MCU是Microcontroller Unit 的簡(jiǎn)稱，中文叫微控制器，俗稱單片機(jī)，是把CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組合控制，諸如手機(jī)、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)器手臂的控制等，都可見(jiàn)到MCU的身影。

一
單片機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史

單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長(zhǎng)，但發(fā)展十分迅猛。它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器（CPU）的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，自1971年美國(guó)英特爾公司首先推出4位微處理器以來(lái)，它的發(fā)展到目前為止大致可分為5個(gè)階段。下面以英特爾公司的單片機(jī)發(fā)展為代表加以介紹。

1971年~1976年

單片機(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。1971年11月英特爾公司首先設(shè)計(jì)出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器英特爾4004，并配有RAM、 ROM和移位寄存器， 構(gòu)成了[敏感詞]臺(tái)MCS—4微處理器， 而后又推出了8位微處理器英特爾8008， 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。

1976年~1980年

低性能單片機(jī)階段。以1976年英特爾公司推出的MCS—48系列為代表， 采用將8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等集成于一塊半導(dǎo)體芯片上的單片結(jié)構(gòu)， 雖然其尋址范圍有限（不大于4 KB）， 也沒(méi)有串行I/O， RAM、 ROM容量小， 中斷系統(tǒng)也較簡(jiǎn)單， 但功能可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表等的需要。

1980年~1983年

高性能單片機(jī)階段。這一階段推出的高性能8位單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)， 多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM、 ROM的容量加大，且尋址范圍可達(dá)64 KB，個(gè)別片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。

1983年~80年代末

16位單片機(jī)階段。1983年英特爾公司又推出了高性能的16位單片機(jī)MCS－96系列，由于其采用了[敏感詞]的制造工藝， 使芯片集成度高達(dá)12萬(wàn)只晶體管/片。

1990年代

單片機(jī)在集成度、功能、速度、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域等全方位向更高水平發(fā)展。

二
單片機(jī)的分類及應(yīng)用

MCU按其存儲(chǔ)器類型可分為無(wú)片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。對(duì)于無(wú)片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用（典型為8031）；帶片內(nèi)ROM型的芯片又分為片內(nèi)EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內(nèi)掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內(nèi)Flash型（典型芯片為89C51）等類型。

按用途可分為通用型和專用型；根據(jù)數(shù)據(jù)總線的寬度和一次可處理的數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度可分為8、16、32位MCU。

目前，國(guó)內(nèi)MCU應(yīng)用市場(chǎng)最廣泛的是消費(fèi)電子領(lǐng)域，其次是工業(yè)領(lǐng)域、和汽車電子市場(chǎng)。消費(fèi)電子包括家用電器、電視、游戲機(jī)和音視頻系統(tǒng)等。工業(yè)領(lǐng)域包括智能家居、自動(dòng)化、醫(yī)療應(yīng)用及新能源生成與分配等。汽車領(lǐng)域包括汽車動(dòng)力總成和安全控制系統(tǒng)等。

三
單片機(jī)的基本功能

對(duì)于絕大多數(shù)MCU，下列功能是最普遍也是最基本的，針對(duì)不同的MCU，其描述的方式可能會(huì)有區(qū)別，但本質(zhì)上是基本相同的：

1、TImer(定時(shí)器)：TImer的種類雖然比較多，但可歸納為兩大類：一類是固定時(shí)間間隔的TImer，即其定時(shí)的時(shí)間是由系統(tǒng)設(shè)定的，用戶程序不可控制，系統(tǒng)只提供幾種固定的時(shí)間間隔給用戶程序進(jìn)行選擇，如32Hz，16Hz，8Hz等，此類TImer在4位MCU中比較常見(jiàn)，因此可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、計(jì)時(shí)等相關(guān)的功能。

另一類則是Programmable Timer(可編程定時(shí)器)，顧名思義，該類Timer的定時(shí)時(shí)間是可以由用戶的程序來(lái)控制的，控制的方式包括：時(shí)鐘源的選擇、分頻數(shù)(Prescale)選擇及預(yù)制數(shù)的設(shè)定等，有的MCU三者都同時(shí)具備，而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應(yīng)用非常靈活，實(shí)際的使用也千變?nèi)f化，其中最常見(jiàn)的一種應(yīng)用就是用其實(shí)現(xiàn)PWM輸出。

由于時(shí)鐘源可以自由選擇，因此，此類Timer一般均與Event Counter(事件計(jì)數(shù)器)合在一起。

2、IO口：任何MCU都具有一定數(shù)量的IO口，沒(méi)有IO口，MCU就失去了與外部溝通的渠道。根據(jù)IO口的可配置情況，可以分為如下幾種類型：

