stc系列高性能单片机实验系统设计外文翻译资料

The Description of MCU

SCM is also known as micro-controller( Microcontroller Uint),commonly used letters of the acronyun MCU that it was first used in industrial control. Only a single chip by the CPU chip developed from a dedicated processor.The first design is by a large number of peripherals and CPU on a chip in the computer system,samller,more easily integrated into a complex and demanding on the volume control device which.INTELrsquo;s Z80 is the first designed in accordance with this idea processor,then on the development of microcontroller and dedicated processors have parted ways.

Are 8-bit microcontroller early or 4-bit.One of the most successful is INTEL 8031,for a simple,reliable and good performance was a lot of praise. Then developed in 8031 out of MCS51 MCU Systems. SCM systems based on this system until now is still widely used. With the increased requirements of industrial control field, began a 16-bit microcontroller, because the cost is not satisfactory but have not been very widely used. After 90 years with the great development of consumer electronics, microcontroller technology has been a huge increase. With INTEL i960 series, especially the later series of widely used ARM, 32-bit microcontroller quickly replace high-end 16-bit MCU status and enter the mainstream market. The traditional 8-bit microcontroller performance have been the rapid increase capacity increase compared to 80 the number of times. Currently, high-end 32-bit microcontroller clocked over 300MHz, the performance catching the mid-90s dedicated processor, while the average model prices fall to one U.S. dollars, the most high-end [1] model only 10 dollars. Modern SCM systems are no longer only in the development and use of bare metal environment, a large number of proprietary embedded operating system is widely used in the full range of SCM. The handheld computers and cell phones as the core processing of high-end microcontroller can even use a dedicated Windows and Linux operating systems.

SCM is more suitable than the specific processor used in embedded systems, so it was up to the application. In fact the number of SCM is the worlds largest computer. Modern human life used in almost every piece of electronic and mechanical products will be integrated single chip. Phone, telephone, calculator, home appliances, electronic toys, handheld computers and computer accessories such as a mouse with a 1-2 in both the Department of SCM. Personal computer will have a large number of SCM in the work. General car with more than 40 SCM, complex industrial control systems may even have hundreds of SCM in the same time work! SCM is not only far exceeds the number of PC and other computing the sum, or even more than the number of human beings

Single chip, also known as single-chip microcontroller, it is not complete a certain logic chips, but to a computer system integrated into a chip. Equivalent to a micro-computer, and computer than just the lack of a microcontroller I / O devices. General talk: a chip becomes a computer. Its small size, light weight, cheap, for the study, application and development of facilities provided. At the same time, learning to use the MCU is to understand the principle and structure of the computer the best choice.

SCM and the computer functions internally with similar modules, such as CPU, memory, parallel bus, the same effect as well, and hard disk memory devices, and different is its performance of these components were relatively weak many of our home computer, but the price is low , usually not more than 10 yuan you can do with it ...... some control for a class is not very complicated electrical work is enough of. We are using automatic drum washing machine, smoke hood, VCD and so on appliances which could see its shadow! ...... It is primarily as a control section of the core components

It is an online real-time control computer, control-line is that the scene is needed is a stronger anti-jamming ability, low cost, and this is, and off-line computer (such as home PC), the main difference

Single chip

MCU is through running, and can be modified. Through different procedures to achieve different functions, in particular special unique features, this is another device much effort needs to be done, some great efforts are very difficult to do. A not very complex functions if the 50s with the United States developed 74 series, or the 60s CD4000 series of these pure hardware buttoned, then the circuit must be a large PCB board! But if the United States if the 70s with a series of successful SCM market, the result will be a drastic change! Just because you are prepared by microcomputer programs can achieve high intelligence, high efficiency and high reliability!

As the microcontroller on the cost-sensitive, so now the dominant software or the lowest level assembly language, which is the lowest level in addition to more than binary machine code language, and as so low why is the use? Many high-level language has reached the level of visual programming Why is not it? The reason is simply that there is no home computer as a single chip CPU, not as hard as a mass storage device. A visualization of small high-level language program which even if only one button, will reach tens of K of size! For the home PCs hard drive in terms of nothing, but in terms of the MCU is not acceptable. SCM in the utilization of hardware resources to be very high for the job so although the original is still in the compilation of a lot of use. The same token, if the giant computer operating system and applications run up to get home PC, home PC, also can not afford to.

