【正文】 向和來自存儲(chǔ)器和輸入 /輸出裝置的信息流。被廣泛使用的可編程 ROM 可利用特殊紫外線燈察除，并被成為 E PROM，即可察除可編程只讀存儲(chǔ)器的縮寫。 ROM可像 RAM一樣被讀取，但與 RAM不一樣的是不能用來存儲(chǔ)可變的信息。這種數(shù)據(jù)能以 任意一種 所希望的次序從存儲(chǔ)器中讀出， 而 不必 按照 寫入時(shí)的相同次序 讀出 ，所以有 “隨機(jī) ”存取存儲(chǔ)器。 在每一種情況下， 由于概念上的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器更像一個(gè)公文柜，上述的 “存儲(chǔ)器 ”一詞是非常不恰當(dāng)?shù)?；信?被 存放在一系列已 數(shù)字標(biāo)記過的 的 “箱子 ”中，而且可 以按照 問題由 “箱子 ”的序列號(hào)進(jìn) 行 相關(guān) 信息的參考定位。外部的連接 部分 與工程系統(tǒng) 中 的 其余部分（即非計(jì)算機(jī)部分）有關(guān)。 圖 微型計(jì)算機(jī)的三個(gè)組成部分 圖 在一個(gè)微處理器控制系統(tǒng)中 是如何按照機(jī)器中的信息通信方式而聯(lián)接起來的。由于系統(tǒng)幾乎完全由軟件所定義，所以對微處理器結(jié)構(gòu)和其輔助電路這種看起來非常抽象的處理方法使其在應(yīng)用時(shí)非常靈活。要在一個(gè) 以 微處理器 為基礎(chǔ)的 時(shí)鐘中找出執(zhí)行 具有 計(jì)數(shù)功能的一個(gè)特殊 的 硬件 組成部分 是不可能的，因?yàn)闀r(shí)間存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，而在固定的時(shí)間間隔下由微處理器控制增值。 在 以微處理器為基礎(chǔ)的 系統(tǒng)中，處理是由 以微處理器為基礎(chǔ)的 系統(tǒng) 自身 完成的。這種 主要將系統(tǒng)分成 三個(gè)主要單元的分離方法是馮 諾依曼在 20 世紀(jì) 40 年代所設(shè)想出來的，并且是針對微計(jì)算機(jī)的設(shè)想。 一個(gè)系統(tǒng)例如 采用計(jì)數(shù)器的電子鐘之類的任一系統(tǒng)要使其存儲(chǔ)和處理能力遍布整個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)槊總€(gè)計(jì)數(shù)器都能存儲(chǔ)和處理一些 數(shù)字。 微型計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng) （單片機(jī)控制系統(tǒng)） 廣義地說， 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（單片機(jī)控制系統(tǒng)） 是用于處理信息的，這種 被用于處理的 信息可以是電話交談， 也可以是 儀器 的 讀數(shù)或 者是一個(gè) 企業(yè) 的 帳戶，但是各種情況下都涉及 到 相同的主要操作：信息 的 處理 、信息的 存儲(chǔ)和 信息的 傳遞。在常規(guī)的電子設(shè)計(jì)中，這些操作都是以功能平臺(tái)方式組合起來的，例如計(jì)數(shù)器，無論是電子 計(jì)數(shù)器 還是機(jī)械 計(jì)數(shù)器 ，都要存儲(chǔ)當(dāng)前 的數(shù)值 ， 并且 按要求將該 數(shù)值 增 加 1。 現(xiàn)如今，以微處理器為基礎(chǔ)的 系統(tǒng) 從常規(guī)的處理方法中分離了出來 ，它將 信息的處理， 信息的 存儲(chǔ)和 信息的 傳輸三個(gè)功能分離形成不同的系統(tǒng)單元。從此 以后基本上 所有制成的計(jì)算機(jī)都是用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，盡管 他們 包含 著 寬廣的物理形式 與物理結(jié)構(gòu) ， 但 從根本上來說他們均是具有相同基本設(shè)計(jì) 的計(jì)算機(jī) 。存儲(chǔ)是利用存儲(chǔ)器電路，而 從系統(tǒng)中輸入和輸出 的信息傳輸 則是利用特定的輸入 /輸出（ I/O）電路。但是，規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的軟件 卻規(guī)定了 包含實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)功能的單元 部分 。這種設(shè)計(jì)過程主要是軟件工程，而且在生產(chǎn)軟件時(shí)，就會(huì)遇到產(chǎn)生于常規(guī)工程中相似的構(gòu)造和維護(hù)問題。