機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--單片機

1 of a is an on a a of in a it a to of At as on a as it in of by PU is by a of PU in a so on 80 is of in of CU of a or of of s 8031, of a to a of 031 to a on of is As of in of a 160s is a RM in a of 26in to 0s to a At 200of s on of a of to 0 is no in of a of is in of as of or a a so it up to In of is s in of a as a in -2 a of in 0 of of at is C of 2 as it is of a of a a in a a of At to of to is to as as is it of in a is is no 0 . it to a of is is We so on its . It is as of of It is an is at we to a is as C) By be to in is to do a of it is to to do A is if of 0s 4 0 to be a CB if if 0s of be of of of is so or is in to of a so we of s a of hy is it in is as is no as as A of if is of ! Cs is in of is in of to do so of in if s up to C, C to It be of a to a C. It of is a of is to a of as As of an to a of of in It in a it is a of as a of of be to so of " as so At of or in is is to be be on or of on 3 0 in 0th a is a to of "to be CM a of In to an of to to of It CU on of s CU in in of to we at of of do 3. is an to CU an in is to of oC a IC on oC of a to 4 At to of is to of no of on a of in a of C of as as to of to a of of in in as be 1. In of of in of of be as of of of or 2. In a of as of of of a 3. In of It be V to 4. On in be in to an is a of as 5. in of in a of as 6. In a of of to a to a of to as to be a in a as of a to of to in by to In to In in a of 單片機 1 單片機定義 單片機 是指一個集成在一塊 芯片 上的完整計算機 系統(tǒng) 。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： 內(nèi)存 、內(nèi)部和外部 總線 系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、 定時器 ，實時時鐘等外圍設備。而現(xiàn) 在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 單片機也被稱為 微控制器 （ 是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機由芯片內(nèi)僅有 理器 發(fā)展而來。最早的設計理念是通過 將大量外圍設備和 成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。 最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。 早期的單片機都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展出了 于這一系統(tǒng)的單片機系統(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，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。 90 年 代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高。隨著 列特別是后來的 32位單片機迅速取代 16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而傳統(tǒng)的 8 位單片機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位單片機主頻已經(jīng)超過 300能直追 90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為 掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的 作系統(tǒng)。 單片機比專用處理器更適合應用于 嵌入式系統(tǒng) ，因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數(shù)量最多的計算機?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有 1單片機。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片 機在工作。汽車上一般配備 40多部單片機，復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機在同時工作！單片機的數(shù)量不僅遠超過 至比人類的數(shù)量還要多。 2 單片機介紹 單片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 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，不過價錢也是低的，一般不超過 10 元即可 .們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、 等的家電里面都可以看到它的身影！ . 它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用 主要區(qū)別。 單片機是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能 ，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國 50年代開發(fā)的 74系列，或者 60 年代的 列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大 是如果要是用美國 70年代成功投放市場的系列單片機，結(jié)果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編 語言，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的 沒有像硬盤那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十 K 的尺寸！對于家用 硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。 單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統(tǒng)和應用軟件拿到家用 來運行，家用 也是承受不了的。 可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它 體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 “智能型”，如智能型洗衣機等?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。 3 單片機歷史 單片機誕 生于 20世紀 70年代末，經(jīng)歷了 單片微型計算機（ 段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 通用計算機完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上， 司功不可沒。 微控制器（ 段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化 控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來看， 漸淡出 發(fā)展 面，最著名的廠家當數(shù) 司。 司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢，將 此，當我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記 歷史功績。 是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決 ；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 著微電子技術(shù)、 計、 具的發(fā)展，基于 單片機應用系統(tǒng)設計會有較大的發(fā)展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。 4 單片機的應用領(lǐng)域 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以 及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的 傳感器 ，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設備（ 功率計 ， 示波器 ，各種分析儀）。 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 可以這樣說，現(xiàn)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(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很 方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型 程控交換機 、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診 斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 某些專用單片機設計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于 由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。 在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。 此外，單片機在工商，金融 ，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。