單片機及應用

㈠ 單片機有哪些應用

單片機從她誕生之日起，永葆青春，令我們電子工程師們一代接一代的時刻暗戀著她。以致單片機被廣泛應用於儀器儀表、工業自動控制、家用電器、醫用設備、辦公自動化設備、安全監控等領域，涵蓋了人類生活的方方面面。單片機的應用，使電路設計重心由硬體設計（傳統電路設計）向軟體設計（微控制技術）轉移。傳統電路設計的缺點在於，設計比較復雜的控制電路時，其硬體電路非常復雜，開發周期長，消耗較大的人力、物力和財力，有些智能控制電路用傳統電路設計根本無法實現，特別是直觀的人機交互界面。現在用單片機通過軟體編程就能輕而易舉實現了。電路簡單、功能強大、質量可靠，這就是單片機被廣泛是使用的根本原因。在我們的生活里，電器更新換代頻繁、體積越來越小巧、控制越來越智能、功能越來越強大、質量越來越可靠，這都是單片機嵌入應用的結果。 一、在智能儀器儀表上的應用 單片機廣泛應用於儀器儀表中，實現模擬量和數字量的轉換和處理。通過感測器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、距離、硬度、元素、壓力、重力、音量、光亮、波形、磁感應等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化、直觀化，還能通過單片機串口通信實現遠程測量和數據採集。 二、工業自動化領域的應用 在工業控制中，如工業過程自動控制、過程自動監測、過程數據採集、工業控制器、工業現場聯網通信及機電一體化自動控制系統等，都離不開單片機。在比較復雜的大型工業控制系統中，用單片機可以實現智能控制、智能數據採集、遠程自動控制，現場自動管理，真正實現工業自動化。如工業機器人的控制系統是由中央控制器、感覺系統、行走系統、擒拿系統等節點構成的多機網路系統，而其中每一個小系統都是由單片微機進行控制的。 三、在家用電器的應用 四、在計算機通信領域和安全監控系統中的應用 單片機普遍具備通信介面，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機和設備的通信提供了技術條件。如電話機及其監控設備，樓宇自動通信呼叫系統、煙火報警系統和攝像監控系統，無線有線對講系統等等。 五、在醫用設備領域中的應用 單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機、分析儀、監護儀、診斷設備及病床呼叫系統等等。 六、在汽車電子產品中的應用 現代汽車的集中顯示系統、動力、速度、壓力監測控制系統、自動駕駛系統、導航系統、安全保護系統、通信系統和運行監視器（黑匣子）等都是單片機的功勞。 七、在辦公自動化設備中的應用 現代辦公室使用的大量通信和辦公設備多數嵌入了單片機。如列印機、復印機、傳真機、繪圖機、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤解碼、磁碟驅動等。 八、在商業營銷設備中的應用 在商業營銷系統中已廣泛使用的LED信息顯示屏、電子稱、收款機、條形碼閱讀器、IC卡刷卡機、計程車計價器以及倉儲安全監測系統、商場保安系統、空氣調節系統、冷凍保險系統等都採用了單片機控制。 此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防、航空航天等領域也有著廣泛的應用。 單片機的廣泛應用不僅讓我們享受到新型電子產品和新技術帶來的貼心服務，也使我們的生活環境變得安全、舒適、便捷；有了單片機作主控，我們的生產生活工具更加先進和智能，減輕勞動強度的同時提高了工作效率和安全系數。 可見，我們的生活離不開單片機，單片機也正在改變我們的生活。

㈡ 單片機主要應用於哪些領域

單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域。

1、智能儀器

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點，廣泛應用於儀器儀表中，結合不同類型的感測器，可實現諸如電壓、電流、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。

採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。

2、工業控制

單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。

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，與計算機聯網構成二級控制系統等。

3、家用電器

家用電器廣泛採用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備和白色家電等。

4、網路和通信

現代的單片機普遍具備通信介面，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

5、汽車電子

單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發動機控制器，基於CAN匯流排的汽車發動機智能電子控制器、GPS導航系統、abs防抱死系統、制動系統、胎壓檢測等。

