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外文翻譯資料 1 列單片機的特點 隨著大規(guī)模集成電路（ 造技術(shù)的飛速發(fā)展，電腦正朝著兩個明顯的方向（即兩大分支）發(fā)展：一是微型計算機系統(tǒng)的性能不斷提高，以滿足高速度大容量的 "數(shù)據(jù)處理 "；二是單片微機的功能日益完善，以滿足諸多領(lǐng)域各種錯綜復(fù)雜的 "現(xiàn)場控制 "。 在 1975 年德克薩斯儀器公司發(fā)明的世界上第一個 4 位單片機 000 誕生后，一些大型微電子公司競相研制開發(fā)了各種單片機系列產(chǎn)品。從字長方面劃分，單片機有 4 位、 8 位、 16 位、 32 位四大類，其中前三類占據(jù)了單片機市場的主要份額，在這三類單片機當中， 8 位機又一直為主流產(chǎn)品。 較具有代表性的 4 位單片機有美國德克薩斯儀器公司的 1000，日本電氣公司（ μ系列，美國國家半導(dǎo)體公司（ 國洛克威爾公司（ 系列，日本松下公司的 本富士通公司的 列以及日本夏普公司的 系列等等。 較具有代表性的 8 位單片機有美國微芯片公司的 系列、系列、 列，美國英特爾公司的 48 和 51 系列，美國摩托羅拉公司的 列和 列，美國齊洛格公司的列，日本電氣公司的 μ系列，美國莫斯特克公司和仙童公司合作生產(chǎn)的 870)系列等。 較具有代表性的 16 位單片機有美國莫斯特克公司的國英特爾公司的 96 系列，日本電氣公司的 μ列，美國國家半導(dǎo)體公司（ 783××系列等。 目前，單片機正朝著片內(nèi)存儲器 量大、 I/O 端口功能多、電源電壓范圍寬、功率消耗低、操作速度快的方向發(fā)展。 在上述各種單片機中，本講座為什么選用微 芯片公司的 列中的片機作為樣板介紹呢 ? 列單片機的硬件系統(tǒng)設(shè)計簡潔，指令系統(tǒng)設(shè)計精煉。在所有的單片機品種當中，它是最容易學(xué)習(xí)、最容易應(yīng)用的單片機品種之一。對于單片機的初學(xué)者來說，若選擇 片機作為攻入單片機王國的 "突破口 "，將是一條最輕松的捷徑，定會取得事半功倍的功效。目前已有好幾家著名半導(dǎo)體公司仿照 發(fā)出與之引腳兼容的系列單片機，比如美國 司的 灣 司的 列、臺灣 司的 列等。 外文翻譯資料 2 列單片機具 有以下特點：（ 1）采用哈佛結(jié)構(gòu)。在國內(nèi)最常見的單片機中， 列單片機是唯一一種在芯片內(nèi)部采用哈佛結(jié)構(gòu)的機型。這里所說的 "哈佛結(jié)構(gòu) "就是，在芯片內(nèi)部將數(shù)據(jù)總線和指令總線分離，并且采用不同的寬度。這樣做的好處是，便于實現(xiàn) "流水作業(yè) "，也就是在執(zhí)行一條指令的同時對下一條指令進行取指操作，而在一般的單片機中，指令總線和數(shù)據(jù)總線是共用的。 （ 2）指令的 "單字節(jié)化 "。因為數(shù)據(jù)總線和指令總線是分離的，并且采用了不同的寬度，所以程序存儲器 數(shù)據(jù)存儲器 尋址空間是互相獨立的，而且兩種存儲器寬度也不同。這 樣設(shè)計不僅可以確保數(shù)據(jù)的安全性，還能提高運行速度和實現(xiàn)全部指令的 "單字節(jié)化 "。在此所說的 "字節(jié) "，特指 片機的指令字節(jié)，而不是常說的 8 比特字節(jié)。例如， 列單片機的指令字節(jié)為 12 比特； 列的指令字節(jié)為 14 比特； 系列的指令字節(jié)為 16 比特。它們的數(shù)據(jù)存儲器全為 8 位寬。而 51 系列單片機的 度都是 8 位，指令長度從 1 個字節(jié)（ 8 位）到 3 個字節(jié)長短不一。 （ 3）精簡指令集（ 術(shù)。 列單片機的指令系統(tǒng)只有 35條指令。這給指令的學(xué)習(xí)、記憶、理解帶來很大的好處，也給程序的編寫、閱讀、調(diào)試、修改、交流帶來極大的便利，真可謂 "易學(xué)好用 "。而 51 單片機的指令系統(tǒng)共有 111 條指令， 片機的指令系統(tǒng)共有 89 條指令。 且絕大多數(shù)指令為單周期指令，以利于提高執(zhí)行速度。 （ 4）尋址方式簡單。尋址方式就是尋找操作數(shù)的方法。 列單片機只有 4 種尋址方式（即寄存器間接尋址、立即數(shù)尋址、直接尋址和位尋址，以后將作詳細解釋） ，容易掌握，而 51 單片機則有 7 種尋址方式， 68 種。 （ 5）代碼壓縮率高。 1K 字節(jié)的存儲器空間，對于像 51 這樣的單片機，大約只能存放 600 條指令，而對于 列單片機則能夠存放多達 1024條指令條數(shù)。從圖 1 中可以看出，與幾種典型的單片機相比， 一種最節(jié)省程序存儲器空間的單片機。也就是說，完成相同功能的一段程序所占用的空間， 。 （ 6）運行速度高。由于采用了哈佛總線結(jié)構(gòu)，又由于指令的讀取和執(zhí)行采用了流水作業(yè)方式 ， 列單片機的運行速度大大提高。從圖 2 中可以看出，外文翻譯資料 3 列單片機的運行速度遠遠高于其它相同檔次的單片機。在所有 8 位機中，目前世界上速度最快的品種之一。 （ 7）功耗低。 列單片機的功率消耗極低，有些型號的單片機在 4睡眠模式下低到 1μ （ 8）驅(qū)動能力強。 I/O 端口驅(qū)動負載的能力較強，每個 I/O 引腳吸入和輸出電流的最大值可分別達到 25 20夠直接驅(qū)動發(fā)光二極管、光電耦合器或者微型繼電器等。 （ 9）具備 行總線端口： 列單片機的一些型號具備 行總線端口。 別是由 司發(fā)明的在芯片之間實現(xiàn)同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N串行總線技術(shù)。利用單片機串行總線端口可以方便靈活地擴展一些必要的外圍器件。串行接口和串行總線的設(shè)置，不僅大大地簡化了單片機應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且還極易形成產(chǎn)品電路的模塊化結(jié)構(gòu)。目前，松下、日立、索尼、夏普、長虹等公司都在其大屏幕彩電等產(chǎn)品中引入了 術(shù)。 （ 10）尋址空間設(shè)計簡潔。 列單片機的程序、堆棧、數(shù)據(jù)三者各自采用互相獨 立的尋址（或地址編碼）空間，而且前兩者的地址安排不需要用戶操心，這會受到初學(xué)者的歡迎。而 片機的尋址空間只有一個，編程時需要用戶對程序區(qū)、堆棧區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)和 I/O 端口所占用的地址空間作精心安排，這樣會給高手的設(shè)計上帶來靈活性，但是也會給初學(xué)者帶來一些麻煩。 （ 11）外圍電路簡潔。 列單片機片內(nèi)集成了上電復(fù)位電路、 I/門狗定時器等，可以最大程度地減少或免用外圍器件，以便實現(xiàn) "純單片 "應(yīng)用。這樣，不僅便于開發(fā)，而且還可節(jié)省用戶的電路板空間和制造成本。 （ 12）開發(fā)方便。通常，業(yè)余條件下學(xué)習(xí)和應(yīng)用單片機，最大的障礙是實驗開發(fā)設(shè)備昂貴，使許多初學(xué)者望而卻步。微芯片公司及其國內(nèi)多家代理商，為用戶的應(yīng)用開發(fā)提供了豐富多彩的硬件和軟件支持。有各種檔次的燒錄器（或稱編程器）和硬件仿真器出售，其售價大約從 500 元到 2000 元不等。此外，微芯片公司還研制了多種版本的軟件仿真器和軟件綜合開發(fā)環(huán)境（ 為愛好者學(xué)習(xí)與實踐、應(yīng)用與開發(fā)的實際操練提供了極大的方便。對于列中任一款單片機的開發(fā)，都可以借助于一套免費的軟件綜合開發(fā)環(huán)境實外文翻譯資料 4 現(xiàn)程序編寫和模擬仿 真，再用任何一種廉價的燒錄器完成程序燒寫，便形成一套經(jīng)濟實用的開發(fā)系統(tǒng)。它特別適合那些不想過多投資購置昂貴開發(fā)工具的初學(xué)者和業(yè)余愛好者。借助于這套廉價的開發(fā)系統(tǒng)，用戶可以完成一些小型電子產(chǎn)品的研制開發(fā)。由此可見，對初級水平的自學(xué)者來說， 片機是一種最為適合、最容易接近的單片機。 （ 13） C 語言編程。對于掌握了 C 語言的用戶，微芯片公司還為其提供了 "C 語言編譯程序 "，這樣的用戶如果使用 C 語言這種高級語言進行程序設(shè)計的話，還可以大大提高工作效率。 （ 14）品種豐富。 列單片機目前已形成三個層次 、 50 多個型號。片內(nèi)功能從簡單到復(fù)雜，封裝形式從 8 腳到 68 腳，可以滿足各種不同的應(yīng)用需求。用戶總能在其中找到一款適合自己開發(fā)目標的單片機。在封裝形式多樣化方面，不像 51 系列單片機那樣，大都采用 40 腳封裝，應(yīng)用靈活性受到極大的限制。此外，微芯片公司最先開發(fā)出世界上第一個最小的 8 腳封裝的單片機。 （ 15）規(guī)格齊全。微芯片公司對其單片機的某一種型號又可提供多種封裝工藝的產(chǎn)品：帶窗口的 芯片，適合程序反復(fù)修改的開發(fā)階段；一次編程（ 片，適合于小批量試生產(chǎn)和快速上市的需要； 合大企業(yè)大批量定型產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)；個別型號具有 序存儲器，特別適合初學(xué)者 "在線 "反復(fù)擦寫、練習(xí)編程。 （ 16）程序保密性強。目前尚無辦法對 列單片機的程序直接進行解密拷貝，可以最大限度地保護用戶的程序版權(quán)。 在 列單片機中， 微芯片公司于 1998 年底推出的一款特色鮮明的新產(chǎn)品，它除了具有上述特點之外，還有一個最重要的特點，就是它可以實現(xiàn)在線調(diào)試和在線編程。這是 51 和 列單片機所不具備的，但卻正是廣大單片機初學(xué) 者最需要的。 微芯片公司還專為此款單片機開發(fā)了一套小巧廉價的仿真工具套件，以下簡稱 "仿真板 "或 該仿真板上既可以實現(xiàn)硬件仿真，又可以實現(xiàn)程序燒錄，還保留了一塊用戶可以隨意焊接一些元器件的布滿焊孔的電路板空間。由此可見，開發(fā) 前面介紹的開發(fā)其它 號單片機的手段就更加簡便易行。當然，如果只是為了學(xué)習(xí)，也可以一分錢不花，只用免費的軟件綜合開發(fā)環(huán)境（ 對 行軟件模擬仿真來調(diào)試程序。該軟件約有 24M 字節(jié)，并可以從因特網(wǎng)上下載，該公司 還在中國開設(shè)了中外文翻譯資料 5 文網(wǎng)站，其網(wǎng)址為： 。 其實在 片機的家族中， 有另外三個 "近親弟兄 "，它們分別是 芯片公司將這四兄弟統(tǒng)稱為它們之間的差別很小，學(xué)會其中一款就基本上等于認識了這四兄弟，所以我們先在其中挑一款相對簡單的型號向大家介紹?？傮w上講，論本領(lǐng)、威力或者性能的話，在眾多的 片機家族成員中， 據(jù)著中上等水平。有的初學(xué)者可能 要問，既然 列中還有更簡單易學(xué)的品種，為什么先給大家引見 由就是該型號具備讓人接近的良好途徑 助于這項獨特的性能，我們可以邊學(xué)邊練，學(xué)用結(jié)合。 is to is by is by by of 975 in 1,000 to of , 8, 16, 32 in of of 8 to 1,000, s s as s SM so 外文翻譯資料 6 to s 48 51 s s Z8 mu to 8 (3,870) so 6 s 96 mu 783 so At is AM OM is I/ In of IC in to IC is In of it is to of if IC to , be a At to IC it s SX s s so IC (1) In IC is 1 in 文翻譯資料 7 in is , is to on to to in is in (2) OM AM is of in in to IC is 2 4 6 51 OM AM , 8) (3) of 5 it be is to to 51 11 9 by to (4) is is IC 文翻譯資料 8 be to 51 8 (5)is K 51 00 IC ,024 , of is In of (6) is IC , IC is by In is in of (7) is IC is to (8) I/ to be , or so (9) 2C PI 2C PI PI DT of 文翻譯資料 9 is to At so in so on in 2C (10) is IC or to s to , in s to to (11) is IC on I/On so or in to is (12) is to be to at s of or is 00 ,000 In of 文翻譯資料 10 IC in no a a of of to to a of It to of in of it be to IC is (13) C if of to on (14) is IC 0 at to is 8 of in to In 51 0 In in (15) is of to of of A on in or to 文翻譯資料 11 (16) At to on to IC In IC is a 998 s it it 51 is of of to as on to a to be to to at it be IC to if is be b