单片机参考内容

单片机参考内容

参考文献是写文章或作品过程中的参考文献。以下是我给你整理的单片机参考资料,希望对你有帮助!

单片机又称单片微控制器,不是一个芯片完成某种逻辑功能,而是将一个计算机系统集成到一个芯片上。

单片机参考文献

[1]陈。主编刘。单片机原理及应用。北京:北京理工大学出版社,2007。

[2]沈梅明。编辑:温东婵。PC汇编语言程序设计。北京:清华大学出版社,1994。

[3]张等.微型计算机常用软硬件技术速查手册.北京:北京希望电脑公司,1994。

江等。计算机控制原理与应用。Xi安:西安电子科技大学出版社,1999。

发展历史

微控制器诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三个阶段。早期的SCM微控制器都是8位或4位的。最成功的是INTEL的8051,然后在8051上开发MCS51系列MCU系统。基于该系统的单片机系统至今仍被广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,出现了16位单片机,但由于性价比不理想,一直没有得到广泛应用。随着90年代以后消费电子产品的大发展,单片机技术有了很大的提高。随着INTEL i960系列尤其是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代了16位单片机的高端地位,进入主流市场。

传统8位单片机的性能也得到快速提升,处理能力较上世纪80年代提升了数百倍,高端32位Soc单片机主频已超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通型号出厂价已降至1美元,最高端型号仅为10美元。

当代的单片机系统不再仅仅是在裸机环境下开发和使用,大量的专用嵌入式操作系统被广泛应用于所有系列的单片机中。在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机中,甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

主要阶段

早期

单片机是微控制器的舞台,主要是寻求单片嵌入式系统的最佳架构。“创新模式”的成功,奠定了单片机与通用计算机完全不同的发展道路。英特尔为嵌入式系统的自主开发做出了巨大贡献。

中期发展

MCU是微控制器单元的阶段,其主要技术发展方向是:扩展符合嵌入式应用要求的各类外围电路和接口电路,突出其智能控制能力。它所涉及的领域都与对象系统有关,所以开发MCU的重任不可避免地落在了电气电子技术厂商身上。由此看来,英特尔逐渐淡出MCU也有其客观因素。在MCU的开发中,最著名的厂商是飞利浦。

飞利浦公司凭借其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片机迅速发展为微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统的发展道路时,不要忘记英特尔和飞利浦的历史功绩。

当代动向

SoC嵌入式系统(片上系统)自主发展到MCU阶段的一个重要因素就是寻求片上应用系统的最大化解决方案。因此,专用单片机的发展自然形成了SoC的趋势。随着微电子技术、ic设计和EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统的设计将会有很大的发展。所以对单片机的理解可以从单片机、单片机扩展到单片机应用系统。

早期发展

1971年,英特尔研发出全球首款4位微处理器;英特尔公司的霍夫成功研制出世界上第一个4位微处理器芯片Intel 4004,标志着第一代微处理器的问世,微处理器和微型计算机时代的开始。因为发明了微处理器,霍夫被《经济学人》杂志列为“二战以来最有影响力的七位科学家”之一。

1971年11月,Intel推出MCS-4微型计算机系统(包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器),其中4004(如下图)包含2300个晶体管,尺寸规格为3。

1972年4月,霍夫等人开发了第一个8位微处理器Intel 8008。因为8008采用的是P沟道MOS微处理器,所以还是属于第一代微处理器。

1973 intel开发了8位微处理器8080;1973年8月,霍夫等人开发出8位微处理器Intel 8080,用N沟道MOS电路代替P沟道,第二代微处理器诞生。

主频2MHz的8080芯片比8008快10倍,可以访问64KB内存。它使用了基于6微米技术的6000个晶体管,处理速度为0.64 MIPS(每秒百万条指令)。

1975年4月,MITS发布了第一款通用Altair 8800,售价375美元,内存1KB。这是世界上第一台微型计算机。

1976年,intel公司开发出MCS-48系列8位单片机,这也是单片机的问世。

Zilog公司1976开发的Z80微处理器广泛应用于微型计算机和工业自动控制设备中。当时,Zilog、摩托罗拉和英特尔是微处理器领域的三大支柱。

80年代初,Intel在MCS-48系列单片机的基础上推出了MCS-51系列8位高端单片机。MCS-51系列单片机在片内RAM容量、I/O口功能和系统扩展方面都有了很大的提高。

