單片機原理

單片機原理簡介

　　單片機原理是指一種在線式實時控制計算機的原理方式。在線式就是現場控制，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（比如家用PC）的主要區別。單片機就是微型一個電腦，它是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。

　　單片機原理及應用- -結構及原理

　　單片機主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成。其中，運算器由算術邏輯單元（ALU）、累加器、寄存器等構成，首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后將運算結果存入寄存器中;控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的“組織”，用于協調整個系統各部分之間的運作;寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。

　　在微處理器內部運算器、控制器、寄存器之間是相互連接的，由控制器向各部分發布操作命令，運算器接到命令后進行相應運算，并將運算后結果存入相應的寄存器中。

單片機原理百科

　　單片機原理是指一種在線式實時控制計算機的原理方式。在線式就是現場控制，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（比如家用PC）的主要區別。單片機就是微型一個電腦，它是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。

　　單片機原理及應用- -結構及原理

　　單片機主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成。其中，運算器由算術邏輯單元（ALU）、累加器、寄存器等構成，首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后將運算結果存入寄存器中;控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的“組織”，用于協調整個系統各部分之間的運作;寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。

　　在微處理器內部運算器、控制器、寄存器之間是相互連接的，由控制器向各部分發布操作命令，運算器接到命令后進行相應運算，并將運算后結果存入相應的寄存器中。

　　單片機原理及應用- -應用

　　單片機現已滲透到我們日常生活中的各個領域，小到家用電器、儀器儀表，大到醫療器械、航空航天，無不存在著單片機的身影。一旦在某種產品上添加了單片機，便使得原產品向互聯網靠攏，獲得了“智能型”的前綴。單片機具體在各個領域的應用如下：

　　1）在儀器儀表領域，一旦采用單片機對其進行控制，便使得儀器儀表變得數字化、智能化、微型化，且其功能更加強大;

　　2）在家用電器領域，已廣泛實現了家用電器的單片機控制，如電飯煲、電冰箱、空調、彩電、音響等等;

　　3）在網絡通信領域，手機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統等等都已實現了單片機控制，且單片機普遍具備通信接口，使得通信設備可以方便地與計算機之間進行數據通信;

　　4）在工業控制領域，可以使用單片機構成多種多樣的控制系統，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;

　　5）在醫療設備領域，單片機也極大的實現了它的價值，已廣泛應用于各種分析儀、監護儀、病床呼叫系統、醫用呼吸機等醫療設備中;

　　6）在模塊化系統中，可利用單片機實現特定功能，進行模塊化應用，而不要求操作人員了解其內部結構，這樣做大大地縮小了體積、簡化了電路，也降低了損壞率、錯誤率;

　　7）在汽車電子領域，單片機已廣泛應用于發動機控制器、GPS導航系統、ABS防抱死系統、制動系統中;

　　8）除上述應用外，單片機在工商、金融、教育、物流等領域都或多或少的發揮了其本身的作用。

　　怎么能夠學好單片機原理

　　作為一電子愛好者，如你不懂單片機的話，不管你是搞維修的，還是搞開發的，在現在以及將來最起碼你不算一位合格的電子愛好者。我是99年6月開始學的單片機，算是還可以吧（自我感覺良好）！

　　要想學好單片機必須對它有興趣，這是必然的！也是最重要的！在這基礎上你從一個不知單片機是個什么東東到自己能做一些單片機的東東----三個月用你的業余時間搞定，要知道到那時你是個鍍了金的“電子愛好者”（學校剛學完的本科生不過如此），那樣的興奮啊。。.！呵呵！

　　想學單片機從MCS-51開始，那是公認的，不必研究了。但單片機是一個很系統的學科，我們作為自學的，不可能象學校那樣很系統的學，那樣的話可能要倍上它三五年了。那么怎么才能在三個月而且是業余的時間學好它呢？我個人認為是---怎么樣使自己盡快的入門是主要的，一旦入了門就什么都好說！雖說不必等系統的學了計算機系統再來學單片機，但有的一些你必須要了解的，那就必須要學，必須要懂。學單片機要對數字邏輯（數字電路），數制，匯編語言等等---必須懂！頭開始大了吧！呵呵！誰叫你對它感興趣呢！但話也得說回來，感興趣歸感興趣，要是真的讓你買來幾本書，那感興趣的也是每本書的前面幾頁，或許用來作睡前摧眠罷了！可是應該要懂的就必須得學，怎么辦呢？辦法是有的，因為我就是這么過來的！