純輸入或純輸出口：此類IO口由MCU硬件設(shè)計(jì)決定，只能是輸入或輸出，不可用軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的設(shè)定。

直接讀寫IO口：如MCS-51的IO口就屬于此類IO口。當(dāng)執(zhí)行讀IO口指令時(shí)，就是輸入口;當(dāng)執(zhí)行寫IO口指令則自動(dòng)為輸出口。

程序編程設(shè)定輸入輸出方向的：此類IO口的輸入或輸出由程序根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)進(jìn)行設(shè)定，應(yīng)用比較靈活，可以實(shí)現(xiàn)一些總線級(jí)的應(yīng)用，如I2C總線，各種LCD、LED Driver的控制總線等。

對(duì)于IO口的使用，重要的一點(diǎn)必須牢記的是：對(duì)于輸入口，必須有明確的電平信號(hào)，確保不能浮空(可以通過(guò)增加上拉或下拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn));而對(duì)于輸出口，其輸出的狀態(tài)電平必須考慮其外部的連接情況，應(yīng)保證在Standby或靜態(tài)狀態(tài)下不存在拉電流或灌電流。

3、外部中斷：外部中斷也是絕大多數(shù)MCU所具有的基本功能，一般用于信號(hào)的實(shí)時(shí)觸發(fā)，數(shù)據(jù)采樣和狀態(tài)的檢測(cè)，中斷的方式由上升沿、下降沿觸發(fā)和電平觸發(fā)幾種。外部中斷一般通過(guò)輸入口來(lái)實(shí)現(xiàn)，若為IO口，則只有設(shè)為輸入時(shí)其中斷功能才會(huì)開啟;若為輸出口，則外部中斷功能將自動(dòng)關(guān)閉(ATMEL的ATiny系列存在一些例外，輸出口時(shí)也能觸發(fā)中斷功能)。外部中斷的應(yīng)用如下：

外部觸發(fā)信號(hào)的檢測(cè)：一種是基于實(shí)時(shí)性的要求，比如可控硅的控制，突發(fā)性信號(hào)的檢測(cè)等，而另一種情況則是省電的需要。

信號(hào)頻率的測(cè)量：為了保證信號(hào)不被遺漏，外部中斷是最理想的選擇。

數(shù)據(jù)的解碼：在遙控應(yīng)用領(lǐng)域，為了降低設(shè)計(jì)的成本，經(jīng)常需要采用軟件的方式來(lái)對(duì)各種編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，如Manchester和PWM編碼的解碼。

按鍵的檢測(cè)和系統(tǒng)的喚醒：對(duì)于進(jìn)入Sleep狀態(tài)的MCU，一般需要通過(guò)外部中斷來(lái)進(jìn)行喚醒，最基本的形式則是按鍵，通過(guò)按鍵的動(dòng)作來(lái)產(chǎn)生電平的變化。

4、通訊接口：MCU所提供的通訊接口一般包括SPI接口，UART，I2C接口等，其分別描述如下：

SPI接口：此類接口是絕大多數(shù)MCU都提供的一種最基本通訊方式，其數(shù)據(jù)傳輸采用同步時(shí)鐘來(lái)控制，信號(hào)包括：SDI(串行數(shù)據(jù)輸入)、SDO(串行數(shù)據(jù)輸出)、SCLK(串行時(shí)鐘)及Ready信號(hào);有些情況下則可能沒(méi)有Ready信號(hào);此類接口可以工作在Master方式或Slave方式下，通俗說(shuō)法就是看誰(shuí)提供時(shí)鐘信號(hào)，提供時(shí)鐘的一方為Master，相反的一方則為Slaver。

UART（Universal Asynchronous Receive Transmit）：屬于最基本的一種異步傳輸接口，其信號(hào)線只有Rx和Tx兩條，基本的數(shù)據(jù)格式為：Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even， Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位數(shù)據(jù)所占的時(shí)間稱為Baud Rate(波特率)。

對(duì)于大多數(shù)的MCU來(lái)講，數(shù)據(jù)位的長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式(奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)或無(wú)校驗(yàn))、停止位(Stop Bit)的長(zhǎng)度及Baud Rate是可以通過(guò)程序編程進(jìn)行靈活設(shè)定。此類接口最常用的方式就是與PC機(jī)的串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

