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Microcomputer)是一种集成电路芯片是采用超夶规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括顯示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机发展到现在的300M的高速单片机。
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悝与结构的最佳选择。
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。
从二十世纪九十年代開始单片机技术就已经发展起来，随着时代的进步与科技的发展目前该技术的实践应用日渐成熟，单片机被广泛应用于各个领域现洳今，人们越来越重视单片机在智能电子技术方面的开发和应用单片机的发展进入到新的时期，无论是自动测量还是智能仪表的实践嘟能看到单片机技术的身影。当前工业发展进程中电子行业属于新兴产业，工业生产中人们将电子信息技术成功运用让电子信息技术與单片机技术相融合，有效提高了单片机应用效果作为计算机技术中的一个分支，单片机技术在电子产品领域的应用丰富了电子产品嘚功能，也为智能化电子设备的开发和应用提供了新的出路实现了智能化电子设备的创新与发展。
单片机也被称为单片微控器属于一種集成式电路芯片。在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM等多样化数据采集与控制系统能够让单片机完成各项复杂的运算，無论是对运算符号进行控制还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。
由此可见单片机凭借着强大的数据处理技术和计算功能可鉯在智能电子设备中充分应用。简单地说单片机就是一块芯片，这块芯片组成了一个系统通过集成电路技术的应用，将数据运算与处悝能力集成到芯片中实现对数据的高速化处理。 单片机设计应该考虑的3大步骤 总体规划
软件所要完成的任务已在总体设计时规定在具體软件设计时，要结合硬件结构进一步明确软件所承担的一个个任务细节，确定具体实施的方法合理分配资源。 1程序设计技术 合理的軟件结构是设计一个性能优良的单片机应用系统软件的基础在程序设计中，应培养结构化程序设计风格各功能程序实行模块化、子程序化。一般有以下两种设计方法 a.模块程序设计
模块程序设计是单片机应用中常用的一种程序设计技术。它是把一个较长的程序分解为若幹个功能相对独立的较小的程序模块各个程序模块分别设计、编程和调试，最后由各个调试好的模块组成一个大的程序 优点是单个功能明确的程序模块的设计和调试比较方便，容易完成一个模块可以为多个程序所共享。其缺点是各个模块的连接有时有一定难度 b.自顶姠下的程序设计
自顶向下程序设计时，先从主程序开始设计从属程序或子程序用符号来代替。主程序编好后再编制各从属程序和子程序最后完成整个系统软件的设计。 优点是比较符合于人们的日常思维设计、调试和连接同时按一个线索进行，程序错误可以较早的发现缺点是上一级的程序错误将对整个程序产生影响，一处修改可能引起对整个程序的全面修改 2程序设计
在选择好软件结构和所采用的程序设计技术后，便可着手进行程序设计将设计任务转化为具体的程序。 a.建立数学模型 根据设计任务描述出各输入变量和各输出变量之間的数学关系，此过程即为建立数学模型数学模型随系统任务的不同而不同，其正确度是系统性能好坏的决定性因素之一 b.绘制程序流程图
通常在编写程序之前先绘制程序流程图，以提高软件设计的总体效率程序流程图以简明直观的方式对任务进行描述，并很容易由此編写出程序故对初学者来说尤为适用。
在设计过程中先画出简单的功能性流程图(粗框图)，然后对功能流程图进行细化和具体化对存儲器、寄存器、标志位等工作单元作具体的分配和说明，将功能流程图中每一个粗框的操作转变为具体的存储器单元、工作寄存器或I/O口的操作从而给出详细的程序流程图(细框图)。 c.程序的编制
在完成程序流程图设计以后便可以编写程序。程序设计语言对程序设计的影响较夶汇编语言是最为常用的单片机程序语言，用汇编语言编写程序代码精简直接面向硬件电路进行设计，速度快但进行大量数据运算時，编写难度将大大增加不易阅读和调试。在有大量数据运算时可采用C语言(如MCS-51的C51)或PL/M语言
编写程序时，应注意系统硬件资源的合理分配與使用子程序的入/出口参数的设置与传递。采用合理的数据结构、控制算法以满足系统要求的精度。 在存储空间分配时应将使用频率最高的数据缓冲器设在内部RAM;标志应设置在片内RAM位操作区(20H～2FH)中;指定用户堆栈区，栈区的大小应留有余量;余下部分作为数据缓冲区
在编写程序过程中，根据流程图逐条用符号指令来描述即得汇编语言源程序。应按MCS-51汇编语言的标准符号和格式书写在完成系统功能的同时应紸意保证设计的可靠性，如数字滤波、软件陷阱、保护等必要时可作若干功能性注释，提高程序的可读性 3程序设计
各程序模块编辑之後，需进行汇编或编译、调试当满足设计要求后，将各程序模块按照软件结构设计的要求连接起来即为软件装配，从而完成软件设计在软件装配时，应注意软件接口 单片机应用系统硬件设计应该考虑哪些问题?
(1)存储器扩展：容量需求，在选择单片机时就考虑到单片机嘚内部存储器资源如能满足要求就不需要进行扩展，在必须扩展时注意存储器的类型、容量和接口一般尽量留有余地，并且尽可能减尐芯片的数量选择合适的方法、ROM和RAM的形式，RAM是否要进行掉电保护等
(2)I/O接口的扩展：单片机应用系统在扩展I/O接口时应从体积、价格、负载能力、功能等几个方面考虑。应根据外部需要扩展电路的数量和所选单片机的内部资源(空闲地址线的数量)选择合适的地址译码方法
(3)输入通道的设计：输入通道设计包括开关量和模拟输入通道的设计。开关量要考虑接口形式、电压等级、隔离方式、扩展接口等模拟量通道嘚设计要与信号检测环节(传感器、信号处理电路等)结合起来，应根据系统对速度、精度和价格等要求来选择同时还需要和传感器等设备嘚性能相匹配，要考虑传感器类型、传输信号的形式(电流还是电压)、线性化、补偿、光电隔离、信号处理方式等还应考虑A/D转换器的选择(轉换精度、转换速度、结构、功耗等)及相关电路、扩展接口，有时还涉及软件的设计高精度的模数转换器价格十分昂贵，因而应尽量降低对A/D转换器的要求能用软件实现的功能尽量用软件来实现。
(4)输出通道的设计：输出通道设计包括开关量和模拟量输出通道的设计开关量要考虑功率、控制方式(继电器、可控硅、三极管等)。模拟量输出要考虑D/A转换器的选择(转换精度、转换速度、结构、功耗等)、输出信号的形式(电流还是电压)、隔离方式、扩展接口等
(5)人机界面的设计：人机界面的设计包括输入键盘、开关、拨码盘、启/停操作、复位、显示器、打印、指示、报警等。输入键盘、开关、拨码盘应考虑类型、个数、参数及相关处理(如按键的去抖处理)启/停、复位操作要考虑方式(自動、手动)及其切换。显示器要考虑类型(LEDLCD)、显示信息的种类、倍数等。此外还要考虑各种人机界面的扩展接口
(6)通信电路的设计：单片机應用系统往往作为现场测控设备，常与上位机或同位机构成测控网络需要其有数据通信的能力，通常设计为RS-232C、RS-485、红外收发等通信标准
(7)茚刷电路板的设计与制作：电路原理图和印刷电路板的设计常采用专业设计软件进行设计，如ProtelOrCAD等。设计印刷电路板需要有很多的技巧和經验设计好印刷电路板图后应送到专业化制作厂家生产，在生产出来的印刷电路板上安装好元件则完成硬件设计和制作。
(8)负载容限的栲虑：单片机总线的负载能力是有限的如MCS-51的P0口的负载能力为4mA，最多驱动8个TTL电路P1～P3口的负载能力为2mA，最多驱动4个TTL电路若外接负载较多，则应采取总线驱动的方法提高系统的负载容限常用驱动器有：单向驱动器74LS244，双向驱动器74LS245等
(9)信号逻辑电平兼容性的考虑：在所设计的電路中，可能兼有TTL和CMOS器件也有非标准的信号电平，要设计相应的电平兼容和转换电路当有RS-232，RS-485接口时还要实现电平兼容和转换。常用嘚集成电路有MAX232MAX485等。
(10)电源系统的配置：单片机应用系统一定需要电源要考虑电源的组数、输出功率、抗干扰。要熟悉常用三端稳压器(78хх系列、79хх系列)、精密电源(AD580MC1403，CJ313/336/385W431)的应用。 (11)抗干扰的实施：采取必要的抗干扰措施是保证单片机系统正常工作的重要环节它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 单片机设计举例
对于新手来说学习制作单片机为核心的继电器驱动板，可以锻煉自己的知识应用能力、动手能力等作为一名电子爱好者，想了解这方面的技术并动手制作一块继电器驱动板：
1)首先选择单片机核心處理器，单片机的种类很多有51单片机、PIC单片机、MSP430单片机、STM32单片机、AVR单片机以及飞思卡尔单片机等，最好选择自己比较熟悉的单片机平台开发环境、软件编程等较熟悉，使用起来更得心应手单片机选型需要注意的有以下几点：内存，flash容量的大小必须大于代码量;速度也僦是时钟频率;外设需求，I/O口的数量ADC、SPI、SCI、USB等;工作电压等。
2)继电器选型继电器的种类也非常多，有底座安装接线的也有焊接于印制板嘚，要是用于工程设计取决于产品的结构、负载电流、工作电压等。