此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

(2)單片機及應用擴展閱讀：

單片機（Microcontrollers）作為計算機發展的一個重要分支領域，根據發展情況，從不同角度，單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。

1、通用型

這是按單片機（Microcontrollers）適用范圍來區分的。例如，80C51式通用型單片機，它不是為某種專門用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。

2、匯流排型

這是按單片機（Microcontrollers）是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、 數據匯流排、控制匯流排，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接。

另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排，大大減省封裝成本和晶元體積，這類單片機稱為非匯流排型單片機。

3、控制型

這是按照單片機（Microcontrollers）大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型定址范圍大，運算能力強；用於家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設介面集成度高。 顯然，上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是匯流排型，還可以作工控用。

㈢ 單片機原理及應用

單片機原理及應用需要學習低級匯編語言和C語言。學習具有一定難度。但只要有恆心是一定能學好的。
1）編程語言：
a）匯編語言（assembly language）是一種用於電子計算機、微處理器、微控制器或其他可編程器件的低級語言，亦稱為符號語言。在匯編語言中，用助記符（Mnemonics）代替機器指令的操作碼，用地址符號（Symbol）或標號（Label）代替指令或操作數的地址。在不同的設備中，匯編語言對應著不同的機器語言指令集，通過匯編過程轉換成機器指令。
b）C語言是一門通用計算機編程語言，應用廣泛。C語言的設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環境支持便能運行的編程語言。
2）單片機（Microcontrollers）是一種集成電路晶元，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的300M的高速單片機。
3）由於單片機對成本是敏感的，所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言(近幾年，C語言也開始廣泛被應用)，它是除了二進制機器碼以外最低級的語言了，既然這么低級為什麼還要用呢？很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對於家用PC的硬碟來講沒什麼，可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體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和應用軟體拿到家用PC上來運行，家用PC也是承受不了的。

㈣ 單片機有哪些主要應用

單片機從她誕生之日起，永葆青春，令我們電子工程師們一代接一代的時刻暗戀著她。以致單片機被廣泛應用於儀器儀表、工業自動控制、家用電器、醫用設備、辦公自動化設備、安全監控等領域，涵蓋了人類生活的方方面面。單片機的應用，使電路設計重心由硬體設計（傳統電路設計）向軟體設計（微控制技術）轉移。傳統電路設計的缺點在於，設計比較復雜的控制電路時，其硬體電路非常復雜，開發周期長，消耗較大的人力、物力和財力，有些智能控制電路用傳統電路設計根本無法實現，特別是直觀的人機交互界面。現在用單片機通過軟體編程就能輕而易舉實現了。電路簡單、功能強大、質量可靠，這就是單片機被廣泛是使用的根本原因。在我們的生活里，電器更新換代頻繁、體積越來越小巧、控制越來越智能、功能越來越強大、質量越來越可靠，這都是單片機嵌入應用的結果。
一、在智能儀器儀表上的應用
單片機廣泛應用於儀器儀表中，實現模擬量和數字量的轉換和處理。通過感測器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、距離、硬度、元素、壓力、重力、音量、光亮、波形、磁感應等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化、直觀化，還能通過單片機串口通信實現遠程測量和數據採集。
二、工業自動化領域的應用
在工業控制中，如工業過程自動控制、過程自動監測、過程數據採集、工業控制器、工業現場聯網通信及機電一體化自動控制系統等，都離不開單片機。在比較復雜的大型工業控制系統中，用單片機可以實現智能控制、智能數據採集、遠程自動控制，現場自動管理，真正實現工業自動化。如工業機器人的控制系統是由中央控制器、感覺系統、行走系統、擒拿系統等節點構成的多機網路系統，而其中每一個小系統都是由單片微機進行控制的。
三、在家用電器的應用
四、在計算機通信領域和安全監控系統中的應用
單片機普遍具備通信介面，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機和設備的通信提供了技術條件。如電話機及其監控設備，樓宇自動通信呼叫系統、煙火報警系統和攝像監控系統，無線有線對講系統等等。
五、在醫用設備領域中的應用
單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機、分析儀、監護儀、診斷設備及病床呼叫系統等等。
六、在汽車電子產品中的應用
現代汽車的集中顯示系統、動力、速度、壓力監測控制系統、自動駕駛系統、導航系統、安全保護系統、通信系統和運行監視器（黑匣子）等都是單片機的功勞。
七、在辦公自動化設備中的應用
現代辦公室使用的大量通信和辦公設備多數嵌入了單片機。如列印機、復印機、傳真機、繪圖機、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤解碼、磁碟驅動等。
八、在商業營銷設備中的應用
在商業營銷系統中已廣泛使用的led信息顯示屏、電子稱、收款機、條形碼閱讀器、ic卡刷卡機、計程車計價器以及倉儲安全監測系統、商場保安系統、空氣調節系統、冷凍保險系統等都採用了單片機控制。
此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防、航空航天等領域也有著廣泛的應用。
單片機的廣泛應用不僅讓我們享受到新型電子產品和新技術帶來的貼心服務，也使我們的生活環境變得安全、舒適、便捷；有了單片機作主控，我們的生產生活工具更加先進和智能，減輕勞動強度的同時提高了工作效率和安全系數。
可見，我們的生活離不開單片機，單片機也正在改變我們的生活。

