单片机原理及应用胡乾斌第七章_第1页
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文档简介

单片机原理及应用胡乾斌第七章本章介绍单片机的原理和应用。从单片机的概述开始,逐步深入了解单片机架构,包括CPU结构、存储器、输入输出端口、定时器与计数器、中断系统以及各种外设。还将演示如何使用编程语言进行单片机编程,并探讨单片机在家电电子控制、工业自动化和汽车电子系统等领域的应用。单片机概述背景什么是单片机?单片机是一种集成电路,包含处理器、存储器和各种外设,可用于控制和执行特定任务。优势相比传统的多芯片系统,单片机具有体积小、功耗低、成本低和可靠性高等优势。应用广泛应用于家电、工业控制、汽车电子等领域,为自动化和智能化提供支持。嵌入式系统介绍1定义嵌入式系统是嵌入到设备或系统中的计算机系统,用于控制、监测或执行特定任务。2特点嵌入式系统具有实时性要求、资源受限、功耗低、稳定性高等特点。3应用常见的嵌入式系统包括智能手机、智能家居、工业自动化设备等。单片机架构功能组成单片机由处理器核心、存储器和各种外设模块组成,实现数据处理和通信功能。存储器存储器用于存储程序代码和数据,包括闪存、RAM等。外设模块外设模块包括输入输出端口、定时器、串口、模拟数字转换器等。CPU结构1控制单元控制单元负责解析指令、控制信号和数据流,并将其发送到相应组件。2运算单元运算单元执行算术运算和逻辑运算,处理数据并执行相应的操作。3寄存器寄存器用于存储数据和指令,包括数据寄存器、地址寄存器和状态寄存器。存储器1闪存闪存用于存储程序代码和常量数据,具有可擦写性和可擦写次数限制。2RAMRAM用于存储程序的临时数据和变量,读写速度快但断电后数据丢失。3EEPROMEEPROM用于存储非易失性的数据,读写速度较慢但可长期保留数据。输入输出端口输入端口输入端口用于接收外部设备的信号或数据,如开关、传感器等。输出端口输出端口用于向外部设备发送信号或数据,如LED灯、继电器等。串口串口可用于与其他设备进行数据交换,如与计算机进行通信。定时器与计数器1定时功能定时器用于精确地计时和生成周期性的信号。2计数功能计数器用于统计外部事件的频率或脉冲数。3应用定时器与计数器被广泛应用于测量、控制和通信等领域。中断系统1定义中断是指在程序执行过程中,由特定事件触发的临时跳转和处理。2用途中断可用于处理外部事件、优先级处理和响应紧急情况。3中断优先级中断可根据其优先级进行排序和处理,以确保高优先级事件的及时响应。ADC/DACADC原理模数转换器(ADC)用于将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理。DAC原理数字模拟转换器(DAC)用于将数字信号转换为模拟信号,以用于控制外部设备。应用ADC和DAC被广泛应用于电子测量、音频处理和信号控制等领域。PWM1PWM定义脉宽调制(PWM)为输出模拟信号提供了一种有效的方式,通过控制脉冲宽度来调整信号的平均值。2应用PWM广泛应用于直流电机控制、灯光调光和音频放大等领域。3优势PWM具有高效、无噪音和精确控制的优点,适用于各种应用场景。UART1定义通用异步收发器(UART)用于实现串行数据通信,将并行数据转换为串行数据。2功能UAR

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