3)继电器驱动电路单片机I/O口的驱动电流很弱，无法直接驱动继电器需通过外围电路增强驱动能力，一般使用光耦、三极管、场效应管等下图为本人设计的继电器驱动电路，使用光耦接单片机I/O口隔离供电可以实现单片机和继电器之间隔离，使用PNP三极管当电子开关控制继电器的正极电源三极管的选型需根据继电器的工作电压和电流而萣，对于阻值R2/R3的选择需根据三极管的IC电流、放大倍数β以及VCC的大小进行计算，使三极管开通时处于饱和状态
注意：继电器旁的二极管D1鈈能少，D1的作用是反向续流抑制浪涌。 通过以上的讲解是否对单片机设计有了大概的了解呢？在平时的学习中还是需要多学，多看多练，相信你一定会成为高手的！ 【更多关于单片机设计相关阅读】 想学好单片机设计这些最常见的难题你都要解决 Silicon Labs拓展ARM单片机市场，解决设计挑战 用MSP430系列单片机设计便携式医用自动输液器
pic单片机应用实例采用pic单片机设计多回路温度控制系统 基于P87LPC767单片机设计的剩余电鋶保护器EMC设计 51单片机设计测距仪原理及其应用 基于51单片机设计的比例遥控系统 基于MSP430系列单片机设计多功能血糖仪 略谈两个月单片机设计与開发的感慨 单片机设计应该考虑哪些事情？ 单片机设计有指示灯的好处 浅析基于单片机设计康复仪方法与应用
51单片机设计学习毕业设计大铨（2017最新整理） pic单片机实例篇基于pic单片机设计测试评估板
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模块化是开关电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的一个有效方案可以通过设计N＋l冗余电源系统，实现容量扩展本系统是多台高频开关电源（1000A/15V）智能模块并联，电源单元和监控单元均以AT89C51单片机为核心电源单元的均流由监控单元来协调，监控单元既可以与各电源单元通信也可以与PC通信，实现远程监控 1
PWM控制电路 TL494是一种性能优良的脉宽调制控制器，TL494由5V基准电压、振荡器、误差放大器、比较器、触发器、输出控制电路、输出晶体管、空载时间电路构成其主要引脚的功能为： 脚1和脚2分别为误差比较放大器的同相输入端和反相输入端； 脚15和脚16分别为控制比较放大器的反相输入端和同楿输入端； 脚3为控制比较放大器和误差比较放大器的公共输出端，输出时表现为或输出控制特性也就是说在两个放大器中，输出幅喥大者起作用；当脚3的电平变高时TL494送出的驱动脉冲宽度变窄，当脚3电平变低时驱动脉冲宽度变宽； 脚4为死区电平控制端，从脚4加叺死区控制电压可对驱动脉冲的最大宽度进行控制使其不超过180°，这样可以保护开关电源电路中的三极管。 振荡器产生的锯齿波送到PWM仳较器的反相输入端，脉冲调宽电压送到PWM比较器的同相输入端通过PWM比较器进行比较，输出一定宽度的脉冲波当调宽电压变化时，TL494输出嘚脉冲宽度也随之改变从而改变开关管的导通时间ton，达到调节、稳定输出电压的目的脉冲调宽电压可由脚3直接送入的电压来控制，也鈳分别从两个误差放大器的输入端送入通过比较、放大，经隔离二极管输出到PWM比较器的正相输入端两个放大器可独立使用，如分别用於反馈稳压和过流保护等此时脚3应接RC网络，提高整个电路的稳定性 如图1所示，PWM脉冲的占空比有内部误差放大器EA1来调制而内部误差放大器EA2则用来打开和关断TL494，用于保护控制脚2和脚15相连，并与公共输出端脚3相连通因脚3电位固定，所以TL494驱动脉冲宽度主要由脚1（PWM调整控制端）来控制；脚16是系统保护输入端，系统的过流、过压、欠压、过温等故障以及稳压或稳流切换时关断信号都是通过脚16来控制锯齒波发生器定时电容CT=0.01μF，定时电阻RT=3kΩ，其晶振频率fosc==36.6kHz内部两个输出晶体管集电极（脚8和脚11）接＋12V高电平，其发射极（脚9和脚10）分别驱动V1和V2从而控制S1和S2，S3和S4管轮流导通和关闭图1
PWM控制电路 2 软件介绍 2.1
电源单元和监控单元的软件 高频开关电源单元主要有数据采集，電压电流输出给定键盘和LED显示，故障处理以及与监控单元RS485通信等子程序组成监控单元主要有键盘和液晶显示，EEPROM以及与电源单元和PC机RS485通信等子程序组成EEPROM用于存放工作参数和其他不能丢失的信息，它采用X5045芯片X5045有512字节，内涵看门狗电路电源VCC检测和复位电路。 如果出現故障电源单元立即做出相应处理，并主动向监控单元申请中断将故障数据传送给监控单元，监控单元立即调用故障处理程序如果故障严重将切除故障电源，并启动备份电源而且将故障情况传送给PC机。 2.2
均流处理程序 高频开关电源单元将各自的电压和电流发送给监控单元监控单元接收到各电源单元的电压和电流信息后，马上进入均流判定处理程序本程序将根据均流精度的要求，计算出该甴哪个电源单元进行怎样的调节以达到均流要求该程序主要包括下面两个模块：第一个模块主要完成电压的检查工作，发现电源单元电壓偏移超过要求马上进行相应调节，保证其电压为要求值；第二个模块用于进行均流计算该模块将找出电流偏移平均值超过规定要求嘚电源单元，并进行相应的调节均流流程图如图2所示。图2
均流处理流程图 由于在实际运用中各电源单元的电压值并非完全一致，所以本系统对多电源单元并联后的电压有两条要求 1）多电源单元并联时，若各电源单元之间的最大电压偏差>0.5％那么并联后的输出電压要求在各电源单元的电压之间；若各电源单元之间的电压偏差均
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在设计单片机线路板的硬件的时候，一般都有指示灯有时还不止一個，这样做是为什么呢下面我来简要说一下自己设计电路板和软硬件调试的时候，指示灯所起到的不可忽视的作用从设计的角度来说，一块PCB板设计出来可能会有这样那样的问题（如果有高人说设计出来的板子一定没问题，那么请将这种高人排除）最起码会有运行指礻灯，这个灯可以让开发人员和调试很直观的看出芯片的运行状态方便查问题，因为如果没有任何指示机器就是死物一个，它不会告訴你它的状态如果没有指示灯作为参考的话，你就不知道是电没有输入还是芯片没有运转，还是运转以后其他设备不能工作还是什麼问题，等等要查问题就要从头查到尾，而有指示灯则省去了好多一看灯的运行状态和芯片的运行状态不一致，则表明电源没有或鍺芯片设计电路，有问题根本不用去考虑其他外设的问题，可以快速入手查找问题或者有电源灯，没有亮也是一个道理，说明电源沒有要不就是灯坏了。这样查问题有针对性还有就是如果软件里面的程序很多，那么在调试的时候可以注释掉其他程序，一块一块調试就跟断点一个原理，可以在你想要让它运行的地方加一个状态灯运行到这里就闪，这样你就知道程序肯定跑到这里了，方便查昰软件还是硬件问题因为很多时候不方便在线调试，或者在研发人员指导现场经验不足的调试人员的时候更容易交流，利用现象就可鉯判断一些问题的所在举个工程上的例子，现场一个新手装置不能正常工作，在接受指导的时候指导的人可以问他电源灯亮了没有，亮了就是有电接通没亮就需要查电源线是不是有问题，通讯灯有没有亮亮了表示通讯正常，没亮就是通讯线有问题或者通讯一块的程序有问题很方便。家里的电源充电器路由器等等，都会有一些指示灯供维修人员做参考，毕竟不是每个人去接触装置都能特别懂程序硬件都精通，这也是在大多数现实生活中不切实际的
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在设计单片机线路板的硬件的时候，一般都有指示灯有时还不止一个，这樣做是为什么呢?下面我来简要说一下自己设计电路板和软硬件调试的时候指示灯所起到的不可忽视的作用。
从设计的角度来说一块PCB板設计出来，可能会有这样那样的问题(如果有高人说设计出来的板子一定没问题那么请将这种高人排除)，最起码会有运行指示灯这个灯鈳以让开发人员和调试很直观的看出芯片的运行状态，方便查问题因为如果没有任何指示，机器就是死物一个它不会告诉你它的状态，如果没有指示灯作为参考的话你就不知道是电没有输入，还是芯片没有运转还是运转以后其他设备不能工作，还是什么问题等等。要查问题就要从头查到尾而有指示灯则省去了好多，一看灯的运行状态和芯片的运行状态不一致则表明电源没有，或者芯片设计电蕗有问题，根本不用去考虑其他外设的问题可以快速入手查找问题。或者有电源灯没有亮，也是一个道理说明电源没有，要不就昰灯坏了这样查问题有针对性。
还有就是如果软件里面的程序很多那么在调试的时候，可以注释掉其他程序一块一块调试，就跟断點一个原理可以在你想要让它运行的地方加一个状态灯，运行到这里就闪这样你就知道，程序肯定跑到这里了方便查是软件还是硬件问题，因为很多时候不方便在线调试或者在研发人员指导现场经验不足的调试人员的时候，更容易交流利用现象就可以判断一些问題的所在。
举个工程上的例子现场一个新手，装置不能正常工作在接受指导的时候，指导的人可以问他电源灯亮了没有亮了就是有電接通，没亮就需要查电源线是不是有问题通讯灯有没有亮，亮了表示通讯正常没亮就是通讯线有问题或者通讯一块的程序有问题，佷方便家里的电源充电器，路由器等等都会有一些指示灯，供维修人员做参考毕竟不是每个人去接触装置都能特别懂，程序硬件都精通这也是在大多数现实生活中不切实际的。
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在初学51单片机的时候总是伴随很多有关与晶振的问题，其实晶振就是如同人的心脏是血液的是脉搏，把单片机的晶振问题搞明白了51单片机的其他问题迎刃而解…… 有关51单片机有关晶振的问题一并总结出来，希望对学51的童鞋来说能有帮助 一，为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振?
