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时间:2017-08-05
《单片机及其在通信上的应用【文献综述】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业论文文献综述通信工程单片机及其在通信上的应用摘要:单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本文提出一种全新的利用键盘接口实现单片机系统和PC机通信的方案,介绍了键盘与PC机通信的原理,并成功地应用于实际系统。该方案为外部单片机系统与PC机通信提供了一条有效的途径。关键词:单片机;单片机系统时序;
2、键盘接口。1引言单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。本文介绍了单片机于PC机相结合的应用,工控系统中,单片机应用系统与PC机之间的通信主要是采用异步串行通信方式,通过RS-232C、RS-422、RS-423或RS-499标准接口实现。这引起通信方式都各自规定了自己的电气标准,都
3、不能直接满足TTL电平的传送要求。为了通过这些标准接口通信,必须在单片机应用系统中加入电平转换芯片,以实现TTL电平向标准接口电平的转换键盘接口是PC机的固有接口。在很式工控系统中,工控PC机的键盘由于受到高温、灰尘的侵袭,容易损坏,故仅采用鼠标作为人机对话的工具,键盘接口处于空闲状态[2]。以键盘接口作为单片机应用系统与PC机的通信接口,具有以下优点:①键盘接口的电气标准能满足TTL电平的传送要求,不需电平转换;②PC机的操作系统内核能够解释单片机应用系统通过键盘接口传送来的数据,免除了编写串行数据接收程序的工作;③PC机能够提供+5V电源。2单
4、片机的介绍单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在
5、8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元
6、,最高端[1]的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备
7、40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,
8、不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器
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