单片机原理及应用张岩
单片机编程语言很多,大致分成三类:机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言由于繁琐容易出错,大部分用户已经不再便用。
1.单片机的汇编语言
汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言,是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少,程序执行效率高,由于它一条指令就对应一条机器码,每一步的执行动作都很清楚,并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制,调试起来也比较方便。但是不同的类型的单片机,其汇编语言可能有点差异,所以不易移植,因为他们的指令系统是有区别的。但懂得汇编语言可帮助了解影响川可语言效率的特殊规定。例如,懂得汇编语言指令就可以便用在片内ram作变量的优势,因为片外变量需要几条指令才能设署累加器和数据指针进行存取。同样的,当要求便用浮点数和启用函数时也只有具备汇编编程经验才能避免生成庞大的、效率低的程序,对于这方面的编程,没有汇编语言是做不到的。
2.单片机的C语言
单片机的C语言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能。C语言具有功能丰富的库函数,运算谏磨快,编译效率高,有良好的可移植性,而且可以实现直接对系统硬件的控制。此外,C语言程序具有完整的程序模块结构,从而为软件开发中栗用模块化程序设计方法提供了有力的保障。与汇编相比,有如下优点:
对单片机的指令系统不要求了解,仅要求对51的存储器结构有初步了解,至于寄存器分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节均由编译器管理。程序有规范的结构,可分为不同的函数。这种方式可便程序结构化,将可变的选择与特殊操作组合在一起,改善了程序的可读性。
编程及程序调试时间显著缩短,从而提高效率。提供的库包含许多标准子程序,具有较强的数据处理能将已编好程序可容易的植入新程序,因为它具有方便的模块化编程技术。
功能强而有弹性,提供的库包含许多标准子程序,具有较强的数据处理能力,能将已编好程序容易的植入新程序,因为它具有方便的模块化编程技术。
单片机C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持,(语言程序本身并不依赖于机器硬件系统,基本上不做修改就可根据单片翻U均不同较快地移植过来。
用单片机c语言进行程序设计,已成为单片机软件开发的一个主流,作为一个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的C语言编程。
拓展资料
单片机,全称单片微型计算机(英语:Single-Chip Microcomputer),又称微控制器(Microcontroller),是把中央处理器、存储器、定时/计数器(Timer/Counter)、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比,它更强调自供应(不用外接硬件)和节约成本。它的最大优点是体积小,可放在仪表内部,但存储量小,输入输出接口简单,功能较低。由于其发展非常迅速,旧的单片机的定义已不能满足,所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器;由于单芯片微电脑常用于当控制器故又名single chip microcontroller,但是目前在中国大陆仍多沿用“单片机”的称呼。
单片机编程的语言既可以用C,也可以用汇编。
用汇编的优势主要是程序可以被编程者优化,而不是由编译器优化,这样就可以绝对可控,程序的安全性和执行速度受编程者水平限制,不过总的执行速度较C语言快,代码占程序存储器的容量较C语言小。这样,汇编程序更适合程序存储器和数据存储器较小的老式单片机。但是,汇编程序毕竟是机器语言的汇编助记符,所以存在指令难记,指令功能弱的缺点,造成学习困难。
C语言的优势与缺点正好与汇编相反。C语言毕竟是一种高级语言,具有较好的学习性,几乎不必记忆指令,学习容易,而且编译时的优化由编译器管理,一般不受编程者水平限制。由于机器优化的局限性,C语言总的执行速度较汇编语言慢,代码占程序存储器的容量较汇编语言大。这样,C程序更适合程序存储器和数据存储器较大的新式单片机。
建议初学者先使用C语言快速入门,然后再研究汇编语言,优化程序设计。
诸如手机、汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到单片机的身影。单片机的特点是编程、维护相对复杂,编程方式常用C语言或者汇编语言,成本较低,I/O接口相对有限。
PLC与单片机的区别
PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品,有较强的通用性。
单片机可以构成各种各样的应用系统,使用范围更广,但单就“单片机”而言,它只是一种集成电路,还必须与其它元器件及软件构成系统才能应用。
从工程的使用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采用PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但成本较高。
对于量大的配套项目,采用单片机系统具有成本低、效益高的优点,但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。
从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广泛)系统。
PLC的特点
PLC广泛使用梯形图代替计算机语言,对编程有一定的优势。你可以把梯形图理解成是与汇编等计算器语言一样,是一种编程语言,只是使用范围不同。而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编语言(由PLC所使用的CPU决定),然后利用汇编或C编译系统编译成机器码。PLC运行的只是机器码而已,梯形图只是让使用者更加容易使用而已。