I2C接口：I2C是由Philips開發(fā)的一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，同樣采用2根信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)：SDAT(串行數(shù)據(jù)輸入輸出)和SCLK(串行時(shí)鐘)。其[敏感詞]的好處是可以在此總線上掛接多個(gè)設(shè)備，通過(guò)地址來(lái)進(jìn)行識(shí)別和訪問(wèn);I2C總線的一個(gè)[敏感詞]的好處就是非常方便用軟件通過(guò)IO口來(lái)實(shí)現(xiàn)，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率完全由SCLK來(lái)控制，可快可慢，不像UART接口，有嚴(yán)格的速率要求。

5、Watchdog（看門狗定時(shí)器）：Watchdog也是絕大多數(shù)MCU的一種基本配置(一些4位MCU可能沒(méi)有此功能)，大多數(shù)的MCU的Watchdog只能允許程序?qū)ζ溥M(jìn)行復(fù)位而不能對(duì)其關(guān)閉(有的是在程序燒入時(shí)來(lái)設(shè)定的，如Microchip PIC系列MCU)，而有的MCU則是通過(guò)特定的方式來(lái)決定其是否打開，如Samsung的KS57系列，只要程序訪問(wèn)了Watchdog寄存器，就自動(dòng)開啟且不能再被關(guān)閉。一般而言watchdog的復(fù)位時(shí)間是可以程序來(lái)設(shè)定的。Watchdog的最基本的應(yīng)用是為MCU因?yàn)橐馔獾墓收隙鴮?dǎo)致死機(jī)提供了一種自我恢復(fù)的能力。

四
全球主流單片機(jī)制造商

（排名不分先后，整理為主流廠商，如有缺少請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)補(bǔ)充）

歐美地區(qū)

1、Freescale+NXP（飛思卡爾+恩智浦）：荷蘭，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、LED和普通照明、醫(yī)療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機(jī)控制、電源和功率轉(zhuǎn)換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)與通信基礎(chǔ)設(shè)施。

2、Microchip+Atmel（微芯科技+愛(ài)特梅爾）：美國(guó)，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、汽車、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂(lè)、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)外設(shè)。

3、Cypress+Spansion（賽普拉斯+飛索半導(dǎo)體）：美國(guó)，主要提供8位、16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、家用電器、醫(yī)療、消費(fèi)類電子、通信與電信、工業(yè)、無(wú)線。

4、ADI（亞德諾半導(dǎo)體）：美國(guó)，主要提供8位、16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：航空航天與[敏感詞]、汽車應(yīng)用 、樓宇技術(shù) 、通信 、消費(fèi)電子 、能源 、醫(yī)療保健 、儀器儀表和測(cè)量 、電機(jī)、工業(yè)自動(dòng)化 、安防。

5、Infineon（英飛凌）：德國(guó)，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、工程、商用和農(nóng)用車輛、數(shù)據(jù)處理、電動(dòng)交通、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)、電源、面向摩托車電動(dòng)自行車與小型電動(dòng)車、智能電網(wǎng)、照明、太陽(yáng)能系統(tǒng)解決方案、風(fēng)能系統(tǒng)解決方案。

6、ST Microelectronics（意法半導(dǎo)體）：意大利/法國(guó)，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：LED和普通照明、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機(jī)控制、電源和功率轉(zhuǎn)換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)與通信基礎(chǔ)設(shè)施。

7、Qualcomm（高通）：美國(guó)，主要提供16位，32位MCU。應(yīng)用范圍：智能手機(jī)、平板電腦、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器。

8、Texas Instruments（德州儀器）：美國(guó)，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、通信。

9、Maxim（美信）：美國(guó)，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)應(yīng)用、安防。

日韓地區(qū)  

1、Renesas（瑞薩）：日本，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：電腦及外設(shè)、消費(fèi)類電子、健康醫(yī)療電子、汽車電子、工業(yè)、通信。

2、Toshiba（東芝）：日本，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、無(wú)線通信、移動(dòng)電話、電腦與周邊設(shè)備、影像及音視頻、消費(fèi)類(家電)、LED照明、安全、電源管理、娛樂(lè)設(shè)備。

3、Fujitsu（富士通）：日本，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車、醫(yī)療、機(jī)械，家電。

4、Samsung Electronics（三星電子）：韓國(guó)，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、汽車、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂(lè)、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)外設(shè)。

中國(guó)地區(qū)  

中國(guó)大陸地區(qū)  

