【正文】 microcontrollerARM,widelyseriestheseries,INTELincrease.ahasmicrocontrollerconsumerdevelopmenttheyearsAfterwidelybeenhavesatisfactoryisthemicrocontroller,afield,industrialrequirementstheused.stillnowsystemonsystemsSystems.MCS51outinThenofaperformanceandsimple,forINTELismostofbits.early8bitways.havededicatedmicrocontrollerdevelopmentonprocessor,thisaccordancedesignedthesZ80which.controlthedemandingplexintoeasilysmaller,puterinaCPUperipheralsnumberaisfirstprocessor.adevelopedCPUbysingleOnlyindustrialusedwasthatacronymofusedUnit),microcontrollerknownis其優(yōu)點不僅是減小了系統(tǒng)的體積和成本，而且也大大提高了系統(tǒng)硬件的可靠性和穩(wěn)定性。SOC(System On Chip)是一種高度集成化、固件化的芯片級集成技術(shù)，其核心思想是把除了無法集成的某些外部電路和機(jī)械部分之外的所有電子系統(tǒng)電路全部集成在一片芯片中。的速率），片內(nèi)集成程序存儲器而不必外部并行擴(kuò)展程序存儲器，加之單片嵌等）的外圍芯片器件的出現(xiàn)，串行傳輸速度也在不斷提高（可達(dá)到2資源少等特點。采用串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展技術(shù)具有方便、靈活、電路系統(tǒng)簡單、占用（7）以串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展。低電壓低功耗是手持便攜式系統(tǒng)重要的追求目標(biāo)，也是綠色電子的發(fā)展方向。電路的功耗與電源電壓有關(guān)，降低系統(tǒng)的供電電壓，能大幅度減少器件的功耗。低電壓節(jié)能技術(shù)。片內(nèi)外圍電路的電源管理。配置有高速（主）和低速（子）兩個時鐘系統(tǒng)。Mode）。Mode）、掉電方式（Power采用CMOS工藝后，單片機(jī)具有極佳的低功耗和功耗管理功能。IAPProgrammable)技術(shù)，也稱在應(yīng)用可編程技術(shù)。在ISP技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了IAP(InRISC其次，基于ISP技術(shù)的實現(xiàn)，使模擬仿真開發(fā)技術(shù)重新興起。首先實現(xiàn)了系統(tǒng)程序的串行編程寫入（下載），使得不必將焊接在PCB隨著微控制器在片內(nèi)集成ISP、IA及基于ISP、IAP技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。系統(tǒng)程序編程寫入片內(nèi)的程序存儲器后，可以再對加密保護(hù)單元編程，使芯片加鎖。一個單片嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)程序是系統(tǒng)的最重要的部分，是知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的核心。采用OTPROM的微控制器，其芯片出廠時片內(nèi)的程序存儲器是“空的”，它允許用戶將自己編寫好的程序一次性的編程寫入，之后便再也無法修改了。5v/3v）下就可以實現(xiàn)編程寫入和擦除操作，重寫次數(shù)在10000次以上，并可實現(xiàn)在線編程寫入ISP技術(shù)的優(yōu)點，為使用帶來了及大的方便。FlashROM但由于EPROM需要使用12v高電壓編程寫入、紫外線光照擦除、重寫入次數(shù)有限等缺點，這給使用帶來了不便。早期的單片機(jī)在片內(nèi)往往沒有程序存儲器或片內(nèi)集成EPROM型的程序存儲器。而該系列的高端產(chǎn)品ATmega256，片內(nèi)集成了8K字節(jié)SRAM，256K字節(jié)的FlashROM和4K字節(jié)的EEPROM。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、音視頻等高端產(chǎn)品的需要，高擋的單片機(jī)在片內(nèi)集成了更大容量的RAM和ROM存儲器。片內(nèi)存儲容量的增加。ROM，做為程序存儲器存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù)。目前新型的單片機(jī)一般在片內(nèi)集成兩種類型的存儲器：隨機(jī)讀寫存儲器為了能在變頻控制中方便使用單片機(jī)，形成最具經(jīng)濟(jì)效益的嵌入式控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換器，D/A（3）多功能集成化。一方面可獲得很高的指令運(yùn)行速度，另一方面，在相同的運(yùn)行速度下，可大大降低時鐘頻率，有利于獲得良好的電磁兼容效果。ATMEL公司的AVR系列單片機(jī)已實現(xiàn)了一個時鐘周期執(zhí)行一條指令。RISC在這種體系結(jié)構(gòu)中，很容易實現(xiàn)并行流水線操作，大大提高了指令運(yùn)行速度。采用RISC體系結(jié)構(gòu)和精簡指令后，單片機(jī)的指令絕大部分成為單周期指令，而通過增加程序存儲器的寬度早期的單片機(jī)大多采用CISC結(jié)構(gòu)體系，指令復(fù)雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一；指令運(yùn)行很難實現(xiàn)流水線操作，大大阻礙了運(yùn)行速度的提高。CMOS電路具有許多優(yōu)點，如極寬的工作電壓范圍；極佳的低功耗及功耗管理特性等。功能等方向發(fā)展。綜觀三十年的發(fā)展過程，作為單片嵌入式系統(tǒng)的核心――單片機(jī)，正朝著多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價格、擴(kuò)大存儲容量和加強(qiáng)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(xí)慣問題。SP，5FH指令，就時把堆棧設(shè)置在從內(nèi)存單元60H開始的單元中。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(jìn)后出，后進(jìn)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(wù)的單元，即堆棧指針SP，每當(dāng)執(zhí)一次PUSH指令時，SP就（在原來值的基礎(chǔ)上）自動加1，每當(dāng)執(zhí)行一次POP指令，SP就（在原來值的基礎(chǔ)上）自動減1。四、程序的執(zhí)行過程：并且當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行到這條指令時，但使用者不會這么去做，因為這通常會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。事實上?不能作為通用I/O口使用?也并不是?不能?而是（使用者）?不會?將其作為通用I/O口使用。初學(xué)時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解，認(rèn)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。指令：由單片機(jī)芯片的設(shè)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(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系，不可以由單片機(jī)的開發(fā)者更改。之所以將這三者放在一起，是因為這三者的本質(zhì)都是一樣的——數(shù)字，或者說都是一串?0?和?1?組成的序列。在單片機(jī)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(dāng)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。