如所说,MCS-51单片机也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些高级应用如:大量运算(包括浮点运算)、嵌入式系统(现在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不从心而已。不过加上DSP就已经能满足一般要求了,而且同样使用梯形图编程,我们可把梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译。不难发现不同型号的PLC会选用不同的CPU,其实也说明PLC就是一套已经做好的单片机系统。
这样一看PLC其实并不神秘,不少PLC是很简单的,其内部的CPU除了速度快之外,其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU,带1或2个的串行通道与外界通讯,内部有一个定时器即可,若要提高可靠性再加一个看家狗定时器问题就解决了。
另外,PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序,梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能,通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用,通常以独立控制器的方式运作,不需与外界交换信息,只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。
实际上,设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。现在的单片机完全可以取代PLC。以前的单片机由于稳定性和抗电磁干扰能力比较的弱和PLC是没有办法相比的,现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗干扰能力在某些领域已经实现了替换。
单片机可以取代PLC吗?
有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性 —— 大多PLC的控制芯片实际上就是单片机,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发。单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品( IP为标记字母,第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级)。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。
单片机属于计算机领域当中的一个分支,主要功能是使仪器更加的数字化和智能化,实现对设备更好的控制。
单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。其中,运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、寄存器等构成,首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据,其次ALU完成源数据的逻辑运算,最后将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等构成,是一个下达命令的“组织”,用于协调整个系统各部分之间的运作;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。
在微处理器内部运算器、控制器、寄存器之间是相互连接的,由控制器向各部分发布操作命令,运算器接到命令后进行相应运算,并将运算后结果存入相应的寄存器中。
单片机这个原理的话,这个就是通过相应的编程,然后来实现一个功能
单片机的原理就是通过数码采光技术使光线停留在相片上面
这个应该是根据他的单县的原理去选择的,因为这个对他们来说特别的重要,所以这个部位连接也是非常重要的,再加上平时使用的时候也能够,让他们找到一个非常合适的范围。
单片机原理及应用张岩
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拜城县19257261757: 请详细介绍单片机的作用及工作原理 - ?
端峡骨刺: 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...
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端峡骨刺: 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它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,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...
拜城县19257261757: 单片机原理及其应用 - ?
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拜城县19257261757: 简述单片机的基本结构与功能 - ?
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端峡骨刺: 《单片机原理与应用》主要以煤矿瓦斯报警器为载体,通过对煤矿瓦斯报警器各个部分的学习,使学生对单片机系统有一个整体的了解.将煤矿瓦斯报警器分解成了6个情境:单片机的硬件结构、单片机的基本指令和编程、单片机的定时器和中断系统、单片机的系统扩展、单片机的接口电路、单片机应用系统的设计与开发.本教材是矿山机电专业的核心课程之一,可作为矿山机电设备维修维护从业人员及煤矿机电技术工人的培训教材.
拜城县19257261757: 单片机原理及应用技术的内容简介 - ?
端峡骨刺: 《单片机原理及应用技术》主要讲述单片机的组成及结构、单片机指令系统及汇编语言的设计、单片机内部功能及系统的扩展应用,并在最后一章里介绍了单片机的新技术及单片机的发展方向.《单片机原理及应用技术》主的每一章均配有一定数量的思考题与习题,并有大量的应用举例.讲解理论基础知识的同时配以大量的实例,帮助读者加深理解,增强实践动手能力.
拜城县19257261757: 《单片机原理及应用》期末复习题 - --编程 - ?
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拜城县19257261757: 单片机原理及应用的内容简介 - ?
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