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單片機的基本功能
1.8位數(shù)據(jù)總線,16位地址總線的CPU;2.具有布爾處理能力和位處理能力;3.采用哈佛結(jié)構(gòu),程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器地址空間各自獨立,便于程序設(shè)計;4.相同地址的64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器;5.0-8KB片內(nèi)程序存儲器(8031無,8051有4KB,8052有8KB,89C55有20KB);6.128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(8051有256字節(jié));7.32根雙向并可以按位尋址的I/O線
單片機有效應(yīng)用
(1)使用壽命。壽命主要指以下2方面:單片機開發(fā)產(chǎn)品擁有良好的穩(wěn)定性和較長的使用壽命,可以長時間穩(wěn)定運行10年或是20多年;與微處理器相比擁有較長的使用壽命。隨著半導體技術(shù)的不斷提高,MPU更新?lián)Q代速度的不斷提升,部分已經(jīng)成功上市,同時年齡較小的CPU核心同樣會隨著I/O模塊的發(fā)展而不斷豐富,生存周期較長。隨著新型CPU產(chǎn)品的出現(xiàn),單片機領(lǐng)域也不斷擴展,用戶選擇余地也相繼增加。目前單片機的主要發(fā)展趨勢就是32位、16位和8位單片機的共同進步。起初單片機主要是從8位開始的,隨著多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通訊技術(shù)的發(fā)展,32位單片機逐漸發(fā)展起來。
(2)運行速度。MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度,主要是以時鐘頻率為主要標志,時鐘頻率逐漸增長。但是單片機卻和MUP存在一定的差異,為了進一步提升單片機的抗干擾能力,減少噪音影響,單片機在發(fā)展過程中逐漸開始從降低時鐘頻率入手,為此不惜降低運算效率。
(3)高可靠性和低噪音技術(shù)。首先是EFT技術(shù)屬于抗干擾技術(shù),主要是振蕩電路中的正弦信號被外部的環(huán)境所影響時,其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號,而人們在處理過程中也經(jīng)常利用施密特電路進行整改,隨后電路振蕩毛刺就會變成觸發(fā)信號干擾的時鐘,交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用,讓影響失效,促進系統(tǒng)時鐘信號的順利傳輸。進一步提升單片機穩(wěn)定性。其次是驅(qū)動技術(shù)和低噪音的布線技術(shù),傳統(tǒng)單片機通常是將地線和電源設(shè)置在電路外殼中的對稱引腳位置,大都是在右上左下、左上右下兩部分對稱位置中,如此讓電源噪音順利穿過整個芯片,干擾單片機內(nèi)部電路。
(4)掩膜與OTP。OTP屬于一次性輸入的單機片,過去將投產(chǎn)掩膜的單片機當作單片機產(chǎn)品成熟的標志,因為掩膜擁有相應(yīng)的生產(chǎn)周期,同時OTP型號的單片機價格也不斷降低,因此通過OTP進行產(chǎn)品制造逐漸成為近幾年的發(fā)展趨勢。
單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
雖然單片機只是一個芯片,但從組成和功能上看,它已具有了微型計算機系統(tǒng)的含義。中文“單片機”的稱呼由英文名稱“SingleChipMicrocomputer”直接翻譯而來。
單片機把微型計算機的各主要部分集成在一塊芯片上,大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號傳送距離,從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度。因而在工業(yè)測控領(lǐng)域中,單片機系統(tǒng)是很理想的控制系統(tǒng)。所以,單片機是典型的嵌人式系統(tǒng),是嵌入式系統(tǒng)低端應(yīng)用的較佳選擇。
單片機
單片機(MCU)一般都有內(nèi)部EEPROM/FLASH供用戶存放程序和工作數(shù)據(jù)。什么叫單片機呢?
為了防止未經(jīng)授權(quán)訪問或拷貝單片機的機內(nèi)程序,大部分單片機都帶有加密鎖定位或者加密字節(jié),以保護片內(nèi)程序;如果在編程時加密鎖定位被使能(鎖定),就無法用普通編程器直接讀取單片機內(nèi)的程序,單片機攻擊者借助設(shè)備或者自制設(shè)備,利用單片機芯片設(shè)計上的漏洞或軟件缺陷,通過多種技術(shù)手段,就可以從芯片中提取關(guān)鍵信息,獲取單片機內(nèi)程序這就叫單片機。大部分單片機程式寫進單片機后,給加密,以防他人讀出里面的程式。