单片机技术的开发
单片机在电子技术中的开发,主要包括CPU开发、程序开发、 存储器开发、计算机开发及C语言程序开发,同时得到开发能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中可以正常有序的进行,这就需要相关人员采取一定的措施,下文是笔者的一些简单介绍:
(1)CPU开发。开发单片机中的CPU总线宽度,能够有效完善单片机信息处理功能缓慢的问题,提高信息处理效率与速度,开
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单片机技术的开发
单片机在电子技术中的开发,主要包括CPU开发、程序开发、 存储器开发、计算机开发及C语言程序开发,同时得到开发能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中可以正常有序的进行,这就需要相关人员采取一定的措施,下文是笔者的一些简单介绍:
(1)CPU开发。开发单片机中的CPU总线宽度,能够有效完善单片机信息处理功能缓慢的问题,提高信息处理效率与速度,开发改进处理器的实际结构,能够做到同时运行2-3个CPU,从而大大提高单片机的整体性能。
(2)程序开发。嵌入式系统的合理应用得到了大力推广,对程序进行开发时要求能够自动执行各种指令,这样可以准确地采集外部数据,提高单片机的应用效率。
(3)存储器开发。单片机的发展应着眼于内存,加强对基于传统内存读写功能的新内存的探索,使其既能实现静态读写又能实现动态读写,从而显着提高存储性能。
(4)计算机开发。进一步优化和开发单机片应激即分析,并应用计算机系统,通过连接通信数据,实现数据传递。
(5)C语言程序开发。优化开发C语言能够保证单片机在十分复杂的计算机与控制环境中,可以正常有序的进行,促使其实现广泛全方面的应用。
单片机发展简史
单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器(CPU)的产生与发展大体同步,自1971年美国英特尔公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。下面以英特尔公司的单片机发展为代表加以介绍。
1971年~1976年
单片机发展的初级阶段。1971年11月英特尔公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器英特尔4004,并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了首台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器英特尔8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。
1976年~1980年
低性能单片机阶段。以1976年英特尔公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
1980年~1983年
高的性能单片机阶段。这一阶段推出的高的性能8位单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB,个别片内还带有A/D转换接口。
1983年~80年代末
16位单片机阶段。1983年英特尔公司又推出了高的性能的16位单片机MCS-96系列,由于其采用了很新的制造工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。
1990年代
单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等多方位向更高水平发展。
单片机为什么要使用C语言?
将C向MCU(俗称单片机)8051上的移植始于80年代的中后期。客观上讲,C向8051 MCU移植的难点不少。如:
8051的非冯·诺依慢结构(程序与数据存储器空间分立),再加上片上又多了位寻址存储空间;片上的数据和程序存储器空间过小和同时存在着向片外扩展它们的可能;
片上集成外围设备的被寄存器化(即SFR),而并不采用惯用的I/O地址空间;
8051芯片的派生门类特别多(达到了上百种之多),而C语言对于它们的每一个硬件资源又无一例外地要能进行操作。
这些都是过去以MPU为基础的C语言所没有的。经过Keil/Franklin、Archmeades、IAR、BSO/Tasking等公司艰若不懈的努力,终于于90年代才开始而趋成熟。过去长期困扰人们的所谓“语言产生代码太长,运行速度太慢,因此不适合单片机使用”的致使缺点已被大幅度地克服。目前,8051上的C语言的代码长度,已经做到了汇编水平的1.2~1.5倍。4K字节以上的程度,C语言的优势更能得到发挥。至于执行速度的问题,找出关键代码,进一步用人工优化,就可很简单地达到十分美满的程度。如果谈到开发速度、软件质量、结构严谨、程序坚固等方面的话,则C语言的绝非汇编语言编程所可比拟的。今天,确实已经到MCU开发人员拿起C语言利器的时候了。
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