Can be said that the twentieth century across the three 'power' era, that is, the age of electricity, the electronic age and has entered into the computer age. However, this computer, usually refers to the personal computer, referred to as PC. It consists of the host, keyboard,

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单片机发展简介

单片机也被称为微控制器（单片机单元），常用英文字母的MCU表示，它最早是被用在工业控制，它是单芯片专用开发的处理器。最初的设计理念是将大量外围设备和CPU集成在一个片上的计算机系统，从而使其容易集成到复杂的且对体积要求严格的控制设备当中。英特尔Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，这标志着计算机处理器开始走上了单片机和专用处理器的两条发张道路上。

早期的单片机都以8位和4位为主，最成功例子之一是英特尔的8031，它以简单、可靠和良好的性能获得了广泛的好评。然后在8031基础上， MCS51系列单片机系统被开发出了。基于此系统的单片机系统，直到现在仍被广泛使用。随着工业控制领域需求的增长， 16位微控制器被催生出来。但是因为成本控制得不尽人意，16位微控制器没有被广泛的使用。经过90年代的电子消费产品的巨大发展，微控制器技术获得了巨大的增长。随着英特尔i960系列的广泛应用，特别是后来的ARM系列，32位单片机迅速在高端领域取代了16位单片机，进而成功打入主流市场。传统的8位微控制器的性能与快速增长的市场容量相比增加了80倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能足以90年代中期的专用处理器媲美，而普通的型号价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。现代单片机系统已不仅只出现在开发和裸露的金属环境下，而且出现在大量的专有的嵌入式操作系统中，单片机被广泛应用于各种领域。从掌上电脑到手机，甚至专用的窗口和操作系统，都可以看见32位核心的高端单片机。

与专用处理器相比，单片机在嵌入式系统中的应用起来更为合适，因此它已逐步在这个领域取代专用处理器。事实上，单片机已经是世界上数量最多的计算机。现代人的生活中，几乎每一个电子和机械产品都会集成单片机。手机、家庭电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑及电脑配件等，都被嵌入了单片机。个人电脑将有大量的单片机在其中工作，通用汽车拥有超过40个单片机，复杂的工业控制系统甚至可以在同一时间内拥有几百个单片机！单片机不仅远远超过了个人电脑和其他电子产品的数量，甚至超过了人类的数量

单片机，又称为片上微控制器，它不是完成某一逻辑的芯片，而是将一个计算机系统集成到一起的芯片。相当于一个微型计算机，和计算机相比，只是缺乏一个微控制器的输入/输出设备。一般说：一个芯片即一台电脑。其体积小、重量轻、价格便宜，为研究、应用和发展提供了便利。同时，学习使用单片机是了解计算机的原理和结构的最佳选择。

单片机与计算机内部的模块功能类似，同样拥有处理器、内存、并行总线以及存储区，而不同的是他们性能，单片机的性能一般比家用电脑弱。但是单片机价格同样也低，一般不超过10元就可以用它来做一些不是很复杂的电气控制系统。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。

单片机是一种在线实时控制的、成本低的计算机，拥有现场所需要的较强抗干扰能力控制性能，而这是它与离线计算机（如家庭电脑）的主要区别。

单芯片

单片机按照程序进行相应的操作，并且可以进行修改。通过不同的程序来实现不同的功能，尤其是一些特定的功能，这是其他类型设备需要花出很大代价才能完成，甚至花了巨大代价也是很难做到的。要实现一个不是很复杂的功能，如果用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来解决，那么一定要画一块很大PCB电路板！但如果用美国70年代的一系列成功的单片机，其结果将是一个巨大的差别！只需要你修改一下单片机程序可以实现高智能，高效率和高可靠性的功能！

由于单片机对成本敏感，所以现在占主导地位软件还是最低的汇编语言，除了二进制机器码语言，既然作为如此低级的语言，为什么还要使用呢？许多高级语言已经达到了视觉编程的水平，为什么不使用呢？原因很简单，单片机没有家庭计算机那样的中央处理器，没有像硬盘那样大容量存储设备。一个较小的可视化高级语言程序，哪怕只有一个按钮，也会达到几十K的大小！对于家用电脑的硬盘来说没有什么，但是在单片机方面是不能接受的。单片机在硬件资源的利用率上要求非常高，所以虽然汇编原始但仍然大量的使用。同样的道理，如果巨型计算机上的电脑操作系统和应用程序在家用电脑上运行，家用电脑也承受不了。

可以说，二十个世纪跨越了三个“电”的时代，即电力时代，电子时代和已经进入了的计算机时代。但是，这里的计算机，通常是指个人计算机，简称PC。它由主机、键盘、显示器等组成。另一种类型的计算机，大多数人不怎么熟悉。这种计算机是将各种智能的功能赋予给单片机（又称微控制器）。顾名思义，这种计算机系统只带了一个最小的集成电路，可以进行简单的操作和控制。因为它体积小，通常隐藏在被控置机械的“肚子”里。它在装置中，像人脑一样起着作用，它出错了，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机在各个领域中具有非常广泛的使用，如智能仪表、实时工业控制、通讯设备、导航系统、家用电器等。各类产品一旦使用了单片机，可以起到产品升级换代的作用。常在产品名称前冠以形容词“智能”的设备，如智能洗衣机，就是使用了单片机。现在，一些工厂的技术人员或他业余电子开发者开发的产品，不是电路过于复杂，就是功能过于简单，很容易被模仿。究其原因可能是在产品中未使用单片机或其他可编程逻辑器件。

