单片机

<strong>1、单片机的工作频率</strong>

<strong>1.1 单片机的设计应根据客户的需求来选择较低的工作频率</strong>

首先介绍一下这样做的优点：采用低的晶振和总线频率使得我们可以选择较小的单片机满足时序的要求，这样单片机的工作电流可以变得更低，最重要的是VDD到VSS的电流峰值会更小。

当然我们这里需要做一个妥协，因为客户的要求可能是兼容的和平台化的（目前汽车电子的发展趋势就是平台化），选择较高的工作频率可以兼容更多的平台，也方便以后升级和扩展，因此要选择一个较低的可以接受的工作频率。

<strong>2、恰当的输出驱动能力</strong>

在给定负载规范，上升和下降时间，选择适当的输出的上升时间，最大限度地降低输出和内部驱动器的峰值电流是减小EMI的最重要的设计考虑因素之一。驱动能力不匹配或不控制输出电压变化率，可能会导致阻抗不匹配，更快的开关边沿，输出信号的上冲和下冲或电源和地弹噪声。

<strong>2.1 设计单片机的输出驱动器</strong>

晶振，在板子上看上去一个不起眼的小器件，但是在数字电路里，就像是整个电路的心脏。数字电路的所有工作都离不开时钟，晶振的好坏，晶振电路设计的好坏，会影响到整个系统的稳定性。所以说晶振是智能硬件的“心脏”。

每个单片机系统里都有晶振(晶体震荡器)，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。

复杂的电子产品，晶振是必须的，而RC或LC振荡无法企及，原因就是信号的稳定性不够，而晶振的三种切型：AT切，SC切和X切，把石英按照一定的角度切成薄片，而根据其厚度就可以给出一定的频率信号，根据需要可以任意设计频率值。

石英晶体俗称水晶，成分SiO2，它不仅是较好的光学材料，而且是重要的压电材料。晶体的主要特征是其原子或分子有规律排列，反映在宏观上是外形的对称性。人造水晶在高温高压下结晶而成。在电场的作用下，晶体内部产生应力而形变，从而产生机械振动，获得特定的频率。我们利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。

<strong>一、晶振的分类</strong>

1、从外观上可以划分为：圆柱晶振（DIP）、贴片晶振（SMD）。

单片机的正常运行的前提，硬件是一方面，另一方面就是单片机需要执行的程序。大家都知道单片机会执行写好的程序，但是单片机从哪里开始读取指令，数据又被写在了哪里呢？

让我们从最开始的环节讲起。在单片机上电的瞬间，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奔跑的一个大裸机程序（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。

本文介绍了LED 显示输出的I/O口实际，以及编程。很明显，要点亮使发光二极管，必须使单片机的I/O口P1.0输出低电平。于是我们的任务就是编程序使P1.0输出地电平。

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本文主要总结一些比较实用的单片机编程经验：

<strong> 经验之一：用“软件陷阱+程序口令”对付PC指针的弹飞</strong>

当CPU受到外界干扰，有时PC指针会飞到另一段程序中,或跳到空白段去。其实，如果PC指针飞到空白段去，倒也好处理。只要在空白段设立软件陷阱(拦截指令)，将程序拦截到初始化段或程序错误处理段。但是，如果PC指针飞到另一段程序中去了，系统如何办？小匠在这里推荐一种方法——程序口令，思路如下：

1、首先，程序必须模块化。每个模块（子程序）执行一个功能。每个模块只有一个出口（RET）。

2、设立一个模块（子程序）ID寄存器。

3、为每个子程序配置一个唯一的ID号码。

4、每当子程序执行完毕，要返回（RET）之前，先将本子程序的ID号送入 ID寄存器。

5、返回到上级程序后，先判断ID寄存器中的ID号。

如果正确，则继续执行；如果不正确，则表示PC指针有可能已经跳错了，子程序没有按预计的出口返回，这时将程序拦截到初始化段或程序错误处理段。

单片机（Microcontrollers）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。

寻找操作数可以通过直接给的方式（立即寻址）和直接给出数所在单元地址的方式（直接寻址），这就够了吗？

看这个问题，要求从30H单元开始，取20个数，分别送入A累加器。

就我们目前掌握的办法而言，要从30H单元取数，就用MOV A，30H，那么下一个数呢？是31H单元的，怎么取呢？还是只能用MOV A，31H，那么20个数，不是得20条指令才能写完吗？这里只有20个数，如果要送200个或2000个数，那岂不要写上200条或2000条命令？这未免太笨了吧。

为什么会出现这样的状况？

是因为我们只会把地址写在指令中，所以就没办法了，如果我们不是把地址直接写在指令中，而是把地址放在另外一个寄存器单元中，根据这个寄存器单元中的数值决定该到哪个单元中取数据，比如，当前这个寄存器中的值是30H，那么就到30H单元中去取，如果是31H就到31H单元中去取，就可以解决这个问题了。

怎么个解决法呢？

既然是看的寄存器中的值，那么我们就可以通过一定的方法让这里面的值发生变化，比如取完一个数后，将这个寄存器单元中的值加1，还是执行同一条指令，可是取数的对象却不一样了，不是吗。通过例子来说明吧。

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/计时器等功能（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，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。

在单片机的BCD增量算式、线性化处理等过程中，都会遇到一个共同的问题，那就是小数的运算。在单片机当中，对于小数的表现方法一般只有两种，一种是浮点数，一种是定点数。本文就将对单片机中的浮点数进行概述并对其汇编程序设计进行介绍。

浮点数结构有其自身的优点，其能够以固定的字节长度保持相对精度不变，用较少的字节表示很大的数的范围，便于存储和运算，在处理的数据范围较大和要求精度较高时，采用浮点数。

<strong>浮点数概念</strong>

常用科学计数法来表示一个十进制数如：

l234.75=1.23475E3=1.23475×103（10的3次方）

在数据很大或很小时，采用科学计数法避免了在有效数字前加0来确定小数点的位置，突出了数据的有效数字的位数，简化了数据的表示，可以认为科学计数法就是十进制数的浮点数表示方法。

在二进制中，也可以用类似的方法来表示一个数，如：

1234.75=10011010010.11(二进制)=0.1001101001011×211（2的11次方）

一般表达式为：

N=S×2p

在这种表示方法中，数值由4个部分组成，即尾数S及符号，阶码P及符号。

简介：

逐次比较式AD转换器由N位寄存器、N位DA转换器、比较器、逻辑控制电路、输出缓冲器五部分组成。

双积分式AD转换器又称双斜式AD转换器，其转换过程在逻辑控制电路的控制下按以下三个阶段进行：1.预备阶段；2.定时积分阶段T1；3.定值积分阶段T2。