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    通俗讲解单片机、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系

    首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件上都只保留需要的部分,而将不需要的部分裁去。所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。 然后,MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴,是为了实现某一目的而使用的工具。 MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展,早已不单单只有普林斯顿结构的51了,性能也已得到了很大的提升。因为MCU必须顺序执行程序,所以适于做控制,较多地应用于工业。而ARM本是一家专门设计MCU的公司,由于技术先进加上策略得当,这两年单片机市场份额占有率巨大。ARM的单片机有很多种类,从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香,所以也不是ARM的单片机一定要上系统,关键看应用场合。 DSP叫做数字信号处理器,它的结构与MCU不同,加快了运算速度,突出了运算能力。可以把它看成一个超级快的MCU。低端的DSP,如C2000系列,主要是用在电机控制上,不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。高端的DSP,如C5000/C6000系列,一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。 FPGA叫做现场可编程逻辑阵列,本身没有什么功能,就像一张白纸,想要它有什么功能完全靠编程人员设计(它的所有过程都是硬件,包括VHDL和Verilog HDL程序设计也是硬件范畴,一般称之为编写“逻辑”。)。如果你够NB,你可以把它变成MCU,也可以变成DSP。由于MCU和DSP的内部结构都是设计好的,所以只能通过软件编程来进行顺序处理,而FPGA则可以并行处理和顺序处理,所以比较而言速度最快。 那么为什么MCU、DSP和FPGA会同时存在呢?那是因为MCU、DSP的内部结构都是由IC设计人员精心设计的,在完成相同功能时功耗和价钱都比FPGA要低的多。而且FPGA的开发本身就比较复杂,完成相同功能耗费的人力财力也要多。所以三者之间各有各的长处,各有各的用武之地。但是目前三者之间已经有融合的态势,ARM的M4系列里多加了一个精简的DSP核,TI的达芬奇系列本身就是ARM+DSP结构,ALTERA和XINLIX新推出的FPGA都包含了ARM的核在里面。所以三者之间的关系是越来越像三基色的三个圆了。 一言以蔽之“你中有我,我中有你”。 硬件工程师学习从何开始? 单片机:通常无操作系统,用于简单的控制,如电梯,空调等。 dsp:用于复杂的计算,像离散余弦变换、快速傅里叶变换,常用于图像处理,在数码相机等设备中使用。 arm:一个英国的芯片设计公司,但是不生产芯片。只卖知识产权。 fpga:现场可编程门阵列,以硬件描述语言(Verilog 或 VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至 FPGA 上进行测试,是现代 IC 设计验证的技术主流。 嵌入式 是相对于台式电脑而言,系统可裁剪,形态各异,可能体积、功耗、成本受限、实时性要求高,如示波器,手机,平板电脑,全自动洗衣机,路由器、数码相机,这些设备中,虽然看不到台式机的存在,但是都有一个或多个嵌入式系统在工作。 根据对象体系的功能复杂性和计算处理复杂性,提供的不同选择。对于简单的家电控制嵌入式系统,采用简单的8位单片机就足够了,价廉物美,对于手机和游戏机等,就必须采用32位的ARM和DSP等芯片了。FPGA是一种更偏向硬件的实现方式。 所以要通过学习成为硬件工程师,要从单片机开始,然后学习ARM和DSP之类。 市面上七大主流单片机的详细介绍 单片机现在可谓是铺天盖地,种类繁多,让开发者们应接不暇,发展也是相当的迅速,从上世纪80年代,由当时的4位8位发展到现在的各种高速单片机。 各个厂商们也在速度、内存、功能上此起彼伏,参差不齐~~同时涌现出一大批拥有代表性单片机的厂商:Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…国内的宏晶STC单片机也是可圈可点… 下面为大家带来51、MSP430、TMS、STM32、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺点比较及功能体现…… 51单片机 应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。 51单片机之所以成为经典,成为易上手的单片机主要有以下特点: 特性: 1.从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。嵌入式物联网等系统学习企鹅意义气呜呜吧久零就易,不但

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    单片机结构_单片机原理读书笔记

    ​ 用途:① 作通用寄存器R0~R7 ② R0与R1可作间址寄存器使用。 ​ 32个单元的寄存器区分为四组,使用时只能选其中一组寄存器。 ​ 寄存器的选组由程序状态字PSW的RS1和RS0位定。 ​ RS1 RS0 选寄存器组 ​ 0 0 0组 ​ 0 1 1组 ​ 1 0 2组 ​ 1 1 3组 ​ **初始化时或复位时,自动选中0组。**一旦选中一组,其它三组只能作为数据存储器使用,而不能作为寄存器使用。设置多组寄存器可以方便保护现场。 (2)20H~2FH:可位寻址区 ​ 共16个单元,每单元有八个位,每位有一个位地址,共128位,位地址范围为00H~7FH,该区既可位寻 址,又可字节寻址。 ​ 如 MOV 20H,C (这里C是Cy进位标志位),该指令是将Cy内容送20H位,如果Cy=1,位20H值为“1”。 (3)30H~7FH:通用存储区。