　　首先：你對必須有電腦，我想你能上網電腦不是大問題，況且學單片機也是離不開電腦的，沒電腦你還是別動那個腦筋了！視頻教程應該聽說過吧！對了，就是視頻教程，這樣我們就不必看那摧眠的書了，就象看電視一樣的看教程，好的教師講的課程比較通俗易懂，容易理解，也就不象書那樣容易摧眠了。一旦你聽得下去了，你的興趣就更上來了，而且比在學校里聽老師講課還方便，聽不懂的地方你可以倒到前面重新來過，看了一次不明白的地方還可以重看N次，沒人會煩你！結合網上多得不能再多的有關內容做一些東東，你不想學會都難（真的不想學除外）！呵呵！不是吹牛！問題是怎么學？從那兒學起？什么教程好？怎么按排好教程課時？

　　單片機是計算機的一個分支，是計算機一個系統的。它的硬件是一系列邏輯時序電路的組合。“邏輯 時序”那就是數字電路??！那數字電路原理也就必須要了解的啰！況且單片機里的什么鎖存器啊，寄存器啊，譯碼器啊，計數器啊，等等。都是數字電路里的東東，了解了數字電路你也就一只腳進了單片機的大門。我有幸看了劉潤華老師的《數字電子電路基礎》的視頻教程，他可是一位很不錯的教授！通俗易懂，容易理解！教程30 個課時，我想如果你有一點點的電子基礎（那怕你一點不懂，你只要有興趣就行），這里面的東東你只要理解便是了。它比模擬電子電路要好理解的多得多，我是三天看完的。給你一個星期吧！怎么樣？呵呵！一個星期就能把前腳踏進單片機的大門，不錯吧！

　　你的一只腳已經進了單片機的門，那么我們就來考慮你的另外一只腳吧！

　　我們假設你沒有太多的空時間，劉潤華老師的《數字電子電路基礎》的視頻教程，你用了15天，學這個東西最好是連著看，可不要斷斷續續的，三天打魚二天曬網的后果你是知道的！三個月是90天，你用了15天，那就再有75天了，我們怎么按排這75天呢？總不能把入門的后一只腳用了75天再把它拖進來吧??！呵呵！那還算叫“搞定”??！入門后還要學會怎么站起來走路，然后是怎么跑著走路，這樣才是剛剛“搞定”！呵呵！暈了吧！不急，不是說過嗎，只要入了門什么都好說，“跑”算什么，“飛”都沒問題！我們走進門吧！ 武慶生老師的《單片機原理及接口技術》視頻教程是個很不錯的選擇，武慶生老師是很敬業的教師，他把單片機中的很多技術難點，技術細節講得透透徹徹！明明白白！清清楚楚！盡管武慶生老師講得這么好，可對我們從來沒有聽過什么是微機原理，什么是計算機接口技術，什么是計算機匯編語言等等的人來說，還是感到頭大！沒有劉潤華老師的《數字電子電路基礎》的視頻教程來得輕松了，我的過程是：買一本筆記，每一課時先認真的看一遍，然后再認真的重新看一遍，并把重要的記下來。這樣的話，有了《數字電子電路基礎》已經打了底的基礎，應該沒多大問題了，我是說讓后面的那只腳進得門來沒多大問題了！呵呵！

　　《單片機原理及接口技術》整個課程33課時，我用了大概半個月吧！我是很認真很認真對待它的！整個課程我都做了筆記，而且我發現做筆記有很多好處，首先你會知道自己已經學到那兒了，學得怎么樣了（最起碼是你懂了你才會記下來吧）！其次是課程里有很多很多經典的匯編程序，你記下來后可作會日后寫程序的范典。就算你不小心用了20天吧！這樣說來大概是35天后，你也就不小心進了單片機的大門。呵呵！我用“不小心”是很有意思的，我就是不經意間看完的。在這過程中每天都有“原來是這樣”和“緣來如此而已”！那種感受，你慢慢體會吧！ 我再來說說細節問題，課程里一開始說得是單片機的內臟，你有了劉潤華老師的《數字電子電路基礎》的視頻教程的過程，應該沒有太大問題的！接下是匯編語言的指令部分，整個過程武慶生老師用了大量的實例，這部分你得十二份的認真對待，日后你要用這些語言寫東東的！往下是“定時器/計數器”，“串行接口”，“中斷系統”這三部分可謂是單片機的核心，有了“定時器/計數器”單片機才會自動控制，有了“中斷系統”單片機才會有了“智慧”，有了“串行接口”單片機才會知道外面的世界有多大！再往下是“系統擴展”和“接口技術”，盡管我是很認真的看完的，這里邊的“I/O口的擴展”，“鍵盤接口”，“A/D”，“D/A”等等，在《數字電子電路基礎》里有的已有交待，比較輕松的！有的也只限于了解就可以了，因為將來的單片機里象“A/D”，“D/A”等等是芯片自帶的，你可以有選擇的應用便可！ 好了！到了這里我們算是完全進得門來了！不錯吧！只用了你大概一個月的時間。相當于學校一年多的本科生的時間。我不是說要三個月才能算是“搞定”嗎？是的，我們只不過是剛剛入門。接下來是怎么“跑”的問題。 動手吧！花錢了！到網上多看看買一個帶ISP下載線的單片機開發板，100元左右。注意的是你學的是MCS-51，你就得買MCS-51的開發板。須要注意的是：

