濱海新區(qū)標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)答疑解惑

單片機(jī)的發(fā)展先后經(jīng)歷了4位、8位、16位和32位等階段。8位單片機(jī)由于功能強(qiáng)，被用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個領(lǐng)域，8位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場合仍占主流地位，了單片機(jī)的發(fā)展方向，在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。80年代初，Intel公司推出了8位的MCS-51系列的單片機(jī)。MCS-51單片機(jī)的邏輯部件，包括一個8位CPU及片內(nèi)振蕩器、 80514B掩膜ROM、87514KBEPROM、8031無ROM、特殊功能寄存 器SFR128BRAM、定時器/計數(shù)器T0及T1、并行I/O接口：P0、P1、P2、P3；串行接口：TXD、RXD；中斷系統(tǒng)：INT0，INT1。單片機(jī)的特點可歸納為以下幾個方 面：集成度高；存儲容量大；外部擴(kuò)展能力強(qiáng)；控制功能強(qiáng)。在單片機(jī)中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機(jī)存儲器RAM等。濱海新區(qū)標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)答疑解惑

MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度，主要是以時鐘頻率為主要標(biāo)志，時鐘頻率逐漸增高。但是單片機(jī)卻和MUP存在一定的差異，為了進(jìn)一步提升單片機(jī)的抗干擾能力，減少噪音影響，單片機(jī)在發(fā)展過程中逐漸開始從降低時鐘頻率入手，為此不惜降低運算效率。從單片機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)入手，改變內(nèi)在時序，在不提升時鐘頻率的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了單片機(jī)的運算速度。高可靠性和低噪音技術(shù)。首先是EFT技術(shù)屬于抗干擾技術(shù)，主要是振蕩電路中的正弦信號被外部的環(huán)境所影響時，其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號，而人們在處理過程中也經(jīng)常利用施密特電路進(jìn)行整形，隨后電路振蕩毛刺就會變成觸發(fā)信號干擾的時鐘，交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用，讓影響失效，促進(jìn)系統(tǒng)時鐘信號的順利傳輸。進(jìn)一步提升單片機(jī)穩(wěn)定性。其次是驅(qū)動技術(shù)和低噪音的布線技術(shù)，傳統(tǒng)單片機(jī)通常是將地線和電源設(shè)置在電路外殼中的對稱引腳位置，大都是在右上左下、左上右下兩部分對稱位置中，如此讓電源噪音順利穿過整個芯片，干擾單片機(jī)內(nèi)部電路。寶坻區(qū)通用單片機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計相當(dāng)于一個微型的計算機(jī)，和計算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。

控制器由程序計數(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組成，是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即協(xié)調(diào)和指揮整個微機(jī)系統(tǒng)的操作。微處理器內(nèi)通過內(nèi)部總線把ALU、計數(shù)器、寄存器和控制部分互聯(lián)，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯(lián)接。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，分為數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實現(xiàn)與各種設(shè)備連接。累加器A是微處理器中使用頻繁的寄存器。在算術(shù)和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用于保存一個操作數(shù)；運算后，用于保存所得的和、差或邏輯運算結(jié)果。數(shù)據(jù)寄存器通過數(shù)據(jù)總線向存儲器和輸入/輸出設(shè)備送（寫）或取（讀）數(shù)據(jù)的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數(shù)據(jù)字節(jié)等等。

單片機(jī)技術(shù)在節(jié)能控制中的應(yīng)用主要分為以下幾個方面：，智能電子設(shè)備在外出狀態(tài)下，大部分是處于輕負(fù)載的模式，這時候就需要通過節(jié)能控制，確保其基礎(chǔ)功能的前提下，進(jìn)一步降低電量的消耗。單片機(jī)通過對智能電子設(shè)備中數(shù)據(jù)的收集，可以大致推斷當(dāng)前設(shè)備處于較低的負(fù)載，這時可以降低電壓及電流的輸出，達(dá)到節(jié)能的目的；第二，單片機(jī)可以控制能耗的節(jié)奏，例如：在小米手環(huán)中，收集人體的心率、睡眠和運動步數(shù)等數(shù)字，這些數(shù)字收集后會在本地進(jìn)行存儲，然后以分鐘級的頻率進(jìn)行上報；信息未上報時，設(shè)備處于低能耗的狀態(tài)，信息上報時，會出現(xiàn)一些網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的消耗，單片機(jī)可以控制能耗的節(jié)奏，將手環(huán)的大部分時間控制在低能耗的狀態(tài)下，可以使得待機(jī)時間長達(dá)七十二小時以上。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)。

顯然，當(dāng)CPU向存儲器存數(shù)據(jù)、CPU從內(nèi)存取數(shù)據(jù)和CPU從內(nèi)存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。同樣，如果把設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來看的話，那么當(dāng)CPU和設(shè)備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。單片機(jī)的體積比較小， 內(nèi)部芯片作為計算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，但是功能完善，使用起來十分方便，可以模塊化應(yīng)用。單片機(jī)有著較高的集成度，可靠性比較強(qiáng)，即使單片機(jī)處于長時間的工作也不會存在故障問題。單片機(jī)在應(yīng)用時低電壓、低能耗，是人們在日常生活中的首要選擇， 為生產(chǎn)與研發(fā)提供便利。單片機(jī)對數(shù)據(jù)的處理能力和運算能力較強(qiáng)，可以在各種環(huán)境中應(yīng)用，且有著較強(qiáng)的控制能力。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數(shù)據(jù)，分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。和平區(qū)通用單片機(jī)技術(shù)規(guī)范

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)處理能力的處理器CPU。濱海新區(qū)標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)答疑解惑

從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，處理對象不是字或字節(jié)而是位。不但能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進(jìn)行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手。同時在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，使用極為靈活，這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機(jī)都不具備乘能，作乘法時還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。由于智能電子設(shè)備可能會被經(jīng)常攜帶外出，因此對這些設(shè)備的能耗要求是非常高的，所以經(jīng)常會設(shè)計一些節(jié)能控制模塊，從而提高智能電子設(shè)備的待機(jī)時長。濱海新區(qū)標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)答疑解惑

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