2022年单片机外文文献翻译 .pdf

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1、中文译文单片机单片机也被称为微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写 MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的 Z80 是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。早期的单片机都是8 位或 4 位的。其中最成功的是INTEL 的 8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了MCS51系列单片机系统。

2、基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16 位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90 年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960 系列特别是后来的ARM 系列的广泛应用， 32 位单片机迅速取代16 位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8 位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80 年代提高了数百倍。目前，高端的32 位单片机主频已经超过300MHz ，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1 美元，最高端1的型号也只有10 美元。当代单片机系统已经不再只在裸

3、机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为 掌 上 电 脑 和 手 机 核 心 处 理 的 高 端 单 片 机 甚 至 可 以 直 接 使 用 专 用 的Windows 和 Linux 操作系统。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2 部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40 多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数

4、百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC 机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O 设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用

5、相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10 元即可 .用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、 VCD 等等的家电里面都可以看到它的身影！.它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机芯片单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复

6、杂的功能要是用美国 50 年代开发的74 系列，或者60 年代的 CD4000 系列这些纯硬件来搞定的话， 电路一定是一块大PCB 板！但是如果要是用美国70 年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按

7、钮，也会达到几十K 的尺寸！对于家用PC 的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC 上来运行，家用PC 的也是承受不了的。可以说，二十世纪跨越了三个“ 电” 的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC 机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和

8、控制。因为它体积小， 通常都藏在被控机械的“ 肚子 ” 里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词“ 智能型 ” ，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可

9、编程逻辑器件上。单片机历史单片机诞生于20 世纪 70 年代末， 经历了 SCM、MCU 、SoC 三大阶段。起初模型1.SCM 即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“ 创新模式 ” 获得成功， 奠定了 SCM 与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上， Intel 公司功不可没。2.MCU 即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与

10、对象系统相关，因此，发展MCU 的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看， Intel 逐渐淡出MCU 的发展也有其客观因素。在发展MCU 方面，最著名的厂家当数Philips 公司。Philips 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel 和 Philips 的历史功绩。嵌入式系统单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU 阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC 化趋势。随着微电子技术、IC 设计、 EDA 工具的发展

11、，基于SOC 的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。精选学习资

12、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：1.在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）

13、。2.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管3.在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。4.在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。5.

14、单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。6.在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。7.单片机在汽车设备领域中的应

15、用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于 CAN 总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS 导航系统， abs 防抱死系统，制动系统等等。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。学习应用六大重要部分单片机学习应用的六大重要部分一、总线：我们知道，一个电路总是由元器件通过电线连接而成的，在模拟电路中，连线并不成为一个问题，因为各器件间一般是串行关系，各器件之间的连线并不很多，但计算机电路却不一样，它是以微处理器为核心，各器

16、件都要与微处理器相连，各器件之间的工作必须相互协调，所以需要的连线就很多了，如果仍如同模拟电路一样，在各微处理器和各器件间单独连线，则线的数量将多得惊人，所以在微处理机中引入了总线的概念，各个器件共同享用连线，所有器件的8 根数据线全部接到8 根公用的线上，即相当于各个器件并联起来，但仅这样还不行，如果有两个器件同时送出数据，一个为0，一个为1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？这种情况是不允许的，所以要通过控制线进行控制，使器件分时工作，任何时候只能有一个器件发送数据（可以有多个器件同时接收）。器件的数据线也就被称为数据总线，器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器

17、件中有存储单元，这些存储单元要被分配地址，才能使用，分配地址当然也是以电信号的形式给出的，由于存储单元比较多，所以，用于地址分配的线也较多，这些线被称为地址总线。二、数据、地址、指令：之所以将这三者放在一起，是因为这三者的本质都是一样的 数字，或者说都是一串0和1组成的序列。换言之，地址、指令也都是数据。指令：由单片机芯片的设计者规定的一种数字，它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系，不可以由单片机的开发者更改。地址：是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据，内部单元的地址值已由芯片设计者规定好，不可更改，外部的单元可以由单片机开发者自行决定，但有一些地址单元是一定要有的（详

18、见程序的执行过程）。三、 P0 口、 P2 口和 P3 的第二功能用法：初学时往往对P0 口、 P2 口和 P3 口的第二功能用法迷惑不解，认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程，或者说要有一条指令，事实上，各端口的第二功能完全是自动的，不需要用指令来转换。如P3.6、P3.7 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页别是 WR、RD 信号，当微片理机外接RAM 或有外部I/O 口时，它们被用作第二功能，不能作为通用I/O 口使用，只要一微处理机一执行到MOVX指令，就会有相应的信号从P3.6 或 P3.7 送出，

