有關(guān)單片機的概念及學(xué)習應用重要部分細解

　　2.在工業(yè)控制中的應用

　　用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。例如工廠(chǎng)流水線(xiàn)的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯(lián)網(wǎng)構成二級控制系統等。

　　3.在家用電器中的應用

　　可以這樣說(shuō)，現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。

　　4.在計算機網(wǎng)絡(luò )和通信領(lǐng)域中的應用

　　現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進(jìn)行數據通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò )和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現在的通信設備基本上都實(shí)現了單片機智能控制，從手機，電話(huà)機、小型程控交換機、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統、列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對講機等。

　　5.單片機在醫用設備領(lǐng)域中的應用

　　單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

　　6.在各種大型電器中的模塊化應用

　　某些專(zhuān)用單片機設計用于實(shí)現特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂(lè )集成單片機，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機的原理)，就需要復雜的類(lèi)似于計算機的原理。如：音樂(lè )信號以數字的形式存于存儲器中(類(lèi)似于ROM)，由微控制器讀出，轉化為模擬音樂(lè )電信號(類(lèi)似于聲卡)。

　　在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

　　7.單片機在汽車(chē)設備領(lǐng)域中的應用

　　單片機在汽車(chē)電子中的應用非常廣泛，例如汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機控制器，基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機智能電子控制器，GPS導航系統，abs防抱死系統，制動(dòng)系統等等。

　　此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著(zhù)十分廣泛的用途。

　　學(xué)習應用六大重要部分

　　單片機學(xué)習應用的六大重要部分

　　一、總線(xiàn)：我們知道，一個(gè)電路總是由元器件通過(guò)電線(xiàn)連接而成的，在模擬電路中，連線(xiàn)并不成為一個(gè)問(wèn)題，因為各器件間一般是串行關(guān)系，各器件之間的連線(xiàn)并不很多，但計算機電路卻不一樣，它是以微處理器為核心，各器件都要與微處理器相連，各器件之間的工作必須相互協(xié)調，所以需要的連線(xiàn)就很多了，如果仍如同模擬電路一樣，在各微處理器和各器件間單獨連線(xiàn)，則線(xiàn)的數量將多得驚人，所以在微處理機中引入了總線(xiàn)的概念，各個(gè)器件共同享用連線(xiàn)，所有器件的8根數據線(xiàn)全部接到8根公用的線(xiàn)上，即相當于各個(gè)器件并聯(lián)起來(lái)，但僅這樣還不行，如果有兩個(gè)器件同時(shí)送出數據，一個(gè)為0，一個(gè)為1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢?這種情況是不允許的，所以要通過(guò)控制線(xiàn)進(jìn)行控制，使器件分時(shí)工作，任何時(shí)候只能有一個(gè)器件發(fā)送數據(可以有多個(gè)器件同時(shí)接收)。器件的數據線(xiàn)也就被稱(chēng)為數據總線(xiàn)，器件所有的控制線(xiàn)被稱(chēng)為控制總線(xiàn)。在單片機內部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元，這些存儲單元要被分配地址，才能使用，分配地址當然也是以電信號的形式給出的，由于存儲單元比較多，所以，用于地址分配的線(xiàn)也較多，這些線(xiàn)被稱(chēng)為地址總線(xiàn)。

　　二、數據、地址、指令：之所以將這三者放在一起，是因為這三者的本質(zhì)都是一樣的——數字，或者說(shuō)都是一串‘0’和‘1’組成的序列。換言之，地址、指令也都是數據。指令：由單片機芯片的設計者規定的一種數字，它與我們常用的指令助記符有著(zhù)嚴格的一一對應關(guān)系，不可以由單片機的開(kāi)發(fā)者更改。地址：是尋找單片機內部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據，內部單元的地址值已由芯片設計者規定好，不可更改，外部的單元可以由單片機開(kāi)發(fā)者自行決定，但有一些地址單元是一定要有的(詳見(jiàn)程序的執行過(guò)程)。數據：這是由微處理機處理的對象，在各種不同的應用電路中各不相同，一般而言，被處理的數據可能有這么幾種情況：

　　1o地址(如MOV DPTR，1000H)，即地址1000H送入DPTR。

　　2o方式字或控制字(如MOV TMOD，#3)，3即是控制字。

　　3o常數(如MOV TH0，#10H)10H即定時(shí)常數。

　　4o實(shí)際輸出值(如P1口接彩燈，要燈全亮，則執行指令：MOV P1，#0FFH，要燈全暗，則執行指令：MOV P1，#00H)這里0FFH和00H都是實(shí)際輸出值。又如用于LED的字形碼，也是實(shí)際輸出的值。

　　理解了地址、指令的本質(zhì)，就不難理解程序運行過(guò)程中為什么會(huì )跑飛，會(huì )把數據當成指令來(lái)執行了。

　　三、P0口、P2口和P3的第二功能用法：初學(xué)時(shí)往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解，認為第二功能和原功能之間要有一個(gè)切換的過(guò)程，或者說(shuō)要有一條指令，事實(shí)上，各端口的第二功能完全是自動(dòng)的，不需要用指令來(lái)轉換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號，當微片理機外接RAM或有外部I/O口時(shí)，它們被用作第二功能，不能作為通用I/O口使用，只要一微處理機一執行到MOVX指令，就會(huì )有相應的信號從P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令說(shuō)明。事實(shí)上‘不能作為通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不會(huì )’將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令，并且當單片機執行到這條指令時(shí)，也會(huì )使P3.7變?yōu)楦唠娖?，但使用者不?huì )這么去做，因為這通常會(huì )導致系統的崩潰。

