié)摿烷_發(fā)價值。因此，本論文設(shè)計是基于SPCE061A語音識別系統(tǒng)交通信號燈的設(shè)計。根據(jù)十字路口紅綠燈交替變換的特點，采用凌陽單片機SPCE061A來實現(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SPCE061A單片機最小系統(tǒng)的外圍電路和模擬交通燈控制板，通過兩