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    0-STM32+ESP8266+Air302基本控制篇(自建物联网平台)-整体运行测试-微信小程序使用APUConfig配网绑定ESP8266,并通过MQTT和ESP8266实现远程通信控制

    说明 这节测试一下微信小程序使用APUConfig配网绑定ESP8266,并通过MQTT和模组实现远程通信控制 这一节作为板子的整体功能测试,用户下载这一节的程序用来测试基本控制篇实现的基本功能 还有就是测试一下板子是否工作正常. 提示 单片机都是使用串口2和模组进行通信, 开发板只安装上WiFi模组. 📷 测试准备工作 1.下载这节程序到单片机 📷 2.单片机工程目录 📷 3.Hex文件位置 📷 4.使用单片机串口1打印串口日志(115200) 📷 正常情况下会打印 📷 5.安装微信小程序(使用开发工具导

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    51单片机设计8位抢答器_51单片机八路抢答器原理图

    毕业设计(论文)题 目:基于 51 单片机八路抢答器的设计 系 部: 专 业: 学 号: 学生姓名: 指导教师姓名: 指导教师职称: 2013 年 xx 月 xx 日XXXXXXXX 学院(论文)I摘 要随着科学技术的发展和普及,各种各样的竞赛越来越多,其中抢答器的作用也就显而易见。目前很多抢答器基本上采用小规模数字集成电路设计,使用起来不够理想。因此设计一更易于使用和区分度高的抢答器成了非常迫切的任务。现在单片机已进入各个领域,以其功耗小、智能化而著称,所以若利用单片机来设计抢答器,便使以上问题得以解决.针对以上情况,本文设计出以 STC89C52RC 单片机为核心的八路抢答器。我们采用了数字显示器直接指示,自动锁存显示结果,并自动复位的设计思想,它能根据不同的抢答输入信号,经过单片机的控制处理并产生不同的与输入信号相对应的输出信号,最后通过 LED 数码管显示相应的路数,即使两组的抢答时间相差几微秒,也可分辨出是哪组优先按下的按键,它充分利用了单片机系统的优点,具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。本设计是以八路抢答为基本理念。考虑到依需设定限时回答的功能,利用 51单片机及外围接口实现的抢答系统,利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理,将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够正确地进行计时,同时使数码管能够正确地显示时间。用开关做键盘输出,扬声器发生提示。同时系统能够实现:在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为犯规;满时后系统计时自动复位及主控强制复位;按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。【关键词】STC89C52RC 共阴数码管 按键 蜂鸣器目录XXXXXXXX 学院(论文)II前 言 1第一章 工作原理 21.1 设计目标 .21.1.1 基本功能 .21.1.2 主要技术参数 .2第二章 硬件设计与原理 32.1 总设计框图 32.2 硬件设计分析 32.2.1 电源的设计 32.2.2 单片机最小系统 42.2.3 数码管显示电路 102.2.4 按键输入电路 112.2.5 报警与指示电路 14第三章 软件设计与分析 153.1 软件设计的组成 153.2 各部分软件分析 153.2.1 延时子函数 153.2.2 初始化子函数 153.2.3 开始键扫描子函数 163.2.4 选手抢答按键扫描子函数 173.2.5 显示子函数 203.2.6 调整时间键扫描子函数 243.2.7 定时器 0 中断子函数 263.2.8 定时器 1 中断子函数 273.2.9 主函数 283.3 总源程序 30第四章 软件仿真 464.1 PROTEUS 简介 .464.2 仿真图 .484.3 原理图 .494.4 元件清单 .50XXXXXXXX 学院(论文)III4.5 仿真结果图 51总结 54致 谢 56参考文献 57XXXXXXXX 学院(论文)1前 言最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。 “单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科基础科,它是继“汇编语言程序设计” , “接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。XXXXXXXX 学院(论文)2第一章 工作原理1.1 设计目标1.1.1 基本功能1、同时供 8 名选手比赛,分别用 8 个按钮 K1 ~ K8 表示。2、设置一个系统抢答控制开关 K0,该开关由主持人控制。3、抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮,锁存相应的编号,扬声器发出声响提示,并在七段数码管上显示选手号码。选手抢答实行优先锁存,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4、抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如 30 秒) 。当主持人启动“开始“键后,定时器进行减计时。5、参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。在这段时间如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示 00。1.1.2 主要技术参数 1、在抢答中,只有开始后抢答才有效,如果在开始抢答前抢答为犯规。2、抢答限定时间和回答问题的时间是在 10~60s 设定。3、可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答,正确按键后有音提示。4、抢答时间和回答问题时间倒记时显示,时间完后系统自动复位。5、按键锁定,在有效状态下,按键无效非法。XXXXXXXX 学院(论文)3第二章 硬件设计与原理以 STC89C52RC 单片机为核心,起着控制作用。系统包括数码管显示电路、复位电路、时钟电路、按键输入电路和蜂鸣器报警电路。设计思路分为六

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