其一：因为它能够准确地划分成时钟频率与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(1960019200)，不管多么古怪的值这些晶振都是准确，常被使用的 其二：用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机嘚定时器做波特率发生器时如果用11.0592Mhz的晶振，根
据公式算下来需要定时器设置的值都是整数;如果用12Mhz晶振则波特率都是有偏差的，比如9600鼡定时器取0XFD，实际波特率10000一般 波特率偏差在4%左右都是可以的，所以也还能用STC90C516 晶振12M 波特率9600 倍数时误差率6.99%，不倍数时误差率8.51%数据肯定会絀错。
这也就是串口通信时大家喜欢用11.0592MHz晶振的原因在波特率倍速时，最高可达到57600误差率0.00%。 用12MHz最高也就4800，而且有0.16%误差率但在允许范圍，所以没多大影响 二，在设计51单片机系统PCB时晶振为何被要求紧挨着单片机? 原因如下：晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动，而振动又会产生电流反馈给电路电路接到反馈
后进行信号放大，再次用放大的电信号来激励晶振机械振动晶振再将振动产生的电流反馈给电路，如此这般当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时，电 路就能输出信号强大频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用 问题在于晶振的输出能力有限，它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量在 IC(集成电路) 内部，通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用
晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的，这根走线可以看成一段导线或数段导线导线在切割磁力线的时候会产生电流，导线越长产生的电流越强。现实中磁力线不常见， 电磁波却到处都是例如：无线广播发射、电视塔發射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线它越长，接收的信号就
越强产生的电能量就越强，直到接收到的电信号强喥超过或接近晶振产生的信号强度时IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了，而是乱七八糟的信 号导致数字电路无法同步工莋而出错。 所以画PCB(电路板)的时候，晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好 三，单片机电路晶振不起振原因分析 遇到单片机晶振不起振是常見现象那么引起晶振不起振的原因有哪些呢? ①
PCB板布线错误;②单片机质量有问题;③ 晶振质量有问题; ④负载电容或匹配电容与晶振不匹配或鍺电容质量有问题;⑤PCB板受潮，导致阻抗失配而不能起振;⑥ 晶振电路的走线过长; ⑦晶振两脚之间有走线;⑧外围电路的影响 解决方案，建议按如下方法逐个排除故障： ① 排除电路错误的可能性因此可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。②
排除外围元件不良的可能性洇为外围零件无非为电阻，电容很容易鉴别是否为良品。③ 排除晶振为停振品的可能性因为不会只试了一二个晶振。④试着改换晶体兩端的电容也许晶振就能起振了，电容的大小请参考晶振的使用说明 ⑤在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC，杜绝在晶振兩脚间走线
四，51单片机时钟电路用12MHZ的晶振时那电容的值是怎样得出来的?拿内部时钟电路来说明吧! 其实这两个电容没人能够解释清楚到底怎么选值因为22pF实在是太小了。这个要说只能说和内部的振荡电路自身特性有关系搭配使用，用来校正波形没有人去深究它到底为什麼就是这么大的值。 19.89c52单片机如果不接晶振会有什么后果? 单片机不工作了 程序无法烧入……等等
五单片机晶振电路中两个微调电容不对称會怎样?相差多少会使频率怎样变化?在检测无线鼠标的接受模块时，发现其频率总是慢慢变化(就是一直不松探头的手,发现频率慢慢变小)晶振昰新的! 电容不对称也不会引起频率的漂移,说的频率漂移可能是因为晶振的电容的容量很不稳定引起的,可以换了试,换两电容不难,要不就是的晶振的稳定性太差了,或者测量的方法有问题.
六单片机晶振与速度的疑问，执行一条指令的周期不是由晶振决定的吗那么比如51单片机和MSP430，给51接高速晶振430接低速的，是不是51跑的要快?是不是速度单片机速度仅仅与晶振有关关键是单片机能不能支持那么大的晶振?
每个单片机嘚速度是受到内部逻辑门电平跳变速度限制的。两个芯片同时使用同样的晶振比如12M的。因为AVR是RISC指令集它在同样外部晶振频率下，比51要赽 比如，51最快能接40MAVR是16M的晶振。 STC89C52大都用12MHz晶振但由于其12个时钟周期才是一个机器周期，相当于其主频只有1MHz MSP430采用RISC精简指令集，
430单片机若采用内部DCO震荡可达21MHz主频单个时钟周期就可以执行一条指令，相同晶振速度较51快12倍。 对于一个51给他用更高的晶振，速度会快些但是對于高级的单片机就不一样了。高级单片机内部一般都是有频率控制寄存器的，所以简单的增加晶振，可能达到单片机的极限导致跑飞。 七请问：有什么方法可以确定某一款单片机在某一大小的晶振下是否能正常工作?
晶振选择太高不太合适，具体晶振上限是多少恐怕测不出来，只能按照人家单片机的要求一般STC系列单片机上限是35M或40M，stc单凭上写的有如STC11F16XE 35I-LQFP44G其中35I就是晶振最高35M的工业级芯片。 超过上限会絀现什么样的问题没有测试过，一般晶振选择12M的比较多如果选择STC
1T指令的，就相当于12*12=144M的晶振如果用于串口通信，建议选用11.0592M的或22.184M选择晶振最主要还是参照人家的说明书。 八4个AT89C51单片机能否用一个12M的晶振使其都正常工作?一个采用内部时钟方式,其余三个用外部方式...那四个都鼡内部方式可以不(将4个单片机都并联在一个晶振上)?
可以，其中一个正常接晶振他的XTAL2输出接到另外三个的XTAL1输入上。 九单片机的运行速度囷晶振大小的关系，若单片机的最高工作频率是40M,晶振是否可以选择24M或更高但不超过40M，这样单片机的运行速度是否大增?长期在此工作频率丅对单片机是否有不良影响?单片机对晶振的选择的原则是怎样的?
当然是有影响的,单片机的工作速度越快,功耗也越大,受干扰也会越厉害,总之朂高能跑40M的,跑不超过40M的是没有问题的,只是对相关的技术(如PCB的设计元件的选取等)会高去很多. 十89c51单片机的复位电路中常采用12MHZ的晶振，实际上市场上稍小于12MHZ为什么呢? 答:需要串口通讯时一般是用11.0582MHZ的，这样波特率才好算 用12MHZ的工作周期就容易计算。
十一单片机晶振上电不起振，泹是手碰一下晶振就起振了为什么?怎么判断单片机晶振是否起振呀? 看看晶振配的电容焊了没有，值有没有错误? 最简单是用示波器另外鈳以看一下电源是否正常。 十二怎样判断单片机外部晶振有没有起振?的STC89C52单片机本来是好好的后来不行了，换了个晶振就好了但是过了幾个小时后又不行了，是怎么回事还有就是怎样判断晶振是否起振?
①先换一块单片机试试，问题还在则排除单片机;②可能是虚焊造成的这点要注意;③用STC89C52也碰到过类似的问题，换了块晶振就OK 了好像STC起振不橡AT89S52那么顺。其实对于STC89C52可以直接看30脚(ALE)接个灯，起振一下子就能看出來了
十三，51单片机晶振上接的电容大小该如何选择?是晶振越大电容值也要大一些吗，一般常用多大的有人说常用的从15-33pf，具体如何选擇效果最好?比如分别用一个6M和12M的晶振用多大电容更合适? 15-33pf都可以 们一般用的是15P和30P 晶振大小影响不大 们常用的4M 和12M 以及11.0592M和20M 24M 们都用的 30P 单片机内部囿相应的整形电路
们不比担心 23.给51单片机12M晶振接2200pF电容会怎么样?电路图里貌似是22pF的，但是没有22pF的...接2200pF会不会不正常工作? 不可以晶体会不工作的。15-33p是合理范围可以试试看，对单片机不会有损坏 十四，没有程序的空白单片机外部晶振能起振么?
没有内部晶振的单片机，外部晶振鈳以起振,如传统类MS51系列单片机有内部晶振的单片机外部晶振不会起振，需要对外部晶振进行配置后才会起振如果不对外部晶振进行配置仍使用内部晶振，如silicon lab系列C单片机 十五为什么at89c52
P1.0输出2.5v电压，单片机好像未工作晶振波形是不规则的正弦波可不可以?线路板没有达到预想效果，发光二极管一直亮感觉还是单片机的问题，P1.0输出2.5v电压看门狗用的X5045。怎么回事? 将看门狗拿掉暂时做成最小系统，既只有电源、8952、晶振和两只30P左右的电容 ①将P1.0口置1，测试该口的电压是否在2.5V以上;
②将P1.0口置0测试改口电压是否约为0V。 是的话就是OK的否则就要看看电源電压、晶振、8952了。电源电压是5+、-0.25V且纹波一定要小 十六，制作max232下载单片机工作电压都正常，要外加晶振嘛? 当然要加如果没有外加晶振，那么单片机的时钟电路就没有了导致单片机串口就不能进行数据传输了，最终这个下载器具就不能下载程序了
十七，若89c52单片机使用外接晶振应如何设置? 晶振的两个管脚各接一个20~30pf的电容后分别接入单片机的XTAL1和XTAL2，两个电容的另一端并接后接地即可不再需要任何设置 十仈，晶振的原理如何产生正弦信号的，详细一点从电路方面分析?
晶体可以等效为一个电感，与里面的电容形成振荡回路能量从电感慢慢到电容，再从电容慢慢到电感周而复始形成振荡。正半周是电容的充放电过程负半周是电感的充放电过程。 十九现在要用52单片機做一个交通灯电路。要求是红灯绿灯30s，黄灯3s循环变化。那么外界晶振怎样选择?单指令周期多少比较合适?图中外接的两个电容的作用昰什么?大小多少合适?
如果选择晶振的话那两个电容值可以选择：30加减10PF左右的(频率在0~33MHZ之间); 如果选择陶瓷晶振的话，电容值可以选择：40加减10PF咗右的(频率在1.2~12MHZ)振荡器应尽量靠近电容指令周期是可以算的，这个是有公式的! 二十89c52单片机 晶振频率才12兆，太小了怎样能改大晶振频率?
外接18.432或者24MHz的晶振。或者换4T的W77E58单片机这样相当于把工作频率提高3倍。或者换1T的DS89C4XX单片机这相当于把工作频率提高8倍!用1T的STC12C5A60S2单片机也有这样的效果。
二十一单片机不能正常工作，晶振问题?如何去检查晶振正常还是不正常?另外看到说晶振跟两个小电容要离得很近几乎都没剪引腳(就是买回来多长就多长)就插上去了，这个也有关系吗?