該系統(tǒng)由微處理器控制，微處理器 能夠?qū)ζ渥陨淼?存儲(chǔ)器和輸入 /輸出單元的信息傳輸 進(jìn)行管理 。 盡管圖中顯示的只有一個(gè)存儲(chǔ)單元， 但是在 實(shí)際中 卻 有 RAM和 ROM兩種不同的存儲(chǔ)器被使用。 微計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)經(jīng)常 使用 RAM（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），在 RAM中 ， 數(shù)據(jù) 可以 被寫入，并且在需要 的時(shí)候，可以 被再次讀出。另一類型 ROM（只讀存儲(chǔ)器） 是 用來保持 信息的，它們是 不受微處理器影響的固定的信息標(biāo)本；這些 信息 在電源切斷后不會(huì)丟失，并通常用來保存規(guī)定微處理器化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的程序。有些 ROM在制造時(shí)將其數(shù)據(jù)標(biāo)本放入 ，而另外的則可通過特殊的設(shè)備由用戶編程，所以稱為可編程 ROM。另有新類型的期器件不必用紫外線燈而用電察除，所以稱為電可察除可編程只讀存儲(chǔ)器 EEPROM。有些輸入 /輸出裝置是通用型的，而另外一些則是設(shè)計(jì)來控制如磁盤驅(qū)動(dòng)器的特殊硬件，或控制傳給其他計(jì)算機(jī)的信息傳輸。 假如應(yīng)用中不需要太多的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，微處理器、存儲(chǔ)器和輸入 /輸出可全被包含在同一集成電路中。當(dāng)商品被大量地生產(chǎn)時(shí)，這種單一芯片的使用就可節(jié)省相當(dāng)大的成本。但是在可預(yù)見的未來，當(dāng)需要大量的存儲(chǔ)器或輸入 /輸出時(shí)，還是有必要繼續(xù)將許多集 成電路相互聯(lián)結(jié)起來，形成微計(jì)算機(jī)。這是，由于裝置是按特定的應(yīng)用情況由微機(jī)編程實(shí)現(xiàn)的，對用戶來說微計(jì)算機(jī)的存在通常就更加明顯。而且，過程控制器通常更為復(fù)雜，所以要將他們做成單獨(dú)的集成電路就更為困難。對前一種情況，系統(tǒng)可以用常規(guī)的編程語言來編程，正如以后要介紹的語言那樣；而另一種情況，可采用特殊用途的語言，例如那種使控制器功能按照繼電器相互連接的方法進(jìn)行描述。另一種選擇是將程序在 ROM中，這樣他們就變成電子 “硬件 ”的一部分并常被稱為 “固件 ”。各種類型的產(chǎn)品和過程控制器代表了當(dāng)今微計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛性，而具體的結(jié)構(gòu)取決于對 “產(chǎn)品 ”一詞的解釋。而在本設(shè)計(jì)中壓力和壓力變送器當(dāng)某一力加到某一面積上，就形成壓力，假如這力是 1牛頓均勻地加在 1平方米的面積上，這壓力被定義為 1帕斯卡?？諝馕镔|(zhì)是有重量的，而且這種下壓的重量形成大氣壓。在典型的過程工廠中，壓力影響沸點(diǎn)溫度、凝固點(diǎn)溫度、過程效率、消耗和其他重要因數(shù)。 工廠中的工作儀器通常包括壓力計(jì)、精密紀(jì)錄儀、以及氣動(dòng)和電動(dòng)的壓力變送器。 在過程工廠中，將控制儀表遠(yuǎn)遠(yuǎn)放在過程的附近是不現(xiàn)實(shí)的，并且大多數(shù)測量是不容易從遠(yuǎn)處傳來的。為了消除這一問題，開發(fā)了一種信號(hào)傳輸系統(tǒng)。使用這種系統(tǒng)，就可以在某一地點(diǎn)安裝大多數(shù)的指示、記錄和控制儀器。 當(dāng)使用氣動(dòng)傳送系統(tǒng)時(shí)，測量信號(hào)就由變送器將比例為 0%～ 100%的測量值轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號(hào)。變送器輸出 —對氣動(dòng)變送器是輸出壓力 —通過管道傳給記錄或控制儀表。 當(dāng)使用電子壓力變送器時(shí)，壓力就被轉(zhuǎn)換成電流或電壓形式的電信號(hào)。當(dāng)今，另一種電信號(hào)形式變的越來越常用，就是數(shù)字或離散信號(hào)。有時(shí)，分析獲取描述傳感器 /變送器特性的參數(shù)是很重要的。假定電子壓力傳感器的量程為 0～ 600kPa，增益定義為輸出變化除以輸入變化?，F(xiàn)行的溫度分度已使用了約 200年，最初的儀器是基于氣體和液體的熱膨脹。