机械专业外文文献翻译-外文翻译--单片机

1 of a is an on a a of in a it a to of At as on a as it in of by PU is by a of PU in a so on 80 is of in of CU of a or of of s 8031, of a to a of 031 to a on of is As of in of a 160s is a RM in a of 26in to 0s to a At 200of s on of a of to 0 is no in of a of is in of as of or a a so it up to In of is s in of a as a in -2 a of in 0 of of at is C of 2 as it is of a of a a in a a of At to of to is to as as is it of in a is is no 0 . it to a of is is We so on its . It is as of of It is an is at we to a is as C) By be to in is to do a of it is to to do A is if of 0s 4 0 to be a CB if if 0s of be of of of is so or is in to of a so we of s a of hy is it in is as is no as as A of if is of ! Cs is in of is in of to do so of in if s up to C, C to It be of a to a C. It of is a of is to a of as As of an to a of of in It in a it is a of as a of of be to so of " as so At of or in is is to be be on or of on 3 0 in 0th a is a to of "to be CM a of In to an of to to of It CU on of s CU in in of to we at of of do 3. is an to CU an in is to of oC a IC on oC of a to 4 At to of is to of no of on a of in a of C of as as to of to a of of in in as be 1. In of of in of of be as of of of or 2. In a of as of of of a 3. In of It be V to 4. On in be in to an is a of as 5. in of in a of as 6. In a of of to a to a of to as to be a in a as of a to of to in by to In to In in a of 单片机 1 单片机定义 单片机 是指一个集成在一块 芯片 上的完整计算机 系统 。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件： 内存 、内部和外部 总线 系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、 定时器 ，实时时钟等外围设备。而现 在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机也被称为 微控制器 （ 是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有 理器 发展而来。最早的设计理念是通过 将大量外围设备和 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。 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 8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了 于这一系统的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的提高。随着 列特别是后来的 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 300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，最高端的型号也只有 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 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 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 至比人类的数量还要多。 2 单片机介绍 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。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 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，不过价钱也是低的，一般不超过 10 元即可 .们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、 等的家电里面都可以看到它的身影！ . 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用 主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能 ，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国 50年代开发的 74系列，或者 60 年代的 列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大 是如果要是用美国 70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编 语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的 没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十 K 的尺寸！对于家用 硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用 来运行，家用 也是承受不了的。 可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称 由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它 体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词 “智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。 3 单片机历史 单片机诞 生于 20世纪 70年代末，经历了 单片微型计算机（ 段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了 通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上， 司功不可没。 微控制器（ 段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化 控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展 重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看， 渐淡出 发展 面，最著名的厂家当数 司。 司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将 此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记 历史功绩。 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 着微电子技术、 计、 具的发展，基于 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。 4 单片机的应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以 及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的 传感器 ，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（ 功率计 ， 示波器 ，各种分析仪）。 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很 方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型 程控交换机 、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊 断设备及病床呼叫系统等等。 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于 由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。 在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。 此外，单片机在工商，金融 ，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。