【正文】 的是取代線纜連接進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。4. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)⑴ 通訊距離短，通訊過(guò)程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷。⑵ 主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接；⑶ 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；⑷ 小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)； 　 ⑸ 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布?！『?jiǎn)而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。 1. 紅外通信的基本原理紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來(lái)越多。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，最終人們可能發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)系統(tǒng)之間的距離越來(lái)越小，甚至難以辨認(rèn)。原因是其內(nèi)部已集成上各種應(yīng)用電路?？煽啃约皯?yīng)用越來(lái)越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機(jī)就采用了這種技術(shù)以提高可靠性。對(duì)于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時(shí)鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。這些電流較大的驅(qū)動(dòng)電路集成到芯片內(nèi)部在工作時(shí)帶來(lái)了各種噪聲，為了減少這種影響，現(xiàn)在單片機(jī)采用多個(gè)小管子并聯(lián)等效一個(gè)大管子的方法，并在每個(gè)小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻，以降低di/dt，這也就是所謂跳變沿軟化技術(shù)，從而消除大電流瞬變時(shí)產(chǎn)生的噪聲。現(xiàn)在為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，很多單片機(jī)的輸出能力都有了很大提高，Motorola公司的單片機(jī)I/O口的灌拉電流可達(dá)8mA以上，而Microchip公司的單片機(jī)可達(dá)25mA。現(xiàn)在，很多單片機(jī)都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù) 在傳統(tǒng)的單片機(jī)中，電源及地線是在集成電路外殼的對(duì)稱(chēng)引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對(duì)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上。這樣，就提高了單片機(jī)工作的可靠性。 單片機(jī)應(yīng)用的可靠性技術(shù)發(fā)展 在單片機(jī)應(yīng)用中，可靠性是首要因素為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)自身的可靠性是一種有效方法。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟ETI（embed the Internet Consortium）正在緊密合作，共同開(kāi)發(fā)嵌入式Internet的解決方案。目前，單片機(jī)應(yīng)用中提出了一個(gè)新的問(wèn)題：這就是如何使8位、16位單片機(jī)控制的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或設(shè)備能實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連？ TASKING公司目前正在為解決這個(gè)問(wèn)題提供了途徑。否則，將要求emGateway和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器相互配合。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用emObjicts進(jìn)行顯示和嵌入式設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。這個(gè)技術(shù)包括三個(gè)主要部分：即emMicro， emGateway和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。為了使復(fù)雜的或簡(jiǎn)單的嵌入式設(shè)備，例如單片機(jī)控制的機(jī)床、單片機(jī)控制的門(mén)鎖，能切實(shí)可行地和Internet連接，就要求專(zhuān)門(mén)為嵌入式微控制器設(shè)備設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使嵌入式設(shè)備可以和Internet相連，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器進(jìn)行過(guò)程控制。這種技術(shù)在互聯(lián)上存儲(chǔ)及訪問(wèn)大量數(shù)據(jù)是合適的，但對(duì)于控制嵌入式器件就成了殺雞用牛刀了。目前，把單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)和Internet連接已是一種趨勢(shì)。這些技術(shù)的進(jìn)步大大地提高了單片機(jī)的內(nèi)部密度和可靠性。這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，～6V的工作電壓條件。目前，～?！?K程序存儲(chǔ)器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，6個(gè)I/O端口以及一個(gè)定時(shí)器，有的還含4道A/D ，完全可以滿足一些低檔系統(tǒng)的應(yīng)用。在這種形勢(shì)中，Microchip公司推出的8引腳的單片機(jī)特別引人注目。在LPM4時(shí)，CPU、外圍及振蕩器32kHz都不活動(dòng)，?A。