現(xiàn)如今單片機(jī)應(yīng)用的作用
單片機(jī)主要由運(yùn)算器、控制器和寄存器三大部分構(gòu)成。其中,運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器、寄存器等構(gòu)成,首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數(shù)據(jù),其次ALU完成源數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算,最后將運(yùn)算結(jié)果存入寄存器中;控制器由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發(fā)生器和操作控制器等構(gòu)成,是一個下達(dá)命令的“組織”,用于協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)各部分之間的運(yùn)作;寄存器主要有累加器A、數(shù)據(jù)寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計(jì)數(shù)器PC、地址寄存器AR等。
在微處理器內(nèi)部運(yùn)算器、控制器、寄存器之間是相互連接的,由控制器向各部分發(fā)布操作命令,運(yùn)算器接到命令后進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算,并將運(yùn)算后結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器中。單片機(jī)問世以來,在短短的二十幾年間,經(jīng)歷了四次更新?lián)Q代。
單片機(jī)是一種集成在電路芯片,采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計(jì)時器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e獲得了很大的好評。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?;谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。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?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用,32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位,并且進(jìn)入主流市場。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。目前,高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價(jià)格跌落至1美元,最高端[1]的型號也只有10美元。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。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。
單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內(nèi)存,并行總線,還有和硬盤作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價(jià)錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。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。
單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛,例如汽車中的發(fā)動機(jī)控制器,基于CAN總線的汽車發(fā)動機(jī)智能電子控制器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等?!? 此外,單片機(jī)在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途?! £P(guān)于單片機(jī): 單片機(jī)是一種集成電路芯片,是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計(jì)數(shù)器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代,由當(dāng)時的4位、8位單片機(jī),發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī)。
單片機(jī)現(xiàn)已滲透到我們?nèi)粘I钪械母鱾€領(lǐng)域,小到家用電器、儀器儀表,大到醫(yī)療器械、航空航天,無不存在著單片機(jī)的身影。一旦在某種產(chǎn)品上添加了單片機(jī),便使得原產(chǎn)品向互聯(lián)網(wǎng)靠攏,獲得了“智能型”的前綴。