单片机历史

单片机诞生于二十世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三个阶段。

最初模型

1、SCM单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）的阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的体系结构。”创新模式“的成功，奠定了SCM和通用计算机完全不同的发展道路。在开放的嵌入式系统的发展道路，英特尔公司功不可没。

（2）MCU即微型控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向：在不断扩展并满足嵌入式应用要求的同时，为对象系统提供各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家身上。从这个角度出发，Intel慢慢淡出MCU的发展道路。在发展MCU方面，最著名的厂家当数飞利浦公司。

飞利浦公司通过其嵌入式应用的巨大优势，将 MCS-51单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和飞利浦的伟大历史功绩。

嵌入式系统

单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

单片机的应用领域

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

1.在智能仪器仪表上的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

2.在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管

3.在家用电器中的应用

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

4.在计算机网络和通信领域中的应用

现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

5.单片机在医用设备领域中的应用

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

6.在各种大型电器中的模块化应用

某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。

在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。

7.单片机在汽车设备领域中的应用

单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等等。

此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

学习应用六大重要部分

单片机学习应用的六大重要部分 一、总线：

我们知道，一个电路总是由元器件通过电线连接而成的，在模拟电路中，连线并不成为一个问题，因为各器件间一般是串行关系，各器件之间的连线并不很多，但计算机电路却不一样，它是以微处理器为核心，各器件都要与微处理器相连，各器件之间的工作必须相互协调，所以需要的连线就很多了，如果仍如同模拟电路一样，在各微处理器和各器件间单独连线，则线路的数量将多得惊人，所以在微处理机中引入了总线的概念，各个器件共同享用连线，所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上，即相当于各个器件并联起来，但仅这样还不行，如果有两个器件同时送出数据，一个为0，一个为1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？这种情况是不允许的，所以要通过控制线进行控制，使器件分时工作，任何时候只能有一个器件发送数据（可以有多个器件同时接收）。器件的数据线也就被称为数据总线，器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元，这些存储单元要被分配地址，才能使用，分配地址当然也是以电信号的形式给出的，由于存储单元比较多，所以，用于地址分配的线也较多，这些线被称为地址总线。

二、数据、地址、指令：

之所以将这三者放在一起，是因为这三者的本质都是一样的——数字，或者说都是一串lsquo;0rsquo;和lsquo;1rsquo;组成的序列。换言之，地址、指令也都是数据。指令：由单片机芯片的设计者规定的一种数字，它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系，不可以由单片机的开发者更改。地址：是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据，内部单元的地址值已由芯片设计者规定好，不可更改，外部的单元可以由单片机开发者自行决定，但有一些地址单元是一定要有的（详见程序的执行过程）。

三、P0口、P2口和P3的第二功能用法：

初学时往往对P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解，认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程，或者说要有一条指令，事实上，

各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7分别是WR、RD信号，当微片理机外接RAM或有外部I/O口时，它们被用作第二功能，不能作为通用I/O口使用，只要微处理机执行到MOVX指令，就会有相应的信号从P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令说明。事实上lsquo;不能作为通用I/O口使用rsquo;也并不是lsquo;不能rsquo;而是（使用者）lsquo;不会rsquo;将其作为通用I/O口使用。你完全可以在指令中安排一条SETB P3.7的指令，并且当单片机执行到这条指令时，也会使P3.7变为高电平，但使用者不会这么去做，因为这通常会导致系统的崩溃。

四、程序的执行过程：

单片机在通电复位后8051内的程序计数器（PC）中的值为lsquo;0000rsquo;，所以程序总是从lsquo;0000rsquo;单元开始执行，也就是说：在系统的ROM中一定要存在lsquo;0000rsquo;这个单元，并且在lsquo;0000rsquo;单元中存放的一定是一条指令。

五、堆栈：

堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用数据的方式，即所谓的lsquo;先进后出，后进先出rsquo;，并且堆栈有特殊的数据传输指令，即lsquo;PUSHrsquo;和lsquo;POPrsquo;，有一个特殊的专为其服务的单元，即堆栈指针SP，每当执一次PUSH指令时，SP就（在原来值的基础上）自动加1，每当执行一次POP指令，SP就（在原来值的基础上）自动减1。由于SP中的值可以用指令加以改变，所以只要在程序开始阶段更改了SP的值，就可以把堆栈设置在规定的内存单元中，如在程序开始时，用一条MOV SP，#5FH指令，就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP的初始值为07

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