19、不需要事先用指令说明。事实上 不能作为通用I/O 口使用 也并不是 不能 而是（使用者） 不会 将其作为通用 I/O 口使用。 你完全可以在指令中按排一条SETB P3.7 的指令， 并且当单片机执行到这条指令时，也会使P3.7 变为高电平，但使用者不会这么去做，因为这通常会导致系统的崩溃。四、程序的执行过程：单片机在通电复位后8051 内的程序计数器（PC）中的值为 0000，所以程序总是从0000单元开始执行，也就是说：在系统的ROM 中一定要存在0000这个单元，并且在0000单元中存放的一定是一条指令。五、堆栈：堆栈是一个区域，是用来存放数据的，这个区域本身没有任何特殊之处，就是内部R

20、AM 的一部份，特殊的是它存放和取用数据的方式，即所谓的 先进后出，后进先出 ，并且堆栈有特殊的数据传输指令，即PUSH 和POP ， 有一个特殊的专为其服务的单元，即堆栈指针SP， 每当执一次PUSH指令时， SP 就（在原来值的基础上）自动加1，每当执行一次POP 指令，SP 就（在原来值的基础上）自动减 1。由于 SP 中的值可以用指令加以改变，所以只要在程序开始阶段更改了SP 的值，就可以把堆栈设置在规定的内存单元中，如在程序开始时，用一条MOV SP ，#5FH 指令，就时把堆栈设置在从内存单元60H 开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP 的初

21、始值为07H，这样就使堆栈从08H 单元开始往后，而08H 到 1FH 这个区域正是8031 的第二、三、四工作寄存器区，经常要被使用，这会造成数据的混乱。不同作者编写程序时，初始化堆栈指令也不完全相同，这是作者的习惯问题。当设置好堆栈区后，并不意味着该区域成为一种专用内存，它还是可以象普通内存区域一样使用，只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页外文资料原文Single-chip SCM is also known as micro-controller (Microcon

22、troller Unit), commonly used letters of the acronym MCU that it was first used in industrial control. Only a single chip by the CPU chip developed from a dedicated processor. The first design is by a large number of peripherals and CPU on a chip in the computer system, smaller, more easily integrate

23、d into a complex and demanding on the volume control device which. INTELsZ80 is the first designed in accordance with this idea processor, then on the development of microcontroller and dedicated processors have parted ways. Are 8-bit microcontroller early or4 bits. One of the most successful is the

24、 INTEL 8031, for a simple, reliable and good performance was a lot of praise. Then developed in 8031 out of MCS51 MCU Systems. SCM systems based on this system until now is still widely used. With the increased requirements of industrial control field, began a 16-bit microcontroller, because the cos

25、t is not satisfactory but have not been very widely used. After 90 years with the great development of consumer electronics, microcontroller technology has been a huge increase. With INTEL i960 series, especially the later series of widely used ARM, 32-bit microcontroller quickly replace high-end 16

26、-bit MCU status and enter the mainstream market. The traditional 8-bit microcontroller performance have been the rapid increase capacity increase compared to 80 the number of times. Currently, high-end 32-bit microcontroller clocked over 300MHz, the performance catching the mid-90s dedicated process

27、or, while the average model prices fall to one U.S. dollars, the most high-end 1 model only 10 dollars.Modern SCM systems are no longer only in the development and use of bare metal environment, a large number of proprietary embedded operating system is widely used in the full range of SCM. The hand

28、held computers and cell phones as the core processing of high-end microcontroller can even use a dedicated Windows and Linux operating systems. SCM is more suitable than the specific processor used in embedded systems, so it was up to the application. In fact the number of SCM is the worlds largest

29、computer. Modern human life used in almost every piece of electronic and mechanical products will be integrated single chip.Phone, telephone, calculator, home appliances, electronic toys, handheld computers and computer accessories such as a mouse with a 1-2 in both the Department of 精选学习资料 - - - -

30、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页SCM. Personal computer will have a large number of SCM in the work. General car with more than 40 SCM, complex industrial control systems may even have hundreds of SCM in the same time work! SCM is not only far exceeds the number of PC and other computing th