㈤ 單片機的發展歷程和應用

MCU也叫微控制單元，又稱作單片微型計算機或者單片機，是把中央處理器的頻率與規格做適當縮減，並將內存（memory）、計數器（Timer）、USB、A／D轉換、UART、PLC、DMA等周邊介面，甚至LCD驅動電路都整合在單一晶元上，形成晶元級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。

單片機發展史及應用特點介紹

如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。本文將為大家講解單片機的發展史及在很多領域的運用。

單片機出現的歷史 並不長，但發展十分迅猛。 它的產生與發展和微處理器的產生與發展大體同步，自1971年美國Intel公司首先推出4位微處理器以來，它的發展到目前為止大致可分為5個階段。下面以Intel公司的單片機發展為代表加以介紹。

1971－1976

單片機發展的初級階段。 1971年11月Intel公司首先設計出集成度為2000隻晶體管／片的4位微處理器Intel 4004， 並配有RAM、 ROM和移位寄存器， 構成了第一台MCS—4微處理器， 而後又推出了8位微處理器Intel 8008， 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。

1976－1980

低性能單片機階段。 以1976年Intel公司推出的MCS—48系列為代表， 採用將8位CPU、 8位並行I／O介面、8位定時／計數器、RAM和ROM等集成於一塊半導體晶元上的單片結構， 雖然其定址范圍有限（不大於4 KB）， 也沒有串列I／O， RAM、 ROM容量小， 中斷系統也較簡單， 但功能可滿足一般工業控制和智能化儀器、儀表等的需要。

1980－1983

高性能單片機階段。 這一階段推出的高性能8位單片機普遍帶有串列口， 有多級中斷處理系統， 多個16位定時器／計數器。片內RAM、 ROM的容量加大，且定址范圍可達64 KB，個別片內還帶有A／D轉換介面。

1983－80年代末

16位單片機階段。 1983年Intel公司又推出了高性能的16位單片機MCS－96系列， 由於其採用了最新的製造工藝， 使晶元集成度高達12萬只晶體管／片。

1990年代

單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領域等全方位向更高水平發展。

單片機的應用特點分析

單片機發展史及應用特點介紹

按照單片機的特點，單片機的應用分為單機應用與多機應用。在一個應用系統中，只使用一片單片機稱為單機應用。

（1） 測控系統。 用單片機可以構成各種不太復雜的工業控制系統、自適應控制系統、數據採集系統等， 達到測量與控制的目的。

（2） 智能儀表。 用單片機改造原有的測量、控制儀表， 促進儀表向數字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化方向發展。

