單片計算機應(yīng)用

單片計算機在計算器上的應(yīng)用

計算器是我們在日常生活，特別是學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，最常見的輔助工具之一，"計算器"，特別是現(xiàn)代意義上的電子計算器，在具備常規(guī)意義上"+""一"等功能的基礎(chǔ)之上，還能夠支持完成包括Sin、CoS、tan、Cot等一類函數(shù)數(shù)值、求和、方差等數(shù)據(jù)的計算功能、學(xué)習(xí)與生活工作中遇到的繁瑣性計算任務(wù)，都能夠通過刊計算器的應(yīng)用得到迅速的解決，有著事半功倍的效果。

在計算器的設(shè)計工作中引人了單片計算機作為支持，在提高計算器運算能力以及速度方面有著重要的意義與價值。

單片機從根本上來說是對應(yīng)于硬件結(jié)構(gòu)的芯片，實際使用過程當(dāng)中，為了能夠與被控制對象形成可靠的電氣連接關(guān)系，同時建立一個完整的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，往往需要通過外部擴展設(shè)備、接口電路、以及對象等方式加以實現(xiàn)。在計算器基本結(jié)構(gòu)設(shè)計方案下，對單片計算機的應(yīng)用需要重點關(guān)注一個問題:在計算器內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成方面，單片機最小系統(tǒng)外所涉及到的復(fù)位電路，時鐘源元件，以及電源元件可集中稱之為單片機最小系統(tǒng)，實現(xiàn)計算器加減乘除一類的簡單性操作功能。

如果說單片機就是一個電腦你可能不會認(rèn)可，其實它和我們用的電腦的在本質(zhì)上沒有區(qū)別，只是5步和100步的區(qū)別，想比爾.蓋茨也給類似的東西搞過編程，當(dāng)時機器的顯示器是幾個LED顯示燈。

單片機到底是什么呢?就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全:它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)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......用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們用的全自動滾筒洗衣機，排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。

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PC)的主要區(qū)別。

比爾.蓋茨就是比爾.蓋茨，他在關(guān)鍵的時候選擇了開發(fā)操作系統(tǒng)而不是接著對各種程序開發(fā)下去，畢竟操作系統(tǒng)是一切軟件的平臺，就象地球是我們生存的平臺。雖然運行的WIN系列的核心基礎(chǔ)是MS-DOS，雖然MS-DOS是比爾.蓋茨花錢買來的，開發(fā)MS-DOS的那個天才工程師后來在一個酒吧里面死于一次打架斗毆!英年早逝了，不過賣MS-DOS的那20000美元早就花光了。

如果比爾.蓋茨不懂技術(shù)他也就不會去買什么MS-DOS，也就沒有后來的他的微軟帝國，這就是我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)技術(shù)的主要原因，不懂技術(shù)可以做混世魔王或者別的什么，但是不會特別輝煌!從對待生命的態(tài)度來說，說到底，人其實只分為兩種，第一種:悠哉游哉不求人生價值的實現(xiàn)，永遠(yuǎn)都達不到自我的真正自由;第二種:孜孜不倦以求成功，對失敗的認(rèn)識就是失敗是成功之母!這就是學(xué)習(xí)一些專業(yè)技術(shù)的意義了，換句話說:生存還是死亡，做一只悠哉游哉快樂的豬其實已經(jīng)是死了，因為那是毫無意義的快樂，是一種墮落的逃避的快樂，是對生命的放棄。

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(fù)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CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國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CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設(shè)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PC的硬盤來講沒什么，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(yīng)用軟件拿到家用PC上來運行，家用PC的也是承受不了的。

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。

嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件(OS)(要求實時和多任務(wù)操作)和應(yīng)用程序編程。有時設(shè)計人員把這兩種軟件組合在一起。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為;而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。

嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點:

1)對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。

2)具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷。

3)可擴展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。

4)嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW級。

嵌入式計算機系統(tǒng)同通用型計算機系統(tǒng)相比具有以下特點:

1.嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的 嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計的 系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化，移動能力大大增強，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。

2.嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。

3.嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力

4.嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機地結(jié)合在一起，它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進入市場，具有較長的生命周期。

5.為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。

6.嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。

單片計算機(single-chip computer)是指將計算機的主要部件制作在一個集成芯片上的微型計算機。單片計算機又稱為單片機或微控制器，從20世紀(jì)70年代開始，出現(xiàn)了4位單片計算機和8位單片計算機，20世紀(jì)80年代出現(xiàn)16位單片機，性能得到很大的提升，20世紀(jì)90年代又出現(xiàn)了32位單片機和使用FLASH存儲的微控制器。由于單片機的集成度高，所以單片計算機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于智能儀器儀表的制造、通過構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)控制、家用智能電器的制造、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的使用和醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)。

· 單片計算機控制程序運行、數(shù)字電壓表顯示碳硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)

· 碳硫測定均采用壓力傳感技術(shù)檢測數(shù)據(jù)

· 氣體容量法測碳;碘量法測硫

紅門道閘，英文名稱(Red Gate Barrier)道閘的一種，它區(qū)別于傳統(tǒng)的電動道閘，是一種采用平衡機構(gòu)和單片計算機控制、帶智能系統(tǒng)的道閘，是機械傳動式的手動道閘的升級版，適合于花園別墅小區(qū)、企事業(yè)單位車輛進出管理及車場收費系統(tǒng)。