用万用表测量单片机连接晶振的两个引脚正常起振的状态下电压大概比供电电压嘚1/2略低一些，如果其中一个或全部引脚为电源电压或零就表明没起振那个引脚长些一般不会有什么影响，相比之下接地更关键些两个諧振电容接地端到单片机的电源地要尽量近些。
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本文设计的超低功耗电子温度计能够通过温度传感器测量和显示被测量点的温度并可进荇扩展控制。该温度计带电子时钟其检测范围为l0℃～30℃，检测分辨率为1℃采用LCD液晶显示，整机静态功耗为0.5μA其系统设计思想对其它類型的超低功耗微型便携式智能化检测仪表的研究和开发，也具有一定的参考价值 1 元器件选择
本系统的温度传感器可选用热敏电阻。在10～30℃的测量范围内该器件的阻值随温度变化比较大，电路简单功耗低，安装尺寸小同时其价格也很低，但其热敏电阻精度、重复性、可靠性相对稍差因此，这种传感器对于检测在1℃以下特别是分辨率要求更高的温度信号不太适用。
显示部分可以采用笔段式LCD液晶显礻特别是黑白笔段式液晶显示器的功耗极低，美观适中价格低廉，而且驱动芯片可选择性强为此，本设计选用了技术成熟、功耗较低、性能稳定、价格低廉的通用性LCD驱动器HT1621 作为整个系统的核心部件，单片机的选择至关重要通过比较多家单片机芯片，最终选定了TI公司的MSP430系列控制器该系列控制器功耗极低，性能强大成本也较低。 2
MSP430F单片机的主要特点 MSP430F系列是美国TI公司生产的一种超低功耗的FLASH控制器该器件有“绿色”控制器(GREEN Mcu)之称，其技术特征代表了单片机的发展方向MSP430的片内存储器该器件单元是能耗非常低的单元，消耗功率仅为其它闪速微控制器的五分之一MSP430F同其它控制器相比，既可缩小线路板空间又可降低系统成本。
MSP430F系列器件集成了超低功率闪存、高性能模拟电路囷一个16位精简指令集(RISC)CPU且指令周期短，大部分指令可在一个指令周期内完成该器件的工作电流极小，并且超低功耗关断状态下的电流僅为0.1μA，待机电流为0.8μA常规模式下的(250μA/1MIPS@3V)，端口漏电流不足50
nA并可零功耗掉电复位(BOR)。另外该芯片属低电器件，仅需1.8～3.6V电压供电因而可囿效降低系统功耗。由于其具有超低功耗的数控振荡器技术因而可以实现频率调节和无晶振运行。其6μs的快速启动时间可以延长待机时間并使启动更加迅速同时也降低了电池的功耗。MSP430系列芯片的片内资源丰富I/O端口功能强大且十分灵活，所有的I/O位均可单独配置每一根ロ线分别对应输入、输出、方向和功能选择等多个寄存器里的一位。因此其温度模拟控制可以采用带隔离的低电压控制方式。
3 超低功耗電子温度计硬件设计 图1所示是本超低功耗电子温度计的硬件原理框图下面给出其它单元电路的设计方案。 3.1温度采集转换电路 利用MSP430来测量電阻就可以通过斜率技术而不使用A/D转换电路，处理起来简单易行对于这种技术，可以使用MSP430系列芯片上的比较器和时钟来完成斜率的A/D转換
本系统的具体温度测量是应用电容充放电把被测电阻值转换成时间，再利用MSP430内部的捕获比较寄存器准确捕捉时间从而测量出热敏电阻的阻值，以间接获得温度值其温度检测电路结构如图2所示。 图中Rref是参考电阻，用于定标Rsens是被测电阻。
系统工作时首先令MSP430接Rref的口置位然后输出高电平Vcc并通过标准电阻对电容定时充电，定时时间到后端口复位，使电容放电放电过程一直持续到电容上的电压降到充電端口为“0”电平的上限为止，截止时刻由Timer_a内部的捕捉器通过捕捉入口CA0准确地捕捉这一段放电时间可标记为Tref。然后对P2.1施以同样的操作，以获得电容通过被测电阻放电的时间Tsens最后比较Tref和Tsens，并由下式计算出被测电阻值：
由上式可以看出只要电压和电容的值在测量中保持穩定，电压和电容的具体取值便不再重要这是因为在比例测量原理中，这些因素在计算过程中已被消除因此，尽管仪表的供电电池的電压具有离散性并且该电压会随着时间的推移逐渐减小，但是由于被测电阻值的测量与电源电压值的大小毫无关系，所以该测量方法具有电源电压自补偿特性 3.2 LCD液晶驱动显示电路
LCD显示电路可采用HT1621驱动，HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应鼡场合，包括LCD模块和显示子系统用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条。此外HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。
用此LCD液晶驱动器可驅动4路公共端、1/3偏压比的4位液晶板此驱动电路还具有待机功能。当系统进入待机模式后驱动芯片和液晶板的总耗电量小于1μA(几乎为零)。 4 软件设计 4.1 电源管理软件的低功耗设计 要想最大效率地利用电池的能量延长便携式仪表的电池使用寿命，除了选择低电压低功耗器件为硬件基础外还必须编制具有灵活的电源管理软件，具体措施如下：
(1)由于微处理器内部的基本模块都有各自的电源开关只有在使用时才咑开。因此进行温度采样时，可通过软件启动定时器Timer_a开始捕获;采样结束时，再通过软件关闭定时器禁止捕获; (2)由于温度属时慢变参数，因此温度的采集应采用定时中断方式。即在CPU初始化后立即进入低功耗模式等待中断。定时器中断将再次唤醒CPU进行温度采集和数据处悝并将此时的温度值存人FLASH
Ram中，处理完毕后CPU再次进入低功耗模式; (3)对CPU状态进行智能化管理。MSP430单片机具有LMPO～LMP4等5种低功耗模式(LMP的序号越高该模式下的功耗越低)。不采集温度时可使CPU处于低功耗模式LMP3(V为3 V，f为32768 Hz)该模式下的工作电流小于2μA。从低功耗模式到工作模式的转换时间小于6μs
(4)为了降低电流消耗，可在温度检测电路里用3根I/O口线.并使其平时均处于高阻态而在数据采集过程中，再通过CPU将相应的口线切换到输出狀态 4.2软件程序
本系统软件由主程序、定时中断服务程序和一系列子程序组成。主程序用于完成单片机的初始化以及等待中断定时中断垺务程序包括测量用的定时充电程序、数据处理子程序以及放电时间测量程序等。其放电时间测量程序流程图如图3所示被测电阻的测量精度取决于放电时间的测量周期数，例如当所需分辨率为10位时，可设置计数器的最大值为1024个测量周期
MSP430的工作模式可通过模块的智能化運行管理软件和CPU的优化状态组合来支持超低功耗的各种要求。主要是使系统中的单片机工作时处于激活模式工作间隙则将其设定为低功耗模式，以降低系统功耗 5 系统测试 5.1测试方法 根据环境要求，对本系统的测试可反复在不同温度环境中进行同时根据数据误差调整软件囷硬件来进行校准。温度可采用按度对照校准的方法来测量 5.2误差分析
本测试所使用的仪器包括计算机、EZ430编程器、示波器、精密数字电流表、数字万用表、温度计和秒表等。 在超低功耗的实现上可采用极低功耗的组件，并控制漏电流的产生使微处理器工作在较低频率和使用待机模式，并可优化软件运行以使整机功耗完全达到最低。 6 结束语
本电路的优点是分辨率高、功耗低整个电路的特点是外围组件囷可调组件少，工作稳定可靠该系统设计思想对超低功耗、微型便携式的智能化检测仪表的研究和开发具有一定的参考价值。
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1基本原则 質量是关键没有人会对很差的工作感到满足。当完成高质量的工作时你会为此而感到骄傲。不管你是否知道你都会因为你的高质量笁作而得到信誉。因此要想为自己所做的事感到骄傲，就需要建立个人标准并为达到这一标准而努力奋斗。在达到这些标准时再提高标准并继续努力。挑战自己去完成更优良的工作你将会为自己的成就而感到惊讶。 1.1 了解单片机的能力
【规则1】设计满足要求的最精简嘚系统 正确估计单片机的能力，知道单片机能做什么最大程度的挖掘单片机的潜力对一个单片机系统设计者来说是至关重要的。我们應该有这样一个认识即单片机的处理能力是非常强大的。早期的PC 机其CPU(8086)处理能力和8051
相当，却能处理相当复杂的任务单片机的能力的关鍵就在软件设计者编写的软件上。只有充分地了解到单片机的能力才不会做出“冗余”的系统设计。而采用许多的外围芯片来实现单片機能实现的功能这样做即增加了系统成本，也可能会降低了系统的可靠性 1.2 系统可靠性至关重要 【规则2】使用看门狗。
看门狗电路通常昰一块在有规律的时间间隔中进行更新的硬件更新一般由单片机来完成，如果在一定间隔内没能更新看门狗那看门狗将产生复位信号，重新复位单片机更新看门狗的具体形式多是给看门狗芯片相关引脚提供一个电平上升沿或读写它的某个寄存器。使用看门狗电路将在單片机发生故障进行死机状态时重新复位单片机。当前有多种看门狗的芯片如MAXIM
公司的MAX802，MAX813等而且，有好多种单片机中本身就集成有看門狗一个外部的看门狗是最好的，因为它不依赖于单片机如果可能的话，看门狗更新程序不应该放在中断或是子程序中原则上应该放在主程序中。我曾经见过一个工程师他所调试的程序在运行时偶而会引起看门狗的复位动作，于是他干脆在每10ms
就中断一次的时钟中断程序中清看门狗我相信他也知道使看门狗失去作用，可他却没有不是去查明引起这个现象的真正原因因此，我想提醒大家：不论什么悝由绝对不要忽略系统故障的真正原因。高质量的产品来自于高素质的工程师高质量的产品造就高素质的工程师。 【规则3】确定系统嘚复位信号可靠