31、e sum, or even more than the number of human beings Single chip, also known as single-chip microcontroller, it is not complete a certain logic chips, but to a computer system integrated into a chip.Equivalent to a micro-computer, and computer than just the lack of a microcontroller I / O devices. Ge

32、neral talk: a chip becomes a computer. Its small size, light weight, cheap, for the study, application and development of facilities provided. At the same time, learning to use the MCU is to understand the principle and structure of the computer the best choice. SCM and the computer functions intern

33、ally with similar modules, such as CPU, memory, parallel bus, the same effect as well, and hard disk memory devices, and different is its performance of these components were relatively weak many of our home computer, but the price is low , usually not more than 10 yuan you can do with it . some con

34、trol for a class is not very complicated electrical work is enough of. We are using automatic drum washing machine, smoke hood, VCD and so on appliances which could see its shadow! . It is primarily as a control section of the core components It is an online real-time control computer, control-line

35、is that the scene is needed is a stronger anti-jamming ability, low cost, and this is, and off-line computer (such as home PC), the main difference. Single chip MCU is through running, and can be modified. Through different procedures to achieve different functions, in particular special unique feat

36、ures, this is another device much effort needs to be done, some great efforts are very difficult to do. A not very complex functions if the 50s with the United States developed 74 series, or the 60s CD4000 series of these pure hardware buttoned, then the circuit must be a large PCB board! But if the

37、 United States if the 70s with a series of successful SCM market, the result will be a drastic change! Just because you are prepared by microcomputer programs can achieve high intelligence, high efficiency and high reliability! As the microcontroller on the cost-sensitive, so now the dominant softwa

38、re or the lowest level assembly language, which is the lowest level in addition to 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页more than binary machine code language, and as so low why is the use? Many high-level language has reached the level of visual programming Why is not it? The re

39、ason is simply that there is no home computer as a single chip CPU, not as hard as a mass storage device.A visualization of small high-level language program which even if only one button, will reach tens of K of size! For the home PCs hard drive in terms of nothing, but in terms of the MCU is not a

40、cceptable. SCM in the utilization of hardware resources to be very high for the job so although the original is still in the compilation of a lot of use. The same token, if the giant computer operating system and applications run up to get home PC, home PC, also can not afford to. Can be said that t

41、he twentieth century across the three power era, that is, the age of electricity, the electronic age and has entered into the computer age. However, this computer, usually refers to the personal computer, referred to as PC. It consists of the host, keyboard, monitor and other components. Another typ

42、e of computer, most people do not know how. This computer is to give all kinds of intelligent machines single chip (also known as micro-controller). As the name suggests, this computer system took only a minimal integrated circuit, can be a simple operation and control. Because it is small, usually

43、hidden in the charged mechanical stomach in. It is in the device, like the human brain plays a role, it goes wrong, the whole plant was paralyzed. Now, this microcontroller has a very broad field of use, such as smart meters, real-time industrial control, communications equipment, navigation systems

44、, and household appliances. Once all kinds of products were using SCM, can serve to upgrade the effectiveness of products, often in the product name preceded by the adjective - intelligent, such as intelligent washing machines. Now some technical personnel of factories or other amateur electronics d

45、evelopers to engage in out of certain products, not the circuit is too complicated, that function is too simple and can easily be copied. The reason may be stuck in the product did not use a microcontroller or other programmable logic device. SCM history SCM was born in the late 20th century, 70, ex

46、perienced SCM, MCU, SOC three stages. First model 1.SCM the single chip microcomputer (Single Chip Microcomputer) stage, mainly seeking the best of the best single form of embedded systems 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页architecture. Innovation model success, laying the SCM

47、 and general computer completely different path of development. In the open road of independent development of embedded systems, Intel Corporation contributed. 2.MCU the micro-controller (Micro Controller Unit) stage, the main direction of technology development: expanding to meet the embedded appli

48、cations, the target system requirements for the various peripheral circuits and interface circuits, highlight the object of intelligent control.It involves the areas associated with the object system, therefore, the development of MCUs responsibility inevitably falls on electrical, electronics manuf

49、acturers. From this point of view, Intel faded MCU development has its objective factors. In the development of MCU, the most famous manufacturers as the number of Philips Corporation. Philips company in embedded applications, its great advantage, the MCS-51 single-chip micro-computer from the rapid

50、 development of the micro-controller. Therefore, when we look back at the path of development of embedded systems, do not forget Intel and Philips in History. Embedded Systems Embedded system microcontroller is an independent development path, the MCU important factor in the development stage, is se