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單片機的基本原理與應用(單片機和電路板的區別)

發布時間:2024-01-24閱讀(14)

導讀電路板和單片機是兩種不同的產品,他們之間有什么區別或者聯系嗎?電路板是一個整體,單片機是電路板上大腦。  電路板:就是一塊綠色的板子,英文叫PCB。集成電路....

  電路板和單片機是兩種不同的產品,他們之間有什么區別或者聯系嗎?電路板是一個整體,單片機是電路板上大腦。

  電路板:就是一塊綠色的板子,英文叫PCB。 集成電路:就是為了實現某種功能,把各種電路單元能集中到一起的電路,英文叫IC。

  電路板就相當于我們的一個人身體,單片機就是我們的大腦。單片機的作用是控制,實際功能。比如說:有個控制溫度的電路板,溫度需要控制50-80之間。

  當溫度低于50度的時候,單片機就會發命令告訴電路板現在的溫度太低,你要開始加溫了。然后電路上就會開始加熱。

  當溫度達到80的時候,單片機又會發命令告訴電路板,現在的溫度已經是80度了。你可以停止加熱了,電路板就會停止加熱。

  單片機:是一種最小的系統,可以通過編程來實現各種需要的功能,英文叫MCU,即微型控制器,如利用單片機,再加各種外設電路,可以做出機器人。

  所以電路板就像是我們身體,是一個整體。單片機是大腦。我們的大腦發出命令,我們的手和腳才會有動作。這個單片機也是一樣的,整個電路板也是受單片機控制的。一般的來說單片機開發,都是指軟件部份。

單片機的基本原理與應用(單片機和電路板的區別)(1)

  單片機的工作原理

  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、指令譯碼器,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,找到后,將指令送給指令寄存器,再由指令譯碼器翻譯執行該指令,完成對指令功能的操作。

  一句話: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。按預先編寫的程序執行,以達到用戶期待的結果。

  單片機主要用途是做生產設備的控制器,做智能儀表的核心部件,由于單片機體積微小,可以植入任何一個設備和儀表當中,因此它也是嵌入式技術的核心部件。

  它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序等四個部分組成。嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,并且軟硬件可裁剪,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。

  用于實現對其他設備的控制、監視或管理等功能。嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬件和軟件兩部分。

  硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件(OS)(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬件的交互作用。嵌入式系統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)對實時多任務有很強的支持能力,能完成多任務并且有較短的中斷響應時間,從而使內部的代碼和實時內核心的執行時間減少到最低限度。

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

  3)可擴展的處理器結構,以能最迅速地開展出滿足應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備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。

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