老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于单片机连接电脑和单片机入门的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享单片机连接电脑以及单片机入门的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
1.1.1、什么是单片机
单片机是单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)的简称,由于单片机主要用于控制领域,所以国际上通常将单片机称作微型控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)。单片机与微型计算机都是由CPU、存储器和输入/输出接口(I/O接口)等组成的,但两者又有所不同,微型计算机和单片机的基本结构分别如图1-1(a)和图1-1(b)所示。
图1-1微型计算机与单片机的结构
从图1-1可以看出,将CPU、存储器和输入/输出接口等部件安装在电路板上,外部输入/输出设备通过电路板上的接插件与输入/输出接口连接起来就组成了微型计算机;如果将CPU、存储器和输入/输出接口等做在一块集成电路内部,这种集成电路就是单片机,输入/输出设备通过单片机的引脚与内部输入/输出接口连接。图1-2所示就是一个具有40个引脚的单片机,其内部集成了CPU、存储器和输入/输出接口等电路。
图1-2一种单片机的外形
微型计算机可以根据需要更换电路板上的CPU、存储器和输入/输出接口部件,从而提升性能和扩展功能;而单片机是无法更换CPU、存储器和输入/输出接口的(因为它们都做在一块集成电路内部),如果要进行复杂的控制,可以选用功能强大的单片机。
与单片机相比,微型计算机具有性能高、功能强的特点,但其价格昂贵,并且体积大,所以在一些不是很复杂的控制方面,如电动玩具、缤纷闪烁的霓虹灯和家用电器中完全可以采用价格低廉的单片机来进行控制。
1.1.2、单片机应用系统的结构与工作过程
1.结构
将CPU、存储器和输入/输出接口等制作在一块集成电路中就构成了单片机,但单独一块单片机集成电路是无法工作的,必须给它加一些外围电路,构成单片机应用系统才可以工作。典型的单片机应用系统的结构如图1-3所示。从图1-3中可以看出,一个典型的单片机应用系统包括单片机、输入电路和输入部件、输出电路和输出部件。
2.工作过程
图1-4所示为VCD影碟机托盘进出单片机控制电路,下面以它为例来说明单片机应用系统的工作过程。
图1-3典型的单片机应用系统的结构
图1-4VCD影碟机托盘进出单片机控制电路
当按“出盒”键后,影碟机的托盘被推出机器,在托盘上放好光盘,然后往机器内轻推托盘,托盘马上将托盘检测开关S压上闭合,在A点得到一个低电平,该电平送到单片机后,单片机马上输出控制信号(高电平),该信号通过R2送到驱动管VT的基极,VT导通,有电流通过电动机,电动机运转将托盘收回到机器内;一旦托盘完全进入机器,与托盘联动的托盘检测开关S断开,A点得到一个高电平,该电平送入单片机后,单片机马上输出控制信号(低电平),驱动管VT截止,电动机停转。
1.1.3、单片机的开发过程
单片机的开发主要指单片机应用系统的开发,包括硬件开发和软件开发。
硬件开发是指根据单片机要实现的控制功能开发出实际的电路,如设计图1-4所示的VCD影碟机托盘进出单片机控制电路就是硬件开发。
软件开发是指为单片机编写程序,使单片机在程序的控制下,接收输入端送入的信号并发出相应的控制信号,驱动硬件电路工作,从而实现相应的控制功能。如在图1-4所示的电路中,单片机要随时检测输入端有无信号输入,如果有信号输入,是高电平还是低电平,若是低电平输入应发出什么控制信号,若是高电平输入又应发出什么控制信号,这些都是由单片机内部的程序决定的。
单片机的开发一般按图1-5所示的流程来进行,单片机的详细开发过程将在第3章介绍。
图1-5单片机开发流程
1.1.4、单片机的应用
单片机的应用非常广泛,已深入到工业、农业、商业、教育、国防及日常生活等各个领域。下面简单介绍一下单片机在其中一些领域的应用。
1.单片机在家电方面的应用
单片机在家电方面的应用主要有:彩色电视机、影碟机内部的控制系统,数码相机、数码摄像机中的控制系统,中高档电冰箱、空调器、电风扇、洗衣机、加湿机和消毒柜中的控制系统,中高档微波炉、电磁灶和电饭煲中的控制系统等。
2.单片机在通信方面的应用
单片机在通信方面的应用主要有:移动电话、传真机、调制解调器和程控交换机中的控制系统,智能电缆监控系统,智能线路运行控制系统,智能电缆故障检测仪等。
3.单片机在商业方面的应用
单片机在商业方面的应用主要有:自动售货机、无人值守系统、防盗报警系统、灯光音响设备和IC卡等。
4.单片机在工业方面的应用
单片机在工业方面的应用主要有:数控机床、数控加工中心、无人操作、机械手操作、工业过程控制、生产自动化、远程监控、设备管理、智能控制和智能仪表等。
5.单片机在航空、航天和军事方面的应用
单片机在航空、航天和军事方面的应用主要有:航天测控系统、航天制导系统、卫星遥控遥测系统、载人航天系统、导弹制导系统和电子对抗系统等。
6.单片机在汽车方面的应用
单片机在汽车方面的应用主要有:汽车娱乐系统、汽车防盗报警系统、汽车信息系统、汽车智能驾驶系统、汽车全球卫星定位导航系统、汽车智能化检验系统、汽车自动诊断系统和交通信息接收系统等。
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