　　1/ 自帶程序的在線燒錄（自下載）功能。這會讓你省下了買編程器的費用！

　　2/ 帶標準RS232接口?？纯窗遄由嫌袥]有RS232芯片和24C**系列的EEPROM芯片，“串行接口”，“中斷系統”這兩部分的內容可以得到練習。

　　3/ 提供16*2字符顯示液晶板接口了嗎！以后用得著。

　　4/ 精確標準的時鐘電路。找找有沒有DS1302芯片，好東東！“定時器/計數器”可以得到練習。

　　其它的應該一般的開發板都會有的，就不必多說了！

　　KEIL 是美國Keil Software公司出品的51單片機軟件開發系統。不管你是用匯編的還是C語言的，它都能幫你產生目標代碼，生成的文件你再把它用ISP下載線寫進芯片，呵呵！你的東東就出來了！算是“跑”起來了吧！這跟鍛煉身體有點相似，跑得越多你的身體就越好，你的身體越好就跑得越快！到底能不能“跑”起來，或“跑”得快不快，那是你的事情了！至少你已經“走”起來了！

　　在這里我再說一些細節問題：學“跑”時，最好找一些簡單的現存的小程序玩玩！然后想辦法改程序，看看能不能再“跑”起來，我就是這樣“跑”起來的！玩比較大一些程序時盡量找現存的子程序（就是一些大蝦們說的“模塊”）作為你的子程序，這樣就比較可靠了！我們假設你已經“跑”起來了（“跑”不起來才怪）！就算你學“跑”用了30天左右的時間吧。入門用了你30天，看看學“跑”和入門的比例：占了一半??！是的學單片機就是練出來的！必須練，練，練，再練！最好在入門的時候就練！這一點很重要哦！

　　到了這里你的單片機已經算是基本上“搞定”了！如果你只是搞維修的，那你畢業了！呵呵！如果你是想搞單片機開發，并且想用單片機養家糊口的，那你離“搞定”還有一點距離。一些大的工程一般不是一個人能完成得了的，可能要幾個人甚至幾十個程序員一起合作。這時候你還用匯編語言就有點說不過去了！匯編語言優點是很多，可是它也有致命的弱點：很難交流，很難移值等等！C語言是個不錯的選擇，與匯編語言相比，C語言在功能，結構性，可讀性，可維護性上有明顯的優勢！生成的目標代碼效率非常高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊！C語言的優勢還體現在你將來搞MCS-51以外的單片機的開發時，你只要對這種單片機的硬件結構有一個大概的了解就可以了！就是說C語言編程時對硬件結構的了解要求不是太高的！學C語言相比是比較容易的，我是網上找到的多媒體學習光盤！十天就能知道大概了！然后也是練，練，練！呵呵，沒這么容易吧！就這么容易！有的東西我們只是被它的外表嚇住了，就象漂亮的MM不是你想象的那么難搞定一樣！自信很重要哦?。。。。。?！

　　學了C語言就算把單片機“搞定”了吧！是的“搞定”了！但“搞定”是要你自己感覺的，這時候我建議你看看朱清新老師的《軟件工程》，這里會跟你說說什么是編程！看過后你就有了一種更上一層樓的驚喜！什么是結構化編程，什么是面向對象編程！使你對程序結構和你的編程水平有了質的提升！羅克露老師的《計算機組成原理》，按照常規的教學是先學這里面的內容，然后才是《單片機》。因為我要在這里提出來，如你能再系統的看一遍羅克露老師的《計算機組成原理》，也是有質的升華的！到那時再加上你從網上積累的東西，和你的實操經驗！呵呵！算是“搞定”了！算算吧！這樣的話三個月沒透支吧！