　　四、程序的執行過(guò)程： 單片機在通電復位后8051內的程序計數器(PC)中的值為‘0000’，所以程序總是從‘0000’單元開(kāi)始執行，也就是說(shuō)：在系統的ROM中一定要存在‘0000’這個(gè)單元，并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。

　　五、堆棧： 堆棧是一個(gè)區域，是用來(lái)存放數據的，這個(gè)區域本身沒(méi)有任何特殊之處，就是內部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用數據的方式，即所謂的‘先進(jìn)后出，后進(jìn)先出’，并且堆棧有特殊的數據傳輸指令，即‘PUSH’和‘POP’，有一個(gè)特殊的專(zhuān)為其服務(wù)的單元，即堆棧指針SP，每當執一次PUSH指令時(shí)，SP就(在原來(lái)值的基礎上)自動(dòng)加1，每當執行一次POP指令，SP就(在原來(lái)值的基礎上)自動(dòng)減1。由于SP中的值可以用指令加以改變，所以只要在程序開(kāi)始階段更改了SP的值，就可以把堆棧設置在規定的內存單元中，如在程序開(kāi)始時(shí)，用一條MOV SP，#5FH指令，就時(shí)把堆棧設置在從內存單元60H開(kāi)始的單元中。一般程序的開(kāi)頭總有這么一條設置堆棧指針的指令，因為開(kāi)機時(shí)，SP的初始值為07H，這樣就使堆棧從08H單元開(kāi)始往后，而08H到1FH這個(gè)區域正是8031的第二、三、四工作寄存器區，經(jīng)常要被使用，這會(huì )造成數據的混亂。不同作者編寫(xiě)程序時(shí)，初始化堆棧指令也不完全相同，這是作者的習慣問(wèn)題。當設置好堆棧區后，并不意味著(zhù)該區域成為一種專(zhuān)用內存，它還是可以象普通內存區域一樣使用，只是一般情況下編程者不會(huì )把它當成普通內存用了。

　　六、單片機的開(kāi)發(fā)過(guò)程： 這里所說(shuō)的開(kāi)發(fā)過(guò)程并不是一般書(shū)中所說(shuō)的從任務(wù)分析開(kāi)始，我們假設已設計并制作好硬件，下面就是編寫(xiě)軟件的工作。在編寫(xiě)軟件之前，首先要確定一些常數、地址，事實(shí)上這些常數、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來(lái)了。如當某器件的連線(xiàn)設計好后，其地址也就被確定了，當器件的功能被確定下來(lái)后，其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫(xiě)軟件，編寫(xiě)好后，用編譯器對源程序文件編譯，查錯，直到?jīng)]有語(yǔ)法錯誤，除了極簡(jiǎn)單的程序外，一般應用仿真機對軟件進(jìn)行調試，直到程序運行正確為止。運行正確后，就可以寫(xiě)片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯后，生成了擴展名為HEX的目標文件，一般編程器能夠識別這種格式的文件，只要將此文件調入即可寫(xiě)片。在此，為使大家對整個(gè)過(guò)程有個(gè)認識，舉一例說(shuō)明：

　　單片機試驗板ORG 0000H

　　LJMP START

　　ORG 040H

　　START：

　　MOV SP，#5FH ;設堆棧

　　LOOP：

　　NOP

　　LJMP LOOP ;循環(huán)

　　END ;結束

　　單片機學(xué)習

　　目前，很多人對匯編語(yǔ)言并不認可?？梢哉f(shuō)，掌握用C語(yǔ)言單片機編程很重要，可以大大提高開(kāi)發(fā)的效率。不過(guò)初學(xué)者可以不了解單片機的匯編語(yǔ)言，但一定要了解單片機具體性能和特點(diǎn)，不然在單片機領(lǐng)域是比較致命的。如果不考慮單片機硬件資源，在KEIL中用C胡亂編程，結果只能是出了問(wèn)題無(wú)法解決!可以肯定的說(shuō)，最好的C語(yǔ)言單片機工程師都是從匯編走出來(lái)的編程者因為單片機的C語(yǔ)言雖然是高級語(yǔ)言，但是它不同于臺式機個(gè)人電腦上的VC++什么的單片機的硬件資源不是非常強大，不同于我們用VC、VB等高級語(yǔ)言在臺式PC上寫(xiě)程序畢竟臺式電腦的硬件非常強大，所以才可以不考慮硬件資源的問(wèn)題。還有就是在單片機編程中C語(yǔ)言雖然編程方便，便于人們閱讀，但是在執行效率上是要比匯編語(yǔ)言低10%到20%，所以用什么語(yǔ)言編寫(xiě)程序是要看具體用在什么場(chǎng)合下?？偟膩?lái)說(shuō)做單片機編程要靈活使用匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言，讓單片機的強大功能以最高是效率展示給用戶(hù)。

　　以8051單片機為例講解單片機的引腳及相關(guān)功能;

　　《單片機引腳圖》

　　40個(gè)引腳按引腳功能大致可分為4個(gè)種類(lèi)：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。

　?、?電源:

　?、?VCC - 芯片電源，接+5V;

　?、?VSS - 接地端;

　　注：用萬(wàn)用表測試單片機引腳電壓一般為0v或者5v，這是標準的TTL電平。但有時(shí)候在單片機程序正在工作時(shí)候測試結果并不是這個(gè)值而是介于0v-5v之間，其實(shí)這是萬(wàn)用表的響應速度沒(méi)這么快而已，在某一個(gè)瞬間單片機引腳電壓仍保持在0v或者5v。