单片机

编程器就是工具，在进行单片机开发时，你可以编程写了许多代码，只要执行此代码，单片机便依你的指示工作了，但如何将这些代码（或数据）写进单片机内，这就用到编程器了。简单来说：编程器就是代码烧写工具。它既可将代码写进单片机内，也可将代码从单片机内读出（加密情况除外）。

烧写器也叫烧录器、编程器。在台湾，烧写器也叫烧录器；在大陆，客户之所以叫它为“编程器”，是因为现在英文名为PROGRAMMER，这个英文名与一般编写软件程式的设计师同名，所以就叫“编程器”。烧写器实际上是一个把可编程的集成电路写上数据的工具。烧录器主要用于单片机（含嵌入式）/存储器（含BIOS）之类的芯片的编程（或称刷写）。

单片机和嵌入式，其实没有什么标准的定义来区分他们，对于进行过单片机和嵌入式开发的开发者来说，都有他们自己的定义，接下来，就谈谈本人对这两个概念的理解和感悟。

首先明确概念，什么是单片机，单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

比如最经典的51系列单片机，如下图所示，外观只是一块一个拇指大小的长方体芯片，共40个引脚，里面包含了逻辑运算单元。实际上也就是一个cpu。

<strong>一、背景</strong>

如果你正为项目的处理器而进行艰难的选择：一方面抱怨16位单片机有限的指令和性能，另一方面又抱怨32位处理器的高成本和高功耗，那么，基于 ARM Cortex-M3内核的STM32系列处理器也许能帮你解决这个问题。使你不必在性能、成本、功耗等因素之间做出取舍和折衷。

即使你还没有看完STM32的产品手册，但对于这样一款融合ARM和ST技术的“新生儿”相信你和我一样不会担心这款针对16位MCU应用领域 的32位处理器的性能，但是从工程的角度来讲，除了芯片本身的性能和成本之外，你或许还会考虑到开发工具的成本和广泛度；存储器的种类、规模、性能和容量；以及各种软件获得的难易。

对于在16位MCU领域用惯专用在线仿真器（ICE）的工程师可能会担心开发工具是否能够很快的上手？开发复杂度和整体成本会不会增加？产品上市时间会不会延长？

没错，对于32位嵌入式处理器来说，随着时钟频率越来越高，加上复杂的封装形式，ICE已越来越难胜任开发工具的工作，所以在32位嵌 入式系统开发中多是采用JTAG仿真器而不是你熟悉的ICE。

随着单片机系统越来越广泛地应用于消费类电子、医疗、工业自动化、智能化仪器仪表、航空航天等各领域，单片机系统面临着电磁干扰(EMI)日益严重的威胁。电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。

如果一个单片机系统符合下面三个条件，则该系统是电磁兼容的：
① 对其它系统不产生干扰;
② 对其它系统的发射不敏感;
③ 对系统本身不产生干扰。

假若干扰不能完全消除，但也要使干扰减少到最小。干扰的产生不是直接的(通过导体、公共阻抗耦合等)，就是间接的(通过串扰或辐射耦合)。电磁干扰的产生是通过导体和通过辐射，很多电磁发射源，如光照、继电器、DC电机和日光灯都可引起干扰;AC电源线、互连电缆、金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不希望的信号。在高速单片机系统中，时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源，这些电路可产生高达300 MHz的谐波失真，在系统中应该把它们去掉。另外，在单片机系统中，最容易受影响的是复位线、中断线和控制线。

<strong>1、干扰的耦合方式</strong>

<font color="blue">(1)传导性EMI</font>

在单片机的学习过程中，单片机定时器的合理设置和应用是非常关键的一步，也是刚开始接触单片机知识的新人工程师们比较容易出错误的一个环节之一。在今天的文章中，我们为大家总结了单片机定时器应用过程中的两大常见问题进行实时解析，希望能够对各位新人工程师的学习提供一定帮助。

问题一：51单片机的T0、T1定时器四种工作方式各有什么特点？

在单片机定时器的应用过程中，定时器在进行设置时会有四种不同的工作方式，合理选择相应的工作方式可以帮助工程师快速完成及时设置。

下面我们就来逐一讲解一下这四种不同的计时方式。
方式0是单片机计时器的第一种计时方式，这一方式13位计数模式。方式1则采用16位计数模式，方式2采用8位自动重装入计数模式，这两种技术模式也是目前在单片机应用过程中最常使用的及时方式。最后一种单片机定时器的计时方式是方式3，这一模式下只有T0有的双8位计数模式。

问题二：在设置单片机定时器的过程中出现了错误，应该怎么进行误差纠正？

单片机系统硬件抗干扰常用方法实践影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。

形成干扰的基本要素有三个：

（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号， 用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。

（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。

（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。

<strong>1、干扰的分类</strong>

<font color="blue">1.1 干扰的分类</font>

单片机晶振旁边两个对地电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。

一般单片机的晶振工作于并联谐振状态，也可以理解为谐振电容的一部分。它是根据晶振厂家提供的晶振要求负载电容选值的，换句话说，晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的，能最大限度的保证频率值的误差。也能保证温漂等误差。两个电容的取值都是相同的，或者说相差不大，如果相差太大，容易造成谐振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。晶振负载电容值指的是晶振的交流电路中参与振荡与晶振串联或者并联的负载电容值。晶振的电路频率主要是有晶振自身决定，既然负载电容参与电路振荡，肯定会对频率多少起到微调作用。负载电容值越小，振荡电路就会反而越高。