1、希格瑪微電子：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：電信、制造、能源、交通、電力等。

2、珠海歐比特：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：航空航天：星箭站船、飛行器;高端工控：嵌入式計(jì)算機(jī);艦船控制、工業(yè)控制、電力設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控。

3、兆易創(chuàng)新：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)。

4、晟矽微電子：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：小家電、消費(fèi)類電子、遙控器、鼠標(biāo)、鋰電池、數(shù)碼產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療儀器及計(jì)量、玩具、工業(yè)控制、智能家居及安防等領(lǐng)域。

5、芯?？萍迹褐饕峁?6、32位MCU，應(yīng)用范圍：儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、家電、汽車電子。

6、聯(lián)華集成電路：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、白色家電、工業(yè)控制、通信設(shè)備、汽車電子、計(jì)算機(jī)。

7、珠海建榮：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：家用電器 、移動(dòng)電源。

8、炬芯科技：主要提供8位至32位MCU，應(yīng)用范圍：平板電腦、智能家居、多媒體、藍(lán)牙、wifi音頻。

9、愛(ài)思科微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)類芯片、通訊類芯片、信息類芯片、家電。

10、華芯微電子：主要提供8位、4位MCU，應(yīng)用范圍：衛(wèi)星接收器、手機(jī)充電器、萬(wàn)年歷、多合一遙控器。

11、上海貝嶺（華大半導(dǎo)體控股）：主要提供8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：計(jì)算機(jī)周邊、HDTV、電源管理、小家電、數(shù)字家電。

12、海爾集成電路：主要提供14位、15位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)、智能儀表。

13、北京君正：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：可穿戴式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、汽車、消費(fèi)類電子、平板電腦。

14、中微半導(dǎo)體：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：智能家電、汽車電子、安防監(jiān)控、LED照明及景觀、智能玩具、智能家居、消費(fèi)類電子。

15、神州龍芯集成電路：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：電力監(jiān)控、智能電網(wǎng)、工業(yè)數(shù)字控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、數(shù)據(jù)監(jiān)控。

16、紫光微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：智能家電。

17、時(shí)代民芯：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：汽車導(dǎo)航、交通監(jiān)控、漁船監(jiān)管、電力電信網(wǎng)絡(luò)。

18、華潤(rùn)矽科微電子（華潤(rùn)微旗下公司）：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、工業(yè)控制、家電。

19、國(guó)芯科技：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：信息安全領(lǐng)域 、辦公自動(dòng)化領(lǐng)域、通訊網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、 信息安全領(lǐng)域。

20、中天微：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：智能手機(jī)、數(shù)字電視、機(jī)頂盒、汽車電子、GPS、電子閱讀器、打印機(jī)。

21、華潤(rùn)微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：家電，消費(fèi)類電子、工業(yè)自動(dòng)化控制的通用控制電路。

22、中穎電子：主要提供4位、8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：家電、電機(jī)。

23、靈動(dòng)微電子：主要提供32位，應(yīng)用范圍：電機(jī)控制、藍(lán)牙控制、高清顯示、無(wú)線充、無(wú)人機(jī)、微型打印機(jī)、智能標(biāo)簽、電子煙、LED點(diǎn)陣屏等。

24、新唐科技：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：照明、物聯(lián)網(wǎng)等。

25、東軟載波：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：家電、智能家居、儀器儀表、液晶面板控制器、工業(yè)控制等。

26、貝特萊：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：智能家居、工業(yè)控制以及消費(fèi)類產(chǎn)品領(lǐng)域。

27、笙泉科技：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：車用、教育、工控、醫(yī)療等中小型顯示面板。

28、航順芯片：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：汽車、物聯(lián)網(wǎng)等。

29、復(fù)旦微電子：主要提供16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：智能電表、智能門鎖等。

30、華大半導(dǎo)體：主要提供8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：工業(yè)控制、智能制造、智慧生活及物聯(lián)網(wǎng)等。

中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)  

1、宏晶科技：主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：通信、工業(yè)控制、信息家電、語(yǔ)音。

2、盛群半導(dǎo)體：主要提供8位、32位MCU。應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、LED照明等。

3、凌陽(yáng)科技：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：家庭影音。

4、中穎電子：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：充電器、移動(dòng)電源、家電、工業(yè)控制。

5、松翰科技：主要提供8位、32位MCU。應(yīng)用范圍：搖控器、智能型充電器、大小系統(tǒng)、電子秤、耳溫槍、血壓計(jì)、胎壓計(jì)、各類量測(cè)及健康器材。

6、華邦電子：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：車用電子、工業(yè)電子、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)。

