【正文】 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 Inter 連接已是一種趨 勢(shì)。第二章 10000s 計(jì)時(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介8 工藝上的進(jìn)步現(xiàn)在的單片機(jī)基本上采用 CMOS 技術(shù)，但已經(jīng)大多數(shù)采用了 ?m 以上的光刻工藝，有個(gè)別的公司，如 Motorola 公司則已采用 ?m 甚至是 ?m 技術(shù)。這些單片機(jī)有 Fujitsu 公司的 MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130 系列等，應(yīng)該說(shuō)該公司的 F2MC8L 系列單片機(jī)絕大多數(shù)都滿(mǎn)足 ～6V 的工 作電壓條件。目前，一般單片機(jī)都可以在 ～ 的條件下工作。它含有 ～2K 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(mǎn)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)，則功耗只有 ?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。下面分別就這四個(gè)方面說(shuō)明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況： 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。在這幾方面，較為典型地說(shuō)明了數(shù)字單片機(jī)的水平。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。 總之，單片機(jī)技術(shù)使用范圍廣，在各種儀器儀表生產(chǎn)單位、石油、化工，紡織、機(jī)械的加工等各個(gè)行業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。：現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以方便地與計(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。例如工廠(chǎng)流水線(xiàn)的智能化管理、電梯的智能化控制、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。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)、示波器、各種分析儀）。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 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(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：：?jiǎn)纹瑱C(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、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。單片機(jī)的 I/O 引腳通常是多功能的，由于單片機(jī)芯片上引腳數(shù)目有限，為了解決實(shí)際引腳和需要的信號(hào)線(xiàn)的矛盾，采用了引腳功能復(fù)用的方法，引腳處于何種功能，可由指令來(lái)設(shè)置或由機(jī)器狀態(tài)來(lái)區(qū)分。第二章 10000s 計(jì)時(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介5 單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)與通用微機(jī)相比，在結(jié)構(gòu)，指令設(shè)置上均用獨(dú)到之處，其主要特點(diǎn)如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)的存儲(chǔ)器 ROM 和 RAM 是嚴(yán)格區(qū)分的，ROM 稱(chēng)為程序存儲(chǔ)器，只存放程序，固定常數(shù)以及數(shù)據(jù)表格，RAM 則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用作工作區(qū)以及存放用戶(hù)數(shù)據(jù)，這樣的結(jié)構(gòu)主要是考慮到單片機(jī)用于控制系統(tǒng)中，有較大的程序存儲(chǔ)空間，把開(kāi)發(fā)成功的程序固化在ROM 中，而把少量的隨機(jī)數(shù)據(jù)存放在 RAM 中，這樣小容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能以高速 RAM 形成集成在單片機(jī)內(nèi)，以加速單片機(jī)的執(zhí)行速度，但單片機(jī)內(nèi)的 RAM 是作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用，而不是當(dāng)作高速緩沖存儲(chǔ)器（CACHE）使用。要利用某型號(hào)單片機(jī)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開(kāi)發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機(jī)的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對(duì)電源的要求等等。不同的單片機(jī)有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機(jī)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶(hù)要使用某種單片機(jī)，必須了解該型產(chǎn)品是否滿(mǎn)足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標(biāo)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。單片機(jī)有著體積小、功耗低、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)化裝置、智能儀器儀表、過(guò)程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。第二章 10000s 計(jì)時(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介4第二章 10000s 計(jì)時(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 單片機(jī)概述單片機(jī)全稱(chēng)單片微型計(jì)算機(jī)，又稱(chēng)為微控制器或嵌入式控制器。另外按照各部分實(shí)現(xiàn)的功能不同，將整個(gè)系統(tǒng)分成了三個(gè)功能塊，并對(duì)每一個(gè)功能塊所采用的元器件進(jìn)行了詳細(xì)介紹。第一章 緒論3 章節(jié)安排說(shuō)明整個(gè)設(shè)計(jì)總共分為四個(gè)章節(jié)，第一章是前言部分，主要介紹了設(shè)計(jì)單片機(jī) 10000s 以?xún)?nèi)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的意義、目的及主要內(nèi)容；第二章簡(jiǎn)要介紹了單片機(jī)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、溫度巡檢系統(tǒng)在工業(yè)上的幾種具體應(yīng)用，并對(duì)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明。通過(guò)本次設(shè)計(jì)訓(xùn)練，可以使我們?cè)诨舅悸泛突痉椒ㄉ蠈?duì)基于 MCS51 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。此次設(shè)計(jì)更進(jìn)一步了解基本電路的設(shè)計(jì)流程，提高自己的設(shè)計(jì)理念，豐富自己的理論知識(shí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，使自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力有更進(jìn)一步提高，為自己今后的學(xué)習(xí)和工作打好基礎(chǔ)，為自己的專(zhuān)業(yè)技能打好基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)中注重對(duì)單片機(jī)工作原理以及定時(shí)器計(jì)時(shí)原理，中斷控制及