单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统，包括cpu、ram、rom、定时/计数器和多种i/o接口集成到一个芯片上。由于单片机的种种优点和特性，其应用领域极其广泛。单片机系统同样也由硬件系统和软件系统构成，因此涉及到程序的编写问题。单片机的编程语言很多，大致分成三类：机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言由于繁琐容易出错，一般用户已经不再使用。下面分别对汇编语言和最常用的高级语言进行分析。

单片机的汇编语言

汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少，程序执行效率高，由于它一条指令就对应一条机器码，每一步的执行动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。但是不同的类型的单片机，其汇编语言可能有点差异，所以不易移植，因为他们的指令系统是有区别的。但懂得汇编语言可帮助了解影响任何语言效率的特殊规定。例如，懂得汇编语言指令就可以使用在片内ram作变量的优势，因为片外变量需要几条指令才能设置累加器和数据指针进行存取。同样的，当要求使用浮点数和启用函数时也只有具备汇编编程经验才能避免生成庞大的、效率低的程序，对于这方面的编程，没有汇编语言是做不到的。

单片机的c语言

目前为止，接触单片机已有不少，从选择元器件、原理图、PCB、电路硬件调试、软件开发也算小有心得。

单片机软件开发里面第一步当属下载程序了，如果这一步都有问题，那么后面的一切便无从谈起，记得当初刚接触单片机时，对于下载电路方法及原理也是一头雾水。好在随着经验的积累以及自己的努力探求，现在对此问题算是有了点点自己的经验理解。故今天在此针对常用51单片机下载程序问题做下详解，以求新手们少走弯路。

原理

单片机的TXD、RXD是TTL电平，所以你得万变不离其宗的将其它信号转成TTL电平，只有这样给单片机下载程序才有可能成功!其中CH340、PL2303等芯片是直接将USB信号转换为TTL电平，而MAX232等芯片是将TTL转换为RS232信号或者将RS232信号转换为TTL.下面请看利用这种原理的两种常用方法：

方法一：

之前一直把Timer翻译为计时器，感觉定时器更贴切些。之后全部翻译为定时器。

5.3 定时器模块

ti.sysbios.hal.Timer模块是一个面向定时器外设的标准接口。此模块将于8.3节进行详细描述，因为它是硬件抽象层（HAL）的一部分。

你可以使用此模块创建定时器（就是标记使用的定时器）并配置为定时器到期时调用一个tickFxn。仅在定时器外设无需任何自定义配置时使用此模块。

计时器可被配置为单周期或多周期模式。period可被指定为定时器次数或微秒。

5.4 Seconds模块

ti.sysbios.hal.Seconds模块提供了一种设置或获取自格林尼治时间1970年1月1日00:00:00以来走过的秒数。Seconds模块如果可用的话，将通过一个指定设备Seconds委托来维护时间。如果指定设备Seconds模块不可用，ti.sysbios.hal.SecondsClock模块将作为Seconds委托使用。SecondsClock内部使用时钟模块周期性地增加秒数。

Seconds模块的APIs是：

关于程序的执行，以前想的不多，没有意识到一个程序在运行时，从哪里读指令，数据又写在哪里呢

从单片机上知道，在上电的那一刻，MCU的程序指针PC会被初始化为上电复位时的地址，从哪个地址处读取将要执行的指令，由此程序在MCU上开始执行(当然在调用程序的 main之前，还有一系列其他的的初始化要做，如堆栈的初始化，不过这些我们很少回去修改)。PC在上电时，和MCU差不多，不过读取的是BIOS，有它完成了很多初始化操作，最后，调用系统的初始化函数，将控制权交给了操作系统，于是我们看到了Windows，Linux系统启动了。如果将操作系统看作是在处理器上跑的一个很大的裸机程序(就是直接在硬件上跑的程序，因为操作系统就是直接跑在CPU上的，这样看待是可以的，不过这个裸机程序功能很多，很强大)，那么操作系统的启动很像MCU程序的启动。前者有一个很大的初始化程序完成很复杂的初始化，后者有一段不长的汇编代码完成一些简单的初始化。这一点看，它们在流程上是很相似的。

时间服务

时间服务概览

• 在 SYS/BIOS和XDCtools中，有几个模块涉及计时和时钟相关服务：
ti.sysbios.knl.Clock模块：负责内核用于保持时间轨道的周期性系统tick。所有SYS/BIOS APIs期望一个timeout参数来中断根据时间ticks所设置的timeout。时钟模块用于调度那些在时钟ticks中指定的内部运行的函数。默认情况下，时钟模块使用硬件抽象层。计时器模块则获取基于硬件的tick。另外，时钟模块可配置为使用应用程序提供的tick源，详见5.2节（时钟模块代替了早期DSP/BIOS版本中的CLK和PRD）。

• ti.sysbios.hal.Timer模块：提供使用计时器外设的标准接口。它隐藏了计时器外设的所有目标/设备的具体特征。计时器的目标/设备具体属性由 ti.sysbios.family.xxx.Timer模块支持（例如，ti.sysbios.family.c64.Timer）。你可以使用计时器模块来在计时器到期时调用一个tickFxn。详见5.3节和8.3节。

单片机主要作用是控制外围的器件，并实现一定的通信和数据处理。但在某些特定场合，不可避免地要用到数学运算，尽管单片机并不擅长实现算法和进行复杂的运算。下面主要是介绍如何用单片机实现数字滤波。

在单片机进行数据采集时，会遇到数据的随机误差，随机误差是由随机干扰引起的，其特点是在相同条件下测量同一量时，其大小和符号会现无规则的变化而无法预测，但多次测量的结果符合统计规律。为克服随机干扰引起的误差，硬件上可采用滤波技术，软件上可采用软件算法实现数字滤波。滤波算法往往是系统测控算法的一个重要组成部分，实时性很强。

采用数字滤波算法克服随机干扰的误差具有以下优点：

1、数字滤波无需其他的硬件成本，只用一个计算过程，可靠性高，不存在阻抗匹配问题。尤其是数字滤波可以对频率很低的信号进行滤波，这是模拟滤波器做不到的。

2、数字滤波使用软件算法实现，多输入通道可共用一个滤波程序，降低系统开支。

3、只要适当改变滤波器的滤波程序或运算，就能方便地改变其滤波特性，这对于滤除低频干扰和随机信号会有较大的效果。

4、在单片机系统中常用的滤波算法有限幅滤波法、中值滤波法、算术平均滤波法、加权平均滤波法、滑动平均滤波等。