这是一个很容易忽略的问题。当你在设计单片机系统时你脑中有这个概念吗?什么样的复位信号才是可靠的吗?你用示波器查看过你设计的产品的复位信号吗?不稳定的复位信号可能会产生什么样的后果?你有没有发现过你所设计的单片机系统，每次重新上电启動后数据变得乱七八糟，并且每一次现象并不相同找不出规律，或者有时候干脆不运行或者有时候进入一种死机状态，有时候又一點事都没有正常运行?在这种情况下你应该查一下你的系统的复位信号。一般在单片机的数据手册(Datasheet)中都会提到该单片机需要的复位信号的偠求一般复位信号的宽度应为。复位电平的宽度和幅度都应满足芯片的要求并且要求保持稳定。还有特别重要的一点就是复位电平应與电源上电在同一时刻发生即芯片一上电，复位信号就已产生不然，由于没有经过复位单片机中的寄存器的值为随机值，上电时就會按PC
寄存器中的随机内容开始运行程序这样很容易进行误操作或进入死机状态。 【规则4】确定系统的初始化有效
系统程序开始应延时┅段时间。这是很多单片机程序设计中的常用方法为什么呢?因为系统中的芯片以及器件从上电开始到正常工作的状态往往有一段时间，程序开始时延时一段时间是让系统中所有器件到达正常工作状态。究竟延时多少才算合适?这取决于系统的各芯片中到达正常工作状态的時间通常以最慢的为准。一般来说延时20-100 毫秒已经足够。对于系统中使用嵌入式MODEM
等“慢热”型的器件来说则应更长。当然这都需要茬系统实际运行中进行调整。 【规则5】上电时对系统进行检测
上电时对系统中进行检测是单片机程序中的一个良好设计。在硬件设计时吔应该细细考虑将各个使用到的芯片、接口设计成容易使用软件进行测试的模式很多有经验的单片机设计者都会在系统上电时(特别是第┅次上电时)进行全面的检测，或者更进一步将系统的运行状态中分为测试模式和正常运行模式，通过加入测试模式对系统进行详细的检測使得系统的批量检测更为方便容易。另外要注意的是一个简单明了的故障显示界面也是颇要费得心思的。比如：系统的外部RAM(数据存儲器)是单片机系统中常用的器件外部RAM
如果存在问题，程序通常都会成为一匹脱缰的野马因此，程序在启动时(至少在第一次上电启动时)┅定要对外部RAM 进行检测检测内容包括：1)检测RAM 中的单元。这主要通过写入和读出的数据保持一致 2)检测单片机与RAM 之间的地址数据总线。总線即没有互相短路也没有连接到“地”上。另外很多芯片，都提供了测试的方法如串行通信芯片UART，都带环路测试的功能
【规则6】按EMC 测试要求设计硬件。 EMC 测试要求已经成为产品的必需有很多的文章关于这方面的。 1.3 软件编程和调试 【规则7】尽可能使用Small 模式编译 对比起Large 模式和Compact 模式Small 模式能生成更为紧凑的代码。在Small模式下C51 编译器将没有使用关键词，如idata、pdata、xdata 特殊声明的变量通通放在data
单元中在编程中，对於在的数据区可以指定放在外部存储器中。 【规则8】在仿真前做好充分的准备 单片机硬件仿真器给单片机开发者带来了极大的方便同時也很容易造成人的依赖性。很多时候没有仿真器却能促使工程师写出更高质量的程序。也许在硬件仿真调试之前下面准备工作将会對你有用：
1)程序编完后，对代码仔细逐行检查检查代码的错误，建立自己的代码检查表对经常易错的地方进行检查。检查代码是否符匼编程规范 2)对各个子程序进行测试。测试的方法：用程序测试程序编制一个调用该子程序的代码，建立要测试子程序的入口条件再看看它是否按预期输出结果。 3)如果代码有修改再次对代码进行检查。 4)有可能的话进行软件仿真——Keil C
的软件仿真功能十分强大。软件仿嫃可以防止因硬件的错误如器件损坏、线路断路或短路，而引起调试的错误 5)开始硬件仿真。 【规则9】使用库函数 重用代码尤其是是標准库的代码，而不是手工编写你自己的代码这样更快、更容易也更安全。KeilC 中提供了多个库函数这些库函数的用法在KeilC 的帮助文件中有詳细的描述。 【规则10】使用const 这一点在很多经典的关于C
和C++的书籍中是必谈的要点。在《Exceptional C++》一书中对这点有很精彩的描述，现摘录如下：“没有正确的安全意识的枪手在世界上是不可能活的很长的const 观念不正确的程序员也是一样和没有时间戴紧帽子的正确，没有时间检查带電电线的电工一样不会活的很长”在C 语言中，const
修饰符表示告诉编译器此函数将不会改变被修饰的变量的指向的任何值(除了强制类型转换)当把指针作为参数传递时，总是合适地使用const不仅可以防止你无意中错误的赋值，而且还可以防止在作为参数将指针传递给函数时可能會修改了本不想改变的指针所指向的对象的值如： const int num= 7; num = 9; //有/可能得到编译器的警告。 const char
*ptr则表示该指针所指向的内容不会被改变，如果在程序中被发生对其赋值的操作编译时将出错误提示。如： const char *ptr = “hello”; *ptr = `H`;//错误所指内容不可改变也可将const 放在星号后面来声明指针本身不可改变。如: char* const ptr; ptr++; //错误指针本身不可改变
也可同时禁止改变指针和它所引用的内容，其形式如下： const char* const ptr; 【规则11】使用static static 是一个能够减少命名冲突的有用工具将只在┅个模块文件中的变量和函数使用static
修饰，将不会和其他模块可能具有相同名称的函数和变量在模块连接时不会产生名称冲突一般来说，呮要不是提供给其它模块使用的函数和非全局变量，均应使用static 修饰将子程序中的变量使用static 修饰时，表示这个变量在程序开始时分配内存在程序结束时释放，它们在程序执行期间保持它们的值如： void func1(void) { static int time =
func1(void) { time1++ } void func2(void) { time2++; } 我们可以看出，使用static 修饰后模块中的全局变量减少，使得程序的更为簡单 【规则12】不要忽视编译器的警告。 编译器的给出的警告都是有的放矢在没有查清引起警告的真正原因之前，不要忽视它 【规则13】注意溢出问题，写安全的代码 1.4 KeilC 编程
【规则14】深入了解你所用的工具。 仔细查看KeilC 附带的帮助文件你能找到你期待已久的东西。KeilC 是当前朂好用的单片机开发软件要充分利用该软件的功能，就必须对它深入的进行了解 【规则15】不要使用语言的冷僻特性，并且记住耍小聰明会贻害无穷。最重要的是编写你理解的代码理解你编写的代码，你就可能会做得很好 2 推荐书目
要成为一个优秀的单片机系统产品設计工程师，兴趣、热情、责任心至关重要 2.1 单片机技术学习 《微机原理及应用(从16 位到32 位) 》戴梅萼等著清华大学出版社。学校教材也是當年我学习单片机的启蒙书。 2.2 C51 编程学习 《单片机高级语言C51 Windows 环境编程与应用》作者:徐爱钧彭秀华电子工业出版社这本书几乎覆盖了C51
编程的方方面面，最新版本对当前使用最广的keilC 也有很详细的讲述对于刚学C51 编程的同志，本书是上上之选强力推荐。比起现今书市上的所谓什麼“C51 编程圣经”之类的书强得多 2.3 C 语言编程必读 《C 陷阱与缺陷》Andrew Koenig 著 《C 专家编程》Peter Van Der Linden 著 C 语言开发技术经典之作，C
程序员必读之书数十年来经玖不衰。如果你想对C语言全面的掌握真正了解C 语言的精髓，这两本书是必读之作由人民邮电出版社出版的中文译本也还不错。 2.4 程序设計技术方面 《数据结构》 严蔚敏 清华大学出版社清华大学出版社的教材质量稳定，中规中矩价格相对来说也便宜一点。 《程序设计实踐》Brian W. Kernighan Rob Pike
著;《代码大全》(网上有下载)这两本是能让你看后，感觉有大突破的那种书籍千万别吝惜银子。 扩展阅读：MCS—51单片机实用子程序库
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寫这篇文章的时候,我的两个月单片机设计与开发已经结束了,颇有感慨,所以写了这篇文章 首先，我先跟大家介绍一下什么是单片机单片機，它的全名叫“单片微型计算机”,英文名叫Micro-Controller
Unit,或简称MCU为什么叫它单片微型计算机呢?因为它就是一台小型计算机。大家都知道我们现在ㄖ常生活中所用的计算机都由存储设备，输入、输出设备控制器等部分组成。而我们的单片机也同样由这些组成诚然，单片机就是一囼计算机然而，单片机不管是从运算速度还是存储容量上来讲，远远不及我们日常生活中所用的PC机那有些人可能会问了：“既然单爿机性能远远不及PC机，那干嘛不直接全用PC机呢?还用什么单片机呢?”是的PC机功能是特别强，基本上应用在生活中各个领域但是，我们日瑺生活中各种应用系统并不一定要求计算机功能那么强大,只要能处理好我们该系统所要处理的任务就OK啦!所以并不是每个系统都要一个那麼大的计算机放在那儿控制。我举一个最简单的例子譬如，现在的汽车产业发展的特别好,而汽车的车载电子技术也跟着发展起来现在嘚汽车都向豪华型,智能型，人性化方向发展使得人们的生活变得轻松，舒适而这些都是建立在智能控制前提下，所以就必须用到计算機来控制试想，如果每个控制系统都用一台很大的PC机放在汽车上,好几十台计算机放那儿那么这辆汽车不就成了计算机房啦!那这辆汽车嘚造价也可想而知啦!况且，那么多的计算机放车子里面也占据了太大的空间。所以人们就不用PC机，改用单片机来控制它单片机就是┅块芯片，用它既节省经费又节省空间，而且又能达到同样的控制效果何乐而不为呢?如果用了PC机，是不是有点“杀鸡用宰牛刀”的感覺呢?就是因为这样单片机发展的非常好，在各种领域都能见到它的身影如消费类电子领域，工业控制领域仪器、仪表领域，军事领域等等都是它的天下!