我們知道，一個電路總是由元器件通過電線連接而成的，在模擬電路中，連線并不成為一個問題，因為各器件間一般是串行關(guān)系，各器件之間的連線并不很多，但計算機(jī)電路卻不一樣，它是以微處理器為核心，各器件都要與微處理器相連，各器件之間的工作必須相互協(xié)調(diào)，所以需要的連線就很多了，如果仍如同模擬電路一樣，在各微處理器和各器件間單獨(dú)連線，則線的數(shù)量將多得驚人，所以在微處理機(jī)中引入了總線的概念，各個器件共同享用連線，所有器件的8根數(shù)據(jù)線全部接到8根公用的線上，即相當(dāng)于各個器件并聯(lián)起來，但僅這樣還不行，如果有兩個器件同時送出數(shù)據(jù)，一個為0，一個為1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？這種情況是不允許的，所以要通過控制線進(jìn)行控制，使器件分時工作，任何時候只能有一個器件發(fā)送數(shù)據(jù)（可以有多個器件同時接收）。此外，單片機(jī)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。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)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。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機(jī)的原理。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?？梢赃@樣說，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，無所不在。例如工廠流水線的智能化管。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。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，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。單片機(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：更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。目前單片機(jī)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(jī)的蹤跡。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)因此，當(dāng)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。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。Controller在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。Microputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。（Single單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。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。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，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(jī)等。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。顧名思義，這種計算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。還有一類計算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。不過，這種電腦，通常是指個人計算機(jī)，簡稱PC機(jī)。一樣的道理，如果把巨型計算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來運(yùn)行，家用PC的也是承受不了的。一個不是很復(fù)雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機(jī)，結(jié)果就會有天壤之別！只因為單片機(jī)的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！由于單片機(jī)對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機(jī)沒有家用計算機(jī)那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設(shè)備。 單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。單片機(jī)芯片我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機(jī)、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。同時，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會集成有單片機(jī)。單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)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。隨著INTEL隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 Engineering 1995.[8] [M].北京航空航天出版社2001.[9] [M].北京航空航天大學(xué)出版社2010.[10] [M].西安電子科技大學(xué)出版社2007.[11]andelectronictroubleshootHowYeagerJournal.andMerseysideSCMJoanne,Muir楊清梅,[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社2005.[6][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社2010.[4][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社 2009.[2] 在論文完成之際，我的心情也非常的激動，從開題到論文完成，有多少可敬的師長，同學(xué)，朋友都給了我很大的幫助，在這里請允許我給你們最誠摯的謝意。本次設(shè)計過程中，又重新回憶了C語言和嵌入式的相關(guān)知識，又重新應(yīng)用了Keil，dxp等軟件，使以前的知識得到了再次的鞏固。本系統(tǒng)經(jīng)過測試，能夠準(zhǔn)確的實施輸入設(shè)置、顯示和報警等功能，通過紅外檢測實現(xiàn)點滴計數(shù)功能，通過16列*2行的顯示器顯示流速和滴數(shù)，當(dāng)瓶內(nèi)沒有液體或超過設(shè)置的速度時報警器報警，可以滿足應(yīng)用的要求，可靠的報警系統(tǒng)，可以提高輸液的安全性。7 結(jié)論現(xiàn)在醫(yī)院在病人輸液的過程中，往往由于病人體質(zhì)虛弱、昏迷或入睡或者醫(yī)護(hù)人員正在別處忙碌等而無法留意，當(dāng)輸液完畢，若處理不及時，病人的血液就會因空管而倒流入輸液針管內(nèi)，時間稍長會使扎針處嚴(yán)重腫脹。手通過一次，液晶顯示的數(shù)字增加1手通過一次，液晶顯示的數(shù)字增加1功能點鍵盤　　設(shè)置液體的流速按鍵設(shè)置液體的流速按鍵按一次液體的流速數(shù)值增加1按鍵按一次液體的流速數(shù)值增加1功能點報警器報警按動報警鍵按動報警鍵，報警器報警按動報警鍵，報警器報警功能點報警在檢測液體的紅外對管中不放物體報警器報警報警器報警功能點報警流速超過設(shè)置的速度報警器報警報警器報警功能點 測試結(jié)果與分析對本系統(tǒng)的第一次測試遇到的問題，已經(jīng)通過餅狀圖的形式列出，可以看出，第一次各個模塊都存在一定的問題，還需要改進(jìn)。功能點1602液晶示