（3） 機電一體化產品。單片機與傳統的機械產品相結合， 使傳統機械產品結構簡化， 控制智能化。

（4） 智能介面。 在計算機控制系統， 特別是在較大型的工業測、控系統中， 用單片機進行介面的控制與管理， 加之單片機與主機的並行工作， 大大提高了系統的運行速度。

（5） 智能民用產品。 如在家用電器、玩具、游戲機、聲像設備、電子秤、收銀機、辦公設備、廚房設備等許多產品中， 單片機控制器的引入， 不僅使產品的功能大大增強， 性能得到提高， 而且獲得了良好的使用效果。

（1） 功能集散系統。 多功能集散系統是為了滿足工程系統多種外圍功能的要求而設置的多機系統。

（2） 並行多機控制系統。 並行多機控制系統主要解決工程應用系統的快速性問題， 以便構成大型實時工程應用系統。

（3） 局部網路系統。

單片機按應用范圍又可分成通用型和專用型。專用型是針對某種特定產品而設計的，例如用於體溫計的單片機、用於洗衣機的單片機等等。在通用型的單片機中，又可按字長分為4位、8位、16／32位，雖然計算機的微處理器現在幾乎是32／64位的天下，8位、16位的微處理器已趨於萎縮，但單片機情況卻不同，8位單片機成本低，價格廉，便於開發，其性能能滿足大部分的需要，只有在航天、汽車、機器人等高技術領域，需要高速處理大量數據時，才需要選用16／32位，而在一般工業領域，8位通用型單片機，仍然是目前應用最廣的單片機。

單片機發展史及應用特點介紹

總結：到目前為止，中國的單片機應用和嵌入式系統開發走過了二十餘年的歷程，隨著嵌入式系統逐漸深入社會生活各個方面，單片機課程的教學也有從傳統的8位處理器平台向32位高級RISC處理器平台轉變的趨勢，但8位機依然難以被取代。國民經濟建設、軍事及家用電器等各個領域，尤其是手機、汽車自動導航設備、PDA、智能玩具、智能家電、醫療設備等行業都是國內急需單片機人才的行業。

㈥ 單片機的原理及應用

單片機原理：
單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。
單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中

㈦ 單片機的特點及應用

基本特點如下：
1、晶元雖小，五臟俱全，是單片機主要特點之一。其內部設有程序存儲器、數據存儲器、各種介面電路。而大型的處理器運算速度較高，運算器位數較多，處理能力較強，但需要在外部配置介面電路。
2、單片機主頻一般在100MHZ以下，適合用於獨立工作的小型產品之中，引腳數量從幾個到百餘個。
3、應用簡單、靈活，可用匯編語言及C語言開發單片機產品。

例如：精控-定時程序控制器就是基於單片機技術開發的自動化控制產品。

㈧ 單片機原理及應用技術

單片機的工作原理與計算機CPU的工作原理是一樣的，主要是利用片內的半導體存儲器存放用戶的程序和數據，單片機的核心中央微處理器CPU中有指令寄存器、指令解碼器，程序計數器等部件，由程序計數器尋找下一條要執行的指令，找到後，將指令送給指令寄存器，再由指令解碼器翻譯執行該指令，完成對指令功能的操作；單片機的工作就是不斷地取指令、分析指令、執行指令的循環過程。在計算機中，為了便於管理，常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。

單片機的周期

時鍾周期

時鍾周期也叫振盪周期或晶振周期，即晶振的單位時間發出的脈沖數，一般有外部的振晶產生，比如12MHZ=12×106，即每秒發出12000000個脈沖信號，那麼發出一個脈沖的時間就是時鍾周期，也就是1/12μs。通常也叫做系統時鍾周期，是計算機中最基本的、最小的時間單位。

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在8051單片機中把一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示)，二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示)。

機器周期

在計算機中，為了便於管理，常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

㈨ 單片機主要應用在哪些方面

摘要 單片機（Microcontrollers）又稱單片微控制器，是一種集成電路晶元。它把一個計算機系統集成到一個晶元上，相當於一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。