7、十速科技：主要提供4位、8位、51位MCU。應(yīng)用范圍：遙控器、小家電。

8、佑華微電子：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：錄音集成電路產(chǎn)品、消費(fèi)電子、家用產(chǎn)品。

9、應(yīng)廣科技單片機(jī)：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：機(jī)械、自動(dòng)化、家電、機(jī)器人。

10、義隆電子：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、電腦、智能手機(jī)。
 

五
單片機(jī)的學(xué)習(xí)竅門    

任何一款MCU，其基本原理和功能都是大同小異，所不同的只是其外圍功能模塊的配置及數(shù)量、指令系統(tǒng)等。

對(duì)于指令系統(tǒng)，雖然形式上看似千差萬(wàn)別，但實(shí)際上只是符號(hào)的不同，其所代表的含義、所要完成的功能和尋址方式基本上是類似的。

要了解一款MCU，首先需要知道就是其ROM空間、RAM空間、IO口數(shù)量、定時(shí)器數(shù)量和定時(shí)方式、所提供的外圍功能模塊（Peripheral Circuit）、中斷源、工作電壓及功耗等等。

了解這些MCU Features后，接下來(lái)[敏感詞]步就是將所選MCU的功能與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的要求的功能進(jìn)行對(duì)比，明確哪些資源是目前所需要的，哪些是本項(xiàng)目所用不到的。

對(duì)于項(xiàng)目中需要用到的而所選MCU不提供的功能，則需要認(rèn)真理解MCU的相關(guān)資料，以求用間接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，所開發(fā)的項(xiàng)目需要與PC機(jī)COM口進(jìn)行通訊，而所選的MCU不提供UART口，則可以考慮用外部中斷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于項(xiàng)目開發(fā)需要用到的資源，則需要對(duì)其Manua*進(jìn)行認(rèn)真的理解和閱讀，而對(duì)于不需要的功能模塊則可以忽略或?yàn)g覽即可。對(duì)于MCU學(xué)習(xí)來(lái)講，應(yīng)用才是關(guān)鍵，也是最主要的目的。

明確了MCU的相關(guān)功能后，接下來(lái)就可以開始編程了。

對(duì)于初學(xué)者或初次使用此款MCU的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，可能會(huì)遇到很多對(duì)MCU的功能描述不明確的地方，對(duì)于此類問(wèn)題，可以通過(guò)兩種方法來(lái)解決，一種是編寫特別的驗(yàn)證程序來(lái)理解資料所述的功能;另一種則可以暫時(shí)忽略，單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中則按照自己目前的理解來(lái)編寫，留到調(diào)試時(shí)去修改和完善。前一種方法適用于時(shí)間較寬松的項(xiàng)目和初學(xué)者，而后一種方法則適合于具有一定單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人或項(xiàng)目進(jìn)度較緊迫的情況。

指令系統(tǒng)千萬(wàn)不要特別花時(shí)間去理解。指令系統(tǒng)只是一種邏輯描述的符號(hào)，只有在編程時(shí)根據(jù)自己的邏輯和程序的邏輯要求來(lái)查看相關(guān)的指令即可，而且隨著編程的進(jìn)行，對(duì)指令系統(tǒng)也會(huì)越來(lái)越熟練，甚至可以不自覺(jué)地記憶下來(lái)。

六
單片機(jī)的程序編寫

MCU的程序的編寫與PC下的程序的編寫存在很大的區(qū)別，雖然現(xiàn)在基于C的MCU開發(fā)工具越來(lái)越流行，但對(duì)于一個(gè)高效的程序代碼和喜歡使用匯編的設(shè)計(jì)者來(lái)講，匯編語(yǔ)言仍然是最簡(jiǎn)潔、最有效的編程語(yǔ)言。

對(duì)于MCU的程序編寫，其基本的框架可以說(shuō)是大體一致的，一般分為初始化部分(這是MCU程序設(shè)計(jì)與PC[敏感詞]的不同)，主程序循環(huán)體和中斷處理程序三大部分，其分別說(shuō)明如下：

1、初始化：對(duì)于所有的MCU程序的設(shè)計(jì)來(lái)講，初始化是最基本也是最重要的一步，一般包括如下內(nèi)容：

屏蔽所有中斷并初始化堆棧指針：初始化部分一般不希望有任何中斷發(fā)生。

清除系統(tǒng)的RAM區(qū)域和顯示Memory：雖然有時(shí)可能沒(méi)有完全的必要，但從可靠性及一致性的角度出發(fā)，特別是對(duì)于防止意外的錯(cuò)誤，還是建議養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