當(dāng)電源為3V時(shí)，如果工作于 LMP1方式，即使外圍電路處于活動(dòng)，由于CPU不活動(dòng)，振蕩器處于1～4MHz，這時(shí)功耗只有50?A。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機(jī)MSP430系列，它是一個(gè) 16位的系列，有超低功耗工作方式。 功耗、封裝及電源電壓的進(jìn)步 現(xiàn)在新的單片機(jī)的功耗越來(lái)越小，特別是很多單片機(jī)都設(shè)置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。這種單片機(jī)最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。把它和傳統(tǒng)單片機(jī)結(jié)合集成大大提高了單片機(jī)的功能。這種單片機(jī)的最大特點(diǎn)在于把DSP和微控制器同時(shí)做在一個(gè)片上。這是一種建立在系統(tǒng)級(jí)芯片（System on a chip）概念上的結(jié)構(gòu)。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有6個(gè)通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。 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)。因此，這類(lèi)單片機(jī)十分容易構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)步 單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來(lái)越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時(shí)器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D /A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。在目前，用戶對(duì)單片機(jī)的需要越來(lái)越多，但是，要求也越來(lái)越高。P3口作為AT89C51的一些特殊功能口 單片機(jī)的現(xiàn)狀數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消耗、外部電壓等級(jí)以及制造工藝上。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。89s52引腳功能：VCC：供電電壓。而幀格式與方式 2 樣為 11 位一幀。方式 2 的波特率固定，只有兩種選擇，為振蕩率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。方式 2 ：采用這種方式可接收或發(fā)送 11 位數(shù)據(jù)，以 11 位為一幀，比方式 1 增加了一個(gè)數(shù)據(jù)位，其余相同。在這種方式下，數(shù)據(jù)從 RXD 端串行輸出或輸入，同步信號(hào)從 TXD 端輸出，波特率固定不變，為振蕩率的 1/12 。（一）中斷響應(yīng)條件CPU 響應(yīng)中斷的條件有：（ 1 ）有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求；（ 2 ）中斷總允許位 EA=1 ，即 CPU 開(kāi)中斷；（ 3 ）申請(qǐng)中斷的中斷源的中斷允許位為 1 ，即沒(méi)有被屏蔽。4 、模式 3 ： T0 分成 2 個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器， T1 停止計(jì)數(shù)。2 、模式 1 ： 16 位計(jì)數(shù)器。 =0 工作在定時(shí)方式， =1 工作在計(jì)數(shù)方式。定時(shí)器有兩種工作方式 ：即定時(shí)和計(jì)數(shù)工作方式。 1 、計(jì)數(shù)工作方式時(shí)計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖由外部引入，是對(duì)外部沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，因此計(jì)數(shù)值根據(jù)要求確定。因?yàn)?MCS51 的兩個(gè)定時(shí)器均為加 1 計(jì)數(shù)器，當(dāng)初到最大值（ 00H 或 0000H ）時(shí)產(chǎn)生溢出，將 TF 位置 1 ，可發(fā)出溢出中斷，因此計(jì)數(shù)器初值 X 的計(jì)算式為： X=M 計(jì)數(shù)值式中的 M 由操作模式確定，不同的操作模式計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)不相同，故M值也不相同。P3. 0 RXD （串行口輸入）P3. 1 TXD （串行口輸出）P3. 2 INT0 （外部中斷 0 輸入）P3. 3 INT1 （外部中斷 1 輸入）P3. 4 T0 （定時(shí)器 0 的外部輸入）P3. 5 T1 （定時(shí)器 1 的外部輸入）P3. 6 WR （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3. 7 RD （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）四、MCS51 的尋址方式：1 、立即尋址 如： MOV A ， 40H2 、直接尋址 如： MOV A ， 3AH3 、寄存器尋址 如： MOV A ， Rn4 、寄存器間接尋址 如： MOV A ， Rn5 、基址加變址尋址 如： MOVC A ， A+DPTR6 、相對(duì)尋址 如： SJMP 08H7 、位尋址 MOV 20H ， C五、指令：MOV ： 片內(nèi) RAM 傳送MOVX ： 片外 RAM 傳送MOVC ： ROM 傳送XCH ： 交換（和 A 交換）SWAP ： A 內(nèi)半字節(jié)交換ADD ：不帶進(jìn)位加ADDC ：帶進(jìn)位加SUBB ：帶進(jìn)位減INC ：加 1DEC ：減 1MUL ：乘法DIV ：除法DAA ：調(diào)整六、計(jì)數(shù)初值的計(jì)算定時(shí)或計(jì)數(shù)方式下計(jì)數(shù)初值如何確定，定時(shí)器選擇不同的工作方式，不同的操作模式其計(jì)數(shù)值均不相同。在 MCS51 中，這 8 個(gè)引腳還用于專(zhuān)門(mén)的第二功能。 P2 可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，由它輸出高 8 位地址?！　≡?8032/8052 中， P1. 0 還相當(dāng)于專(zhuān)用功能端 T2 ，即定時(shí)器的計(jì)數(shù)觸發(fā)輸入端； P1. 