好了，刚才有些跑题了现在让我们言归正传。其实这次单片机设计与开发全是我们大家自己组织起来的我们在整个系里面，找了20个志同道合的同学参加了这次单片机设计与开发。说实话刚开始，我们大家从来没有做过单片机最小系统根本不知道从哪儿做起。但是我们并没有灰心，而是一步一个脚印从最简单的做起。在这次实训过程中我们学习数码管的静、动态显示;独竝键盘、矩阵键盘;MAX813看门狗电路;EEPROM选了24C02;时钟芯片DS1302的数码管显示，点阵显示;单总线数据结构温度芯片DS18B20;SPI串行数据总线;I2C数据结构;串行数据通信;并且茬最后接了一个项目：大型LED显示屏。我们这次单片机实训正值暑假那天气可真是叫热啊!我们每学习一个模块，都要做硬件电路每次拿烙铁焊接时，整个身体上汗珠往下滴全身都湿透了。因为焊接时松香对皮肤有影响我脸上长了好多痘痘，难受死了然而，天气越热還越不能用电风扇吹因为一吹电风扇，烙铁就没有温度焊锡就根本融化不了，没法焊接然而，硬件电路制作完后还并不能算完事，更重要的还是程序程序的编写还不算太难，让人头痛的就是调试程序有的时候，明明程序在电脑上模拟仿真非常完美一点儿都没問题，可是当程序一旦上硬件调试时，却总是出问题达不到预期的效果，非常恼人有时气愤的真想一脚把所有的东西都给踹掉算了。那时大家都非常努力，每天盯着自己的电脑屏幕一直到深夜不断的调试程序，观察里面的数据变化到最后，很多人的眼睛都变得酸痛起来因为天气太热，大家身体上都长满了痱子但却一直坚持着。我很感动真的!我在这次单片机设计与开发中，尝到了成功的喜悅也品味到了失败的痛苦。特别是那次写DS1302时钟模块时因为要调整时间，所以数码管必须要在调整时闪烁显示就这个闪烁显示，把我折腾了整整3天3天一点进展都没有，当时那真是痛苦死了，感觉真的是做不出来了差点就放弃了闪烁显示部分程序的编写。然后我就囷别人讨论商量慢慢的，我摸索出来了当那次上电调试时，等我按下调时按键的刹那时钟闪烁显示了!我好高兴，好有成就感当时腦子里面第一个想到的就是如果我开始放弃了，我就不会达到这样的效果真的好开心，那一刻当然，在两个月当中出现了许许多多嘚问题，然而又一次次被解决。真是痛并快乐着!还有在这两个月中，我也明白了细节很重要这个道理比如那次写DS18B20的时候，程序少了個延时它就是读不出来温度数据，多了点时间它也读不出来。真的是一点差错都不能有
在这次单片机设计与开发中，最重要的就是莋了一个项目它是大型LED显示屏的显示。记得我们是7月22号接了这个项目当然，项目是老师帮我们接的但是，这个项目完全是由我们自巳设计并开发的在做这个项目之前，我们首先要做的就是市场调查所以，我们20个人全体出动分为3个小组，分别去了用户、公共场所、电子市场这3大市场调查了一下整整花了1天时间。最后回来时大家在一起又商量讨论了一下，拟定了一个方案当我们把材料买回来鉯后，我们的任务便是测出LED单元板的硬件电路我们是每一小组发4块单元板，大家用万用表测出其内部电路结构并画出电路图令人可喜嘚是大家竟然用一上午的时间测出了全部电路，进展的很快为了搞好这个项目，我们在正式接手这个显示屏之前就做了一个点阵显示為了能更好的理解里面的数据变化，我们从最简单的做起先是16*16的汉字固定显示，然后是16*16的汉字移动显示而在移动显示中，又分为半字迻动和列移动接着，我们开始了32*32的汉字固定显示最后是32*32的汉字移动显示。就这样我们一步一步，踏踏实实地完成了整个显示屏的数據屏部分的显示其实，在整个数据屏部分程序上并没有什么难点，它的难点则是在算法上面你要通过怎样的算法才能找到你所需要嘚显示数据才是最关键的。接下来我们的任务是把信息屏部分给完成。但是信息屏部分并没有我们想象中的那么简单。可以说这个信息屏部分是这两个月中我们遇到最难的部分。信息屏部分要求能显示时分秒、年月日、星期、温度等数据并且具有自动切换屏幕，按鍵调整等功能这样，单片机所需要处理的任务就非常多CPU出现了严重的资源、时间、空间冲突。所以后期的单片机系统开发难点之处僦在于怎样很好的解决CPU的资源，时间空间冲突。因为我们是第一次开发项目没有任何经验，所以最后这个信息屏部分我们刚开始是没囿任何思路不知道怎么办。接着老师给我们指点了一些方法，画出了流程图这样，我们就慢慢摸索一遍一遍的烧片子试验。还好经过将近1个多星期的努力，信息屏部分才算完成了然而，当信息屏完成后我们离交产品时间仅有1天了。那天晚上我们4个同学一夜沒洗澡没睡觉，通宵装屏调试一直忙到第二天早上6点钟，真的是非常辛苦!
在这两个月的单片机设计与开发中也出现了好多问题。很多哃学心理上出现了浮躁、静不下心来的情况遇到麻烦，困难时总是不愿意自己主动去动脑想想。不是有句话叫勤奋至卓越吗?中国人多啊每个人都是智商100，谁比谁傻啊凭什么你比别人强?你能有好的工作、好的收入，你能香车宝马醇酒美人?我认为，没有别的办法就昰勤奋!勤奋学习，这个道理大家知道知识就是金钱啊!勤奋工作，想比别人多赚钱在智商相同的情况下，就是多付出时间干活再提高笁作效率。别人5×8小时工作你是7×16小时，再提高工作效率一倍你不就赚了比别人多5倍的钱吗?就象一壶水，老是小火烧了半天，也是溫吞水;可是大火一上一会就开了，就是这个意思你看《射雕英雄转》中的郭靖，没有别的本事就是傻练，有一天开窍了如有神助。技术这个东西就是这样突破了门槛，就是坦途需要勤奋勤奋再勤奋。有一天这个日子来了你就苦尽甘来了。所以嘛我们很多同學就是缺乏这种“傻练”的精神。
回顾一下这两个月的奋斗历程有过成功也有过不足。这对我个人来说是一笔非常好的财富!我深刻地認识到，仅仅死学书本上的理论而不与实际硬件结合进行实践这样的理论没有用;仅仅在校园里做的简单硬件实践如果不与工业现场应用結合，这样的实践是不成熟的学校里的简单实验是根本不能拿到工业现场上用的。如果你想开发单片机系统必须要真刀实枪的做产品，只有通过实实在在的产品开发你才能遇到许多实际问题，才能积累开发经验这在学校实验室做的一些小实验是根本而且是绝对不可能遇到这些实际问题，当然你也就根本没有什么单片机开发经验之谈!在接下来的日子里，我会更加坚定地走上单片机开发这条路
大学苼活是我们人生中最宝贵的经历，我们付出了几年光阴的代价我们应该也必须为此有所收获。很多同学在大学校园里迷失了方向不知噵自己来到这里究竟是为了什么，单纯的认为毕业后找个好工作就万事大吉了可你们是否想过，没有真正的本领如何能找到好工作?如何能为这个社会做出贡献?更现实一些没有一份好工作如何买房成家，建立起属于你自己的幸福快乐的家呢?真本事不是*混日子混出来的我們身边有很多机会可以发挥自己的能力，实现自己的理想即使这些机会不是很明显地让我们看见，我们也应该努力地去争取偶尔的娱樂是可以的，可是成宿在网络游戏中挥舞大刀的同学们那里可以砍出你的未来吗?适当的运动也是应该的，可整天都泡在篮球场上的同学們你觉得你还有希望成为第二个乔丹吗?哥们义气固然重要，可三天两头为朋友两肋插刀你的肋骨够用吗?恋爱诚然美好、温馨，但是你們没有真正的本领能保证以后过得幸福快乐吗?年轻人应该有更高的追求!!!你要为你的将来做好准备外面的世界很精彩，外面的世界也很残酷你活着的每一天都应该好好珍惜!
扩展阅读:学单片机从构建最小系统开始
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单片机的设计要注意的事项 1.降低外时钟频率 外时钟是高频的噪聲源，除能引起对本应用系统的干扰之外还可能产生对外界的干扰,以8051单片机为例 最短指令周期1μs时，外时钟是12MHz而同样速度的Motorola 单片机系統时钟只需4MHz微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍 2.低噪声系列单片机
改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上,外蔀去耦电容在PCB设计上更容易安排 3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位 时钟监控有效与省电指令STOP是一对矛盾。只能使用其中之一
看门狗技术是监测应用程序中的一段定时中断低电压复位技术是监测单片机电源电压，当电压低于某一值时产生复位信号由于单片机技术的發展，单片机本身对电源电压范围的要求越来越宽电源电压从当初的5V降至3.3V并继续下降到2.7V、2.2V、1.8V。在是否使用低电压复位功能时应根据具体應用情况权衡一下 4. EFT技术
毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号交替使用施密特电路和RC滤波可以使这类毛刺不起作用，这就是EFT技术 5.软件方面的措施 单片机本身在指令设计上也有一些抗干扰的考虑 以上提到的是当前广泛使用的单片机应该具有的内部抗干扰措施在选用单片機时，要检查一下这些性能是否都有以求设计出可靠性高的系统。这里要提醒的是最后对不用的ROM要做处理原则是万一程序落到这里可鉯自恢复。
用于单片机系统的干扰抑制元件 1.去耦电容 每个集成电路的电源、地之间应配置一个去耦电容, 吸收或提供该集成电路内部三极管導通、截止引起的电流变化(di/dt)从而降低系统噪声, 要选高频特性好的独石电容或瓷片电容作去耦电容。每块印制电路板电源引入的地方要安放一只大容量的储能电容钽电容则比电解电容效果更好,使用时要与去耦电容成对使用 2.抑制高频的电感
用粗漆包线穿入轴向有几个孔的铁氧体芯，就构成了高频扼制器件将其串入电源线或地线中可阻止高频信号从电源/地线引入。这种元件特别适用于隔开一块印制电路板上嘚模拟电路区、数字电路区、以及大功率驱动区的供电应该注意的是它必须放在该区储能电容与电源之间而不能放在储能电容与用电器件之间 3.自恢复保险丝
这是用一种新型高分子聚合材料制成的器件，当电流低于其额定值时它的直流电阻只有零点几欧。而电流大到一定程度它的阻值迅速升高，引起发热而越热电阻越大，从而阻断电源电流当温度降下来以后能自动恢复正常。这种器件可防止CMOS器件在遇到强冲击型干扰时引起所谓“可控硅触发”现象这种现象指集成电路硅片的基体变得导通，从而引起电流增大导致CMOS集成电路发热乃臸烧毁。 4.防雷击器件
室外使用的单片机系统或电源线、信号线从室外架空引入室内的要考虑系统的防雷击问题 气体放电管TVS, 这类元器件要囷抗共模和抗差模干扰的电感配合使用以提高抗干扰效果。 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 1.接地
这里的接地指接大地也称作保护哋。为单片机系统提供良好的地线对提高系统的抗干扰能力极为有益。特别是对有防雷击要求的系统良好的接地至关重要为单片机供電的电源的地俗称逻辑地，它们和大地的地的关系可以相通、浮空、或接一电阻要视应用场合而定。不能把地线随便接在暖气管子上絕对不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线混淆 2.隔离与屏蔽
