1.探索单片机世界,从入门到精通

2.单片机编程配置

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嵌入式与单片机之间的关系如下:

嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。嵌式系统像是一个完整的计算机,而单片机更像是一个没有外设的计算机。

以前单片机包括的东西并不算多,两者的硬件区别较为明显。但是,随着半导体技术的突飞猛进,现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以,嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小,分界线也越来越模糊。

于是,人们倾向于在软件上进行区分。

从软件上,行业里经常把芯片中不带MMU(memory management unit,内存管理单元)从而不支持虚拟地址,只能裸奔或运行RTOS(实时操作系统,例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做单片机(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。

同时,把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system,叫做嵌入式。

在某些时候,单片机本身已经足够强大,可以作为嵌入式系统使用。它的成本更低,开发和维护的难度相对较小,尤其是针对一些针对性更强的应用。而嵌入式系统理论上性能更强,应用更广泛,但复杂度高,开发难度大。

嵌入式,一般是指嵌入式系统,嵌入式开发,就是对嵌入式系统的开发。IEEE(美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义是:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。

国内学术界的定义更为具体一些,也更容易理解:嵌入式系统,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 以应用为中心,说明嵌入式系统是有明确实际用途的。

以计算机技术为基础,说明它其实就是一种特殊的计算机。软硬件可裁剪,说明它有很强的灵活性和可定制能力。

嵌入式系统的核心,就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型: 嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit) MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。?

嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor) DSP处理器专门用于信号处理,在系统结构和指令算法进行了特殊设计。在数字滤波、FFT、频谱分析中广泛应用。

典型代表是TI(德州仪器)公司的TMS320C2000/C5000系列。 嵌入式微处理器MPU(Micro Processor Unit) MPU由通用处理器演变而来,具有较高的性能,拥有丰富的外围部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。?

此外,还有嵌入式片上系统SoC(System on Chip)和可编程片上系统SoPC(System on a Programmable Chip)。 我们的单片机,就属于上述的第一种——MCU(嵌入式微控制器)。

单片机,又称为单片微控制器,英文叫Single-Chip Microcomputer。它其实就是一种集成电路芯片,是通过超大规模集成电路技术,将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能,塞进一块硅片上,变成一个超小型的计算机。

单片机技术从上世纪70年代末诞生,早期的时候是4位,后来发展为8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位时代。

8位单片机功能很强,被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家电汽车等领域。我们在研究单片机的时候,经常会听到两个词——51单片机、STM32。我来介绍一下它们究竟是什么。

51单片机,其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机,兼容Intel?8031指令系统。它们的始祖,是Intel(英特尔)的8004单片机。

STM32,是意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M内核的通用型单片机。STM32的硬件配置可以满足大部分的物联网开发需求,开发工具和相关的文档资料齐全,已经成为目前单片机学习的首选对象。

探索单片机世界,从入门到精通

微型计算机中的奥秘

单片机是一种微型计算机,它集成了强大的中央处理器、随机存储器、只读存储器以及多种I/O口和中断系统,甚至还有显示驱动、脉宽调制、模拟多路转换器等。它的出现,为计算机应用与智能化控制提供了重要的技术支持。

工业控制的重要组成部分

单片机在工业控制领域发挥着重要作用。从录象机、摄象机到全自动洗衣机,再到那些程控玩具和电子宠物,它们的背后都有单片机的默默付出。

自动控制的核心技术

单片机是自动控制领域的核心技术之一。自动控制领域的机器人和智能仪表,甚至医疗器械,都离不开单片机。它的学习、开发与应用,正孕育着一批又一批的计算机应用与智能化控制的科学家和工程师。

单片机编程配置

单片机是电子工程师必须掌握的技能之一。在MCUf站和Laogu网站上,你可以找到丰富的单片机学习资源,从入门到精通,应有尽有。当然,书店里的选择也很多,特别是北航出版的书籍,质量上乘,值得一读。

打下坚实基础

初学者需要了解单片机的构造和原理,为后续的学习打下坚实基础。

Proteus仿真

搭建单片机平台虽然有些困难,但网上有一个叫Proteus的软件,它能帮你进行单片机的仿真,你的程序可以在这个软件中运行,效果逼真。而且,它是完全免费的哦!

Keil编程

Keil和Wave都是不错的选择,但Keil更受推荐。你可以用C语言或汇编语言编写程序,C语言相对容易上手,适合入门学习。

实战演练

使用Keil编写程序,在Proteus上运行,当你成功点亮单片机的流水灯实验时,恭喜你,你已经入门了!

开发板or自己搭建

你可以购买单片机的开发板或最小系统,如果你对电路有信心,也可以自己尝试搭建。51单片机的价格大约是6块一片,自己搭建最小系统非常经济。不过,还是建议从仿真开始,成功后你就会有更明确的方向。

踏上学习之旅

现在,就让我们一起踏上单片机的学习之旅吧!在探索中收获成长,在挑战中成就自己!加油!?

编程软件

需要一个编程编译软件,在此软件的编程窗口中编写用户程序,经过软件编译生成hex代码供单片机应用。

烧录软件

需要一个烧录或下载软件,通过软件与单片机通讯,将用户代码写入单片机之中。

通讯线

需要一根连接电脑与单片机的通讯线。

烧录器

需要一个与单片机匹配的烧录器或下载器,负责维持单片机的最小系统运行并满足单片机下载需要。