有代表性的溫度傳感器包括：填充式熱系統(tǒng)、玻璃液體溫度計(jì)、熱電偶、電阻溫度探測器、熱敏電阻、雙金屬器件、光學(xué)和輻射高溫計(jì)和熱敏涂料。其中熱電偶和電阻溫度探測器則被最廣泛的使用。該設(shè)備是采用 Atmel 的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)，并與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS 51指令集和引腳兼容。通過將集成在一個(gè)芯片上通用的 8位閃存的CPU， Atmel 的 AT89C51是一個(gè)強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)高度靈活和成本有效的解決方案 為許多嵌入式控制應(yīng)用。此外， AT89C51是靜態(tài)邏輯設(shè)計(jì)與操作頻率下降到零，并支持兩種軟kPamAkPamAkPakPa mAmAKr 420 ????? 件可選的節(jié)電模式。掉電模式保存 RAM的內(nèi)容，但凍結(jié)振蕩器關(guān)閉，直到下一個(gè)硬件復(fù)位芯片其它功能。 接地：接地。當(dāng) P0口的管腳第一次寫 1時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。此管腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，而振蕩器運(yùn)行將使器件復(fù)位。該引腳也是在 flash編程脈沖輸入 ALE（編）是在 1 / 6振蕩器頻率恒定 的速率發(fā)射，并可能對外部定時(shí)或時(shí)鐘的用途。 如果需要時(shí)， ALE操作可以通過設(shè)置位 SFR的位置 8EH 0。否則，腳弱拉高。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)， ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX， MOVC指令是 ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN有效。 EA/VPP：當(dāng) /EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。 Microputer Systems Electronic systems are used for handing information in the most general sense。 for example a counter, whether electronic or mechanical, stores the current and increments it by one as required. A system such as an electronic clock which employs counters has its storage and processing capabilities spread throughout the system because each counter is able to store and process numbers. Present day microprocessor based systems depart from this conventional approach by separating the three functions of processing, storage, and transmission into different section of the system. This partitioning into three main functions was devised by Von Neumann during the 1940s, and was not conceived especially for microputers. Almost every puter ever made has been designed with this structure, and despite the enormous range in their physical forms, they have all been of essentially the same basic design. In a microprocessor based system the processing will be performed in the microprocessor itself. The storage will be by means of memo