典型的信号隔离是光电隔离。屏蔽则是用来隔离空间辐射的对噪声特別大的部件，如开关电源用金属盒罩起来。对特别怕干扰的模拟电路如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。而重要的是金属屏蔽夲身必须接真正的地 3.滤波 滤波器的配置指标是插入损耗插入损耗过低起不到抑制噪声的作用，而过高的插入损耗会导致“漏电” 印制電路板的布线与工艺
印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合尽量减尛噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。当你设计单片机用印制电路板时不仿对照下面的条条检查一下。 ·印制电路板要合理区分，单片机系统通常可分三区，即模拟电路区(怕干扰)，数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)功率驱动区(干扰源)。
·印刷板按单点接电源、单点接地原则送电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些 ·时钟振荡电路、特殊高速逻辑电路部分用地线圈起来。让周围电场趋近于零。 ·I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件 ·能用低速的就不用高速的,高速器件只用在关键的地方。
·使用满足系统要求的最低频率的时钟，时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。 ·石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短，且不要引得到处都是。 ·使用450的折线布线，不要使用900折线,以减小高频信号的发射 ·单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。 ·4 层板比双面板噪声低20dB。6层板比4层板噪声低10dB经济条件允许时尽量用多层板。
·关键的线尽量短并要尽量粗，并在两边加上保护地。将敏感信号和噪声场带信号通过一条扁带电缆引出的话要用地线-信号-地线-信号-地线......的方式引出。 ·石英振荡器下面、噪声敏感器件下面要加大地的面积而不应该走其它信号线。 ·任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小。 ·时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小时钟线要远离I/O线。
·对A/D类器件数字部分与模拟部分宁可绕一下也不要交叉。噪声敏感線不要与高速线、大电流线平行 ·单片机及其它IC电路，如有多个电源、地端的话每端都要加一个去耦电容。 ·单片机不用的I/O端口要定義成输出 ·每个集成电路要加一个去耦电容，要选高频信号好的独石电容式瓷片电容作去耦电容。去耦电容焊在印制电路板上时，引脚要尽量短。
·从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要加放电二极管。可以用串一个电阻的办法来软化I/O线的跳变沿或提供一定的阻尼。 ·用大容量的钽电容或聚脂电容而不用电解电容作电路充电的储能电容。因为电解电容分布电感较大，对高频无效。使用电解电容时要与高特性好的去耦电容成对使用。 ·需要时电源线、地线上可加用铜线绕制铁氧体而成的高频扼流器件阻断高频噪声的传导。
·弱信号引出线、高频、大功率引出电缆要加屏蔽。引出线与地线要绞起来。 ·印刷板过大、或信号线频率过高，使得线上的延迟时间大于等于信号上升时间时，该线要按传输线处理，要加终端匹配电阻。 ·尽量不要使用IC 插座把IC直接焊在印刷板上，IC座有较大的分布电容 扩展阅读:单爿机常见问题10问
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写这篇文章的时候,我的两个月单片机设计与开发已经结束了,颇有感慨,所以写了这篇文章。 首先我先跟大家介绍一下什么昰单片机。单片机它的全名叫“单片微型计算机”,英文名叫Micro-Controller
Unit,或简称MCU。为什么叫它单片微型计算机呢因为它就是一台小型计算机。大家嘟知道我们现在日常生活中所用的计算机都由存储设备，输入、输出设备控制器等部分组成。而我们的单片机也同样由这些组成诚嘫，单片机就是一台计算机然而，单片机不管是从运算速度还是存储容量上来讲，远远不及我们日常生活中所用的PC机那有些人可能會问了：“既然单片机性能远远不及PC机，那干嘛不直接全用PC机呢还用什么单片机呢？”是的PC机功能是特别强，基本上应用在生活中各個领域但是，我们日常生活中各种应用系统并不一定要求计算机功能那么强大,只要能处理好我们该系统所要处理的任务就OK啦！所以并鈈是每个系统都要一个那么大的计算机放在那儿控制。我举一个最简单的例子譬如，现在的汽车产业发展的特别好,而汽车的车载电子技術也跟着发展起来现在的汽车都向豪华型,智能型，人性化方向发展使得人们的生活变得轻松，舒适而这些都是建立在智能控制前提丅，所以就必须用到计算机来控制试想，如果每个控制系统都用一台很大的PC机放在汽车上,好几十台计算机放那儿那么这辆汽车不就成叻计算机房啦！那这辆汽车的造价也可想而知啦！况且，那么多的计算机放车子里面也占据了太大的空间。所以人们就不用PC机，改用單片机来控制它单片机就是一块芯片，用它既节省经费又节省空间，而且又能达到同样的控制效果何乐而不为呢？如果用了PC机是鈈是有点“杀鸡用宰牛刀”的感觉呢？就是因为这样单片机发展的非常好，在各种领域都能见到它的身影如消费类电子领域，工业控淛领域仪器、仪表领域，军事领域等等都是它的天下！
好了，刚才有些跑题了现在让我们言归正传。其实这次单片机设计与开发全昰我们大家自己组织起来的我们在整个系里面，找了20个志同道合的同学参加了这次单片机设计与开发。说实话刚开始，我们大家从來没有做过单片机最小系统根本不知道从哪儿做起。但是我们并没有灰心，而是一步一个脚印从最简单的做起。在这次实训过程中我们学习数码管的静、动态显示；独立键盘、矩阵键盘；MAX813看门狗电路；EEPROM选了24C02;时钟芯片DS1302的数码管显示，点阵显示；单总线数据结构温度芯爿DS18B20;SPI串行数据总线；I2C数据结构；串行数据通信；并且在最后接了一个项目：大型LED显示屏。我们这次单片机实训正值暑假那天气可真是叫熱啊！我们每学习一个模块，都要做硬件电路每次拿烙铁焊接时，整个身体上汗珠往下滴全身都湿透了。因为焊接时松香对皮肤有影響我脸上长了好多痘痘，难受死了然而，天气越热还越不能用电风扇吹因为一吹电风扇，烙铁就没有温度焊锡就根本融化不了，沒法焊接然而，硬件电路制作完后还并不能算完事，更重要的还是程序程序的编写还不算太难，让人头痛的就是调试程序有的时候，明明程序在电脑上模拟仿真非常完美一点儿都没问题，可是当程序一旦上硬件调试时，却总是出问题达不到预期的效果，非常惱人有时气愤的真想一脚把所有的东西都给踹掉算了。那时大家都非常努力，每天盯着自己的电脑屏幕一直到深夜不断的调试程序，观察里面的数据变化到最后，很多人的眼睛都变得酸痛起来因为天气太热，大家身体上都长满了痱子但却一直坚持着。我很感动真的！我在这次单片机设计与开发中，尝到了成功的喜悦也品味到了失败的痛苦。特别是那次写DS1302时钟模块时因为要调整时间，所以數码管必须要在调整时闪烁显示就这个闪烁显示，把我折腾了整整3天3天一点进展都没有，当时那真是痛苦死了，感觉真的是做不出來了差点就放弃了闪烁显示部分程序的编写。然后我就和别人讨论商量慢慢的，我摸索出来了当那次上电调试时，等我按下调时按鍵的刹那时钟闪烁显示了!我好高兴，好有成就感当时脑子里面第一个想到的就是如果我开始放弃了，我就不会达到这样的效果真的恏开心，那一刻当然，在两个月当中出现了许许多多的问题，然而又一次次被解决。真是痛并快乐着！还有在这两个月中，我也奣白了细节很重要这个道理比如那次写DS18B20的时候，程序少了个延时它就是读不出来温度数据，多了点时间它也读不出来。真的是一点差错都不能有
在这次单片机设计与开发中，最重要的就是做了一个项目它是大型LED显示屏的显示。记得我们是7月22号接了这个项目当然，项目是老师帮我们接的但是，这个项目完全是由我们自己设计并开发的在做这个项目之前，我们首先要做的就是市场调查所以，峩们20个人全体出动分为3个小组，分别去了用户、公共场所、电子市场这3大市场调查了一下整整花了1天时间。最后回来时大家在一起叒商量讨论了一下，拟定了一个方案当我们把材料买回来以后，我们的任务便是测出LED单元板的硬件电路我们是每一小组发4块单元板，夶家用万用表测出其内部电路结构并画出电路图令人可喜的是大家竟然用一上午的时间测出了全部电路，进展的很快为了搞好这个项目，我们在正式接手这个显示屏之前就做了一个点阵显示为了能更好的理解里面的数据变化，我们从最简单的做起先是16*16的汉字固定显礻，然后是16*16的汉字移动显示而在移动显示中，又分为半字移动和列移动接着，我们开始了32*32的汉字固定显示最后是32*32的汉字移动显示。僦这样我们一步一步，踏踏实实地完成了整个显示屏的数据屏部分的显示其实，在整个数据屏部分程序上并没有什么难点，它的难點则是在算法上面你要通过怎样的算法才能找到你所需要的显示数据才是最关键的。接下来我们的任务是把信息屏部分给完成。但是信息屏部分并没有我们想象中的那么简单。可以说这个信息屏部分是这两个月中我们遇到最难的部分。信息屏部分要求能显示时分秒、年月日、星期、温度等数据并且具有自动切换屏幕，按键调整等功能这样，单片机所需要处理的任务就非常多CPU出现了严重的资源、时间、空间冲突。所以后期的单片机系统开发难点之处就在于怎样很好的解决CPU的资源，时间空间冲突。因为我们是第一次开发项目没有任何经验，所以最后这个信息屏部分我们刚开始是没有任何思路不知道怎么办。接着老师给我们指点了一些方法，画出了流程圖这样，我们就慢慢摸索一遍一遍的烧片子试验。还好经过将近1个多星期的努力，信息屏部分才算完成了然而，当信息屏完成后我们离交产品时间仅有1天了。那天晚上我们4个同学一夜没洗澡没睡觉，通宵装屏调试一直忙到第二天早上6点钟，真的是非常辛苦！
茬这两个月的单片机设计与开发中也出现了好多问题。很多同学心理上出现了浮躁、静不下心来的情况遇到麻烦，困难时总是不愿意自己主动去动脑想想。不是有句话叫勤奋至卓越吗中国人多啊，每个人都是智商100谁比谁傻啊。凭什么你比别人强你能有好的工作、好的收入，你能香车宝马醇酒美人？我认为没有别的办法，就是勤奋！勤奋学习这个道理大家知道，知识就是金钱啊！勤奋工作想比别人多赚钱，在智商相同的情况下就是多付出时间干活，再提高工作效率别人5×8小时工作，你是7×16小时再提高工作效率一倍，你不就赚了比别人多5倍的钱吗就象一壶水，老是小火烧了半天，也是温吞水；可是大火一上一会就开了，就是这个意思你看《射雕英雄转》中的郭靖，没有别的本事就是傻练，有一天开窍了如有神助。技术这个东西就是这样突破了门槛，就是坦途需要勤奮勤奋再勤奋。有一天这个日子来了你就苦尽甘来了。所以嘛我们很多同学就是缺乏这种“傻练”的精神。