扩展内容

浅谈电气自动化单片机

摘要

以往以教师为中心的单片机课程过于全面,学生在学习过程中接受不了很多知识点。通过本课程项目化和模块化改革相结合,合理安排教学内容和资源,降低初学者入门门槛,引导学生以兴趣为导向,极大地提高了学习者主动获取知识的意愿,明显改善了本课程的教学效果。

模块化教学;项目驱动;教育改革

《单片机技术》课程是本科院校电子信息类专业的必修课程。本课程是一门以电子技术、程序设计语言和计算机理论知识为基础的专业应用型综合课程。基于以上特点,初学者往往难以正确掌握单片机理论知识,造成初学者学习困难。但经过多年的教学经验,这类课程具有很强的应用性和实用性。项目式教学可以促进学生的学习兴趣,模块化教学设计可以降低初学者的入门门槛。两种教学方法的结合明显提高了该课程的教学效果。

1,单片机项目驱动教学法

过去单片机的教学模式是以教师为中心,教师根据教材或教学大纲在课堂上一步步讲授理论原理和知识点;课堂教学是中心,学生的学习是被动接受的。由于知识全面,理论精深,学生往往学习兴趣不高,缺乏实践机会,教学效果普遍不理想。项目驱动教学法是以学生为主体,教师为主导,以实际应用为根本目标,围绕具体项目构建教学内容体系,通过师生共同参与完成一个具体项目的教学活动。重点不在于最终的结果,而在于项目完成的过程。在项目的教学和实施过程中,学生按需学习,亲自实践。在项目实践过程中,学生了解知识、掌握技能,学会成为参与式的创造性实践,培养分析问题、解决问题的能力。单片机项目教学法的引入打破了原有的教学组织安排,以项目的开发步骤为教学内容,将课程内容分解为小项目,从项目介绍到项目分析到任务分解,再到知识点讲解最后知识点应用,将原教学计划中的单片机知识点穿插到具体的项目开发过程中。这包括从软硬平台搭建到项目开发再到项目完成的一系列教学活动,使学生从被动学习变为主动学习。按照这种方法,我们把以往教学体系中的知识内容,变成若干个工程项目,然后围绕这些工程项目的任务开发,同时进行教学,让学生带着具体的工作目标开展教学工作。有利于激发学生的学习热情和创新能力,调动学生的学习积极性。在这个全过程中,学生能够很好地把握课程的知识要求,在体验创新探索的过程中,也培养了自己分析问题、解决问题的能力和团队合作精神。

2.模块化单片机教学法。

任何复杂的系统都是由基本功能完备的功能模块电路组成的,单片机应用系统也是如此,一般由cpu系统、中断系统、I/O口等组成。同时,任何复杂的电路系统都可以分解成具有单一功能的多个模块电路。按照这个思路,我们也可以从单片机系统的功能模块电路入手。根据学生的认知规律和学习单片机通用原理的方法,我们把单片机的教学模块分成几个部分,每个部分都有自己的专用模块[3]。如程序功能部分和硬件部分;在硬件电路设计部分,进行了模块化设计,单片机的各个功能模块以独立原理图的形式出现。我们把单片机的硬件按功能分为键盘模块、数码管显示模块、传感器控制模块、模数转换模块、显示模块和通信模块,如图1所示。每个模块通过面包板上预留的连接器与系统主板连接,然后通过排线组装成所需的系统。在教学过程中,要不断收集各种硬件功能模块电路,搞清楚它们的工作原理、性能特点、具体功能和使用方法,把系统分解成零件,建立自己的硬件模块库。指导学生学会收集和分析他人设计案例、论文和相关书籍中的功能模块电路,不断丰富自己的功能模块电路库。久而久之,学生会觉得自己的单片机系统设计能力越来越强。最后,在模块分解的过程中,每个模块的功能要尽可能具体,连接要尽可能简单,使模块独立,便于实际模块的教学。

3.摘要

新建本科院校以应用型教学为导向,以培养应用型创新人才为目标。在此基础上,以项目驱动教学和模块化教学为主线,以实际应用为目标的《单片机技术》教学改革思路,可以使学生在项目模块化的过程中循序渐进。这种教学方式脱离了枯燥的说教模式,使学生在具体设计项目的工作环境中,以轻松的状态投入到学习中。思维能力、动手能力、学习能力、团队合作能力都有了显著提高。模块化学习过程中积累的各种电路系统模块,也促进了学生实践科技创新和参与大学生创新创业训练的重要模块库的建设,激发了学生的主动性和成就感。法国文化教育家斯潘格曾说过:教育的最终目的不是教已经有的东西,而是诱发人的创造力。这门课程的教学改革正朝着这个方向发展。