1 還相當(dāng)于專(zhuān)用功能端T2EX ，即定時(shí)器 T2 的外部控制端。在 EPROM 編程和驗(yàn)證程序時(shí)，由它輸入低 8 位地址。 P0 能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL 負(fù)載。在EPROM 編程時(shí)，由 P0 輸入指令字節(jié)，而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。 7 ： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 端口。三、單片機(jī)的基本組成 ：它由 CPU 、存儲(chǔ)器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定時(shí) / 計(jì)數(shù)器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過(guò)內(nèi)部總線相互連接起來(lái)。4 、在人類(lèi)生活中的應(yīng)用：目前國(guó)外各種家用電器已普通采用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制電路。2 、在機(jī)電一體化中的應(yīng)用：機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一本，具有智能化特征的電子產(chǎn)品。 在本文，介紹單片機(jī)的最新技術(shù)進(jìn)步，包括數(shù)字單片機(jī)的工藝及技術(shù)，模糊單片機(jī)的工藝及技術(shù)，單片機(jī)的可靠性技術(shù)，以及以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)。單片機(jī)的最明顯的優(yōu)勢(shì)，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。以解決復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機(jī)在起作用，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動(dòng)化程度大大提高，可以說(shuō)，當(dāng)今世界正面臨著一場(chǎng)以單片機(jī)（微電腦）技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命。（4） 指令系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，較易掌握，且指令中又較豐富地邏輯控制功能指令，能較方便地直接操作外部輸入輸出設(shè)備。（3） 易擴(kuò)展、控制能力強(qiáng)。單片機(jī)芯片一般是按工業(yè)測(cè)控要求設(shè)計(jì)的，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。能利用它方便地組裝成各種智能式測(cè)控設(shè)備及各種智能儀器儀表，很容易滿足儀器設(shè)備既智能又微型化的要求。第2章 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 單片機(jī)的簡(jiǎn)介、原理及引腳功能隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU 、RAM 、 ROM 、定時(shí)/數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，因此單片機(jī)早期的含義稱(chēng)為單片微型計(jì)算機(jī)，直譯為單片機(jī) 。因此，如何在這個(gè)市場(chǎng)中站好位置，占住有利地形，關(guān)系到能否把握住一個(gè)長(zhǎng)期的、一勞永逸的商機(jī)。在這個(gè)市場(chǎng)中，平均每家每年花費(fèi)1000元，就有1000億元的市場(chǎng)。從市場(chǎng)的成長(zhǎng)環(huán)境看，現(xiàn)在我國(guó)每年的數(shù)字化家園建設(shè)比例已經(jīng)占到了新建住宅總量的30%左右，如果根據(jù)國(guó)家制定的“到2010年，中國(guó)大中城市60%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化”的數(shù)字化家園這個(gè)發(fā)展目標(biāo)，我們認(rèn)為，中國(guó)數(shù)字化家園的開(kāi)發(fā)與建設(shè)要以年均6%的速度遞增。從市場(chǎng)發(fā)展的角度看，以智能網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)為代表的新型電工產(chǎn)品的市場(chǎng)份額會(huì)逐年地快速放大，并最終替代傳統(tǒng)的電工產(chǎn)品，這里孕育著巨大的商機(jī)。智能家居前景隨著人們生活水平的不斷提高，人們不斷的對(duì)居住環(huán)境提出更高的要求，越來(lái)越注重家庭生活中每個(gè)成員的舒適、安全與便利，因此從市場(chǎng)需求的角度看，智能家居必然是前景廣闊。圍繞著共同的目標(biāo)，一些傳統(tǒng)的IT廠商提出了以電腦為核心來(lái)建立智能家居的方案，它的優(yōu)勢(shì)是可以借助電腦強(qiáng)大的處理能力來(lái)完成更為復(fù)雜的任務(wù)，但存在著各種電器之間的連接標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，電腦怎么和冰箱、空調(diào)建立聯(lián)系哪?當(dāng)然不能用我們習(xí)慣的USB口來(lái)連接，而目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟來(lái)規(guī)范和制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家推出的整體解決方案各不相同，缺乏互換性。只要在門(mén)口略微停頓，指紋監(jiān)測(cè)儀、瞳孔識(shí)別器等設(shè)備已經(jīng)把身份進(jìn)行識(shí)別了，選擇應(yīng)該開(kāi)門(mén)或者是給主人的手機(jī)上發(fā)送有陌生人來(lái)訪的短信息……這一切都不是科學(xué)幻想小說(shuō)中的情景，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)完全可以實(shí)現(xiàn)了。還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。 智能家居的現(xiàn)狀與發(fā)展智能家居，或稱(chēng)智能住宅，以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?