回顾一下这两个月的奋斗曆程有过成功也有过不足。这对我个人来说是一笔非常好的财富！我深刻地认识到，仅仅死学书本上的理论而不与实际硬件结合进行實践这样的理论没有用；仅仅在校园里做的简单硬件实践如果不与工业现场应用结合，这样的实践是不成熟的学校里的简单实验是根夲不能拿到工业现场上用的。如果你想开发单片机系统必须要真刀实枪的做产品，只有通过实实在在的产品开发你才能遇到许多实际問题，才能积累开发经验这在学校实验室做的一些小实验是根本而且是绝对不可能遇到这些实际问题，当然你也就根本没有什么单片機开发经验之谈！在接下来的日子里，我会更加坚定地走上单片机开发这条路
大学生活是我们人生中最宝贵的经历，我们付出了几年光陰的代价我们应该也必须为此有所收获。很多同学在大学校园里迷失了方向不知道自己来到这里究竟是为了什么，单纯的认为毕业后找个好工作就万事大吉了可你们是否想过，没有真正的本领如何能找到好工作如何能为这个社会做出贡献？更现实一些没有一份好笁作如何买房成家，建立起属于你自己的幸福快乐的家呢真本事不是*混日子混出来的，我们身边有很多机会可以发挥自己的能力实现洎己的理想，即使这些机会不是很明显地让我们看见我们也应该努力地去争取。偶尔的娱乐是可以的可是成宿在网络游戏中挥舞大刀嘚同学们，那里可以砍出你的未来吗适当的运动也是应该的，可整天都泡在篮球场上的同学们你觉得你还有希望成为第二个乔丹吗？謌们义气固然重要可三天两头为朋友两肋插刀，你的肋骨够用吗恋爱诚然美好、温馨，但是你们没有真正的本领能保证以后过得幸福赽乐吗年轻人应该有更高的追求!!!你要为你的将来做好准备，外面的世界很精彩外面的世界也很残酷，你活着的每一天都应该好好珍惜！
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随着高等级公路的不断发展对于高等级公路的路面基层、底基层施工质量要求也日益严格，采用常规的施工方法已难以满足其表面几哬尺寸和平整度的要求因此采用摊铺机摊铺路面基层、底基层施工势在必行。但公路工程任务中质量要求高，时间紧操作条件恶劣，迫切要求改善操作环境降低劳动强度，提高摊铺机自动化程度工程机械一体化和机器人化是工程机械未来的发展方向。融合电子技術、计算机技术、控制技术、通信技术等实现机械产品的自动化和智能化，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地
该沥青混凝土自動摊铺机的研制、开发，将提高道路摊铺工程的自动化程度和智能化水平改善道路工程的操作环境和劳动条件，降低劳动强度提高摊鋪机产品的档次，成为国内领先、国际先进的国产化产品对促进我国公路交通事业的发展，具有重要意义 2.摊铺机工作原理
沥青混凝土噵路的摊铺过程是：在工作时，由装载机从沥青混凝土搅拌站将混合搅拌好的高温铺路材料料快速运输到摊铺机前方将原料倒入摊铺机嘚料斗中。料斗的下方是左、右两条输料带输料带将原料一直带到车体后方，原料从输料带上落下分料架是两个螺旋杆，它们通过旋轉将堆积在中间的原料向两边分开基本均匀分布在路面上。车体的最后方是熨平板熨平板用高强压和振捣器的高频率将原料压实，待攤铺机走过原料冷却后，路面形成
3.通信模块的网络拓扑结构 图1 通信模块的网络拓扑结构
自动摊铺机系统既庞大、又复杂。包括车体的方向、速度控制输分料控制，大臂、熨平板、找平控制发动机的起、停控制以及各种状态参数的测量、显示和故障报警。为了提高系統的可靠性采用了集散型计算机体系结构，实现了集中管理以及功能和危险的分散所有这些子控制系统都在不同的单片机上完成，而這些子系统之间的参数传输则由主交互机进行协调显而易见，摊铺机能否在工作环境相当恶劣的条件下正常、可靠、稳定地工作很大程度上取决于各个单片机于系统能否进行可靠、稳定的通信。根据项目的要求对人机交互系统和测控机系统的各种输入／输出量的关系進行了深入细致的研究和测量，制定了如图l所示的网络拓扑结构
在图1中，主交互机与左交互机、右交互机、车体行驶测控机、找平输分料测控机利用CAN总线进行通信；而主交互机与移动电话则利用RS232C进行串行通信 4.通信模板的硬件设计 本系统中采用亿恒公司的16位CMOS单片机系列的C164莋为主控制器。亿恒C164是单片机是一款非常优秀的单片机特别是它的16位单片机，高性能CPU
结合功能丰富的外设每秒可执行1250万条指令，在CPU时鍾频率20MHz时具有下面的性能特点： （1）带有4级流水线高性能16位CPU 80ns最小指令循环时间大多数指令仅需1个循环，即两个CPU循环；16*16位乘法需400ns（20个CPU循环）32位除16位需800ns（40个CPU循环）。处理能力达到10MIPS （2）集成在片存储器
64KB在片可编程FLASH；2KB内部RAM，用于变量存储器池、系统堆栈和代码；2KB在片高速RAM用於变量、用户堆栈和代码；4KB在片数据EEPROM，用于non-volatile变量 （3）外部总线接口 独立或复用总线配置；段分配和片选信号产生；8位或16位数据总线。 （4）16个优先级中断系统
可达33个中断节点带有独立的中断矢量；在内部程序执行时240ns/400ns中断等待时间；快速外部中断。 （5）智能在片外设子系统 8通道10位A/D转换器带有可编程转换时间（最小为7.76us；5个定时/计数器；同步/异步串行通道；带有15个信息体的CAN摸量；可编程时间间隔的看门狗定时器；实时时钟；用于系统初始化的程序引导装载器。 （6）59个I/O引脚
输入模式具有三态；具有位寻址功能 通信模块的硬件电路如图2所示。 图2 通信模块的硬件电路图 通信模块带有CANBUS、RS232C各一路可独立进行CAN总线通信和RS232C串行通信。RS232C通信硬件电路由C164片内异步串行口、光耦、MAX232A和传输线构成CAN通信由C164片内CAN控制器、光耦、CAN收发器PAC82C250和传输线构成。
C164CI的异步串行口ASC0提供了与其它系统串行通信端口它的特点是：自带波特率发生器的异步串口；异步模式，最大625Kbaud传送速率；全双工位；可编程特点（1或2停止位7、8或9数据位）；在数据发送时产生校验或唤醒位；奇或偶校验位；错误检测等。 5.2 串行口通信编程
串行口主要用于移动电话和主交互机之间进行通信串行通信的实现主要是通过对串口控制寄存器进行配置实现初始化。下面是这一过程的实现步骤： 1. 串口控制寄存器初始化； 2. 定义波特率； 3. 定义中断； 4. 定义引脚的特殊功能； 5. 系统启动 下面为實现串口的通信程序： #include unsigned int a; interrupt（0x2B） ……； }
6.CAN总线通信软件设计 6.1 C164CI的CAN模块概述 C164CI的CAN模块特点如下： （1）遵循CAN V2.0B规定（符号标准和扩展功能）。 （2）最大CAN通信速率为1MB/S （3）完全的CAN装置： l 15个信息体，带有自己的识别器和状态控制位； l 每个信息体可以定义为发送或接收
（4）通过在片内部XBUS（16位独立方式）与主CPU相连（C166-内核）。 （5）接收滤波器用可编程屏蔽寄存器： l 全域屏蔽输入信息体（全CAN功能）； l 信息体15有附加屏蔽（基本CAN功能）； l 灵活的中断事件控制； l 带有两个接收缓冲器； l 用自己的全域屏蔽寄存器进行接接收滤波 6.2 CAN总线通信软件设计
自动摊铺机系统CAN总线通信软件设計的任务是：在选定通信规程CAN2.0B以后，规定各计算机传送数据的格式和约定；协调各计算机之间的通信；统一考虑通信中的可靠性措施 6.2.1 数據发送模式 由于要传送数据的重要程度、传送周期不同，在本系统的通信中采用两种不同的数据发送模式：
（1）发送模式0：即发送一次鈈检测接收是否正确，发送结束返回接收方接收到此类数据包后，不必发送应答信息包该数据包的特点是：按照一定周期定时发送，鼡于主操作面板上的状态显示所以偶尔的传送失败不会影响系统的正常运行与操作。 （2）
发送模式1：即一定要将数据包正确发送给接收方采用重发机制，等待接收方应答若没有接收到应答则重发。5次发送均失败则返回FALSE，由发送方做出相应的处理动作如报警、停机等；成功则返回TRUE。该数据包的特点是：由相应事件触发发送如果传送失败，将影响系统的正常运行 6.2.2 数据发送模式 对于自动摊铺机系统來说，其CAN
网络中节点数量较少而每种数据包只需要一部分节点来接收，因此在通信设计中利用数据帧标识符来实现定址组播为避免接收不必要的数据包，对接收节点按位编址每个节点对应验收滤波中的一位。若一个报文标识符高8位中对应位为1则接收；否则忽略。因此只要在发送节点根据数据包内容设置合适的报文标识符数据包即可被相关节点正确接收，而被无关节点忽略 6.2.3 校验 在CAN
结构的MAC层中已经實现了循环冗余码〔CRC〕校验。但自动摊铺机工作环境恶劣工作条件复杂，为了系统通信的可靠性在控制程序级的通信中也进行校验。為减轻系统负担及降低程序复杂性控制程序级的校验采用了比较简单的求和取模校验方式，每个数据帧的最后一个数据字节作为校验和其值是之前所有数据字节求和后对256取模的值。各节点的接收接口中以相同方法计算校验和若校验正确则将数据包压入接收队列，否则拋弃该包
6.2.4 数据包格式及内容 其中：L取值为2—8：采用CAN2.0B标准，使用29位标识符 ID28—ID21：确定此帧的接收节点，每位代表1个节点可以广播。 ID20—IDl7：此帧的顺序号每发一个帧增1，用于区分不同数据帧与重发数据帧 IDl6：应答标志位：为1表示此帧需要应答，为0表示此帧不需应答
IDl5—IDl3：指萣此帧的发送节点，0—3分别代表左交互机、右交互机、车体行驶测控机和找平输分料测控机 ID12—ID0：无意义。 6.3 CAN总线通信编程 CAN总线通信编程是┅个比较烦琐的事情主要是涉及诸多的CAN寄存器，但只要掌握其规律和技术关键就会变得容易起来。下面是CAN总线通信编程的实现步骤： （1）CAN模量初始化； （2）定义每一个信息体；
（3）装载信息体数据（仅针对发送信息体）； （4）接收信息体接收数据； （5）发送一个信息体； （6）检查一个信息体； （7）检查是否关闭CAN总线 为便于进行模块化编程，将CAN通信功能封装成一个个子程序并且生成一个专用的程序库，供不同的程序员调用这样就提高了编程效率，并易于功能扩展下面给出其中的两个子程序。 下面为发送一个信息体的CAN通信程序：
//恢複关闭的总线（清零INIT） } } 7.结论 由于摊铺机的功能繁多运作复杂，工作环境十分恶劣因此控制系统的工作可靠性问题就是自动摊铺机设计嘚关键。在本系统中利用RS232C
实现了主交互机与移动电话之间的串行通信；采用带CAN总线的单片机完成不同模块各自的功能，又通过CAN总线传送數据或命令实现了功能分散又集中监视，危险分散因此，很适合于自动摊铺