IO口的初始化：根據(jù)項(xiàng)目的應(yīng)用的要求，設(shè)定相關(guān)IO口的輸入輸出方式，對(duì)于輸入口，需要設(shè)定其上拉或下拉電阻;對(duì)于輸出口，則必須設(shè)定其初始的電平輸出，以防出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。

中斷的設(shè)置：對(duì)于所有項(xiàng)目需要用到的中斷源，應(yīng)該給予開啟并設(shè)定中斷的觸發(fā)條件，而對(duì)于不使用的多余的中斷，則必須給予關(guān)閉。

其他功能模塊的初始化：對(duì)于所有需要用到的MCU的外圍功能模塊，必須按項(xiàng)目的應(yīng)用的要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，如UART的通訊，需要設(shè)定Baud Rate，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，校驗(yàn)方式和Stop Bit的長(zhǎng)度等，而對(duì)于Programmer Timer，則必須設(shè)置其時(shí)鐘源，分頻數(shù)及Reload Data等。

參數(shù)的初始化：完成了MCU的硬件和資源的初始化后，接下來(lái)就是對(duì)程序中使用到的一些變量和數(shù)據(jù)的初始化設(shè)置，這一部分的初始化需要根據(jù)具體的項(xiàng)目及程序的總體安排來(lái)設(shè)計(jì)。對(duì)于一些用EEPROM來(lái)保存項(xiàng)目預(yù)制數(shù)的應(yīng)用來(lái)講，建議在初始化時(shí)將相關(guān)的數(shù)據(jù)拷貝到MCU的RAM，以提高程序?qū)?shù)據(jù)的訪問(wèn)速度，同時(shí)降低系統(tǒng)的功耗（原則上，訪問(wèn)外部EEPROM都會(huì)增加電源的功耗）。

2、主程序循環(huán)體：大多數(shù)MCU是屬于長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行的，因此其主程序體基本上都是以循環(huán)的方式來(lái)設(shè)計(jì)，對(duì)于存在多種工作模式的應(yīng)用來(lái)講，則可能存在多個(gè)循環(huán)體，相互之間通過(guò)狀態(tài)標(biāo)志來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于主程序體，一般情況下主要安排如下的模塊：

計(jì)算程序：計(jì)算程序一般比較耗時(shí)，因此堅(jiān)決反對(duì)放在任何中斷中處理，特別是乘除法運(yùn)算。

實(shí)時(shí)性要求不高或沒(méi)有實(shí)時(shí)性要求的處理程序；
 

顯示傳輸程序：主要針對(duì)存在外部LED、LCD Driver的應(yīng)用。

3、中斷處理程序：中斷程序主要用于處理實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)和事件，如，外部突發(fā)性信號(hào)的檢測(cè)，按鍵的檢測(cè)和處理，定時(shí)計(jì)數(shù)，LED顯示掃描等。

一般情況下，中斷程序應(yīng)盡可能保證代碼的簡(jiǎn)潔和短小，對(duì)于不需要實(shí)時(shí)去處理的功能，可以在中斷中設(shè)置觸發(fā)的標(biāo)志，然后由主程序來(lái)執(zhí)行具體的事務(wù)――這一點(diǎn)非常重要，特別是對(duì)于低功耗、低速的MCU來(lái)講，必須保證所有中斷的及時(shí)響應(yīng)。

4、對(duì)于不同任務(wù)體的安排，不同的MCU其處理的方法也有所不同：

例如，對(duì)于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)應(yīng)用，考慮到此類項(xiàng)目均為手持式設(shè)備和采用普通的LCD顯示，對(duì)按鍵的反應(yīng)和顯示的反應(yīng)要求實(shí)時(shí)性較高，因此一般采用定時(shí)中斷的方式來(lái)處理按鍵的動(dòng)作和數(shù)據(jù)的顯示；而對(duì)于高速的MCU，如Fosc》1MHz的應(yīng)用，由于此時(shí)MCU有足夠的時(shí)間來(lái)執(zhí)行主程序循環(huán)體，因此可以只在相應(yīng)的中斷中設(shè)置各種觸發(fā)標(biāo)志，并將所有的任務(wù)放在主程序體中來(lái)執(zhí)行。

5、在MCU的程序設(shè)計(jì)中，還需要特別注意的一點(diǎn)就是：

要防止在中斷和主程序體中同時(shí)訪問(wèn)或設(shè)置同一個(gè)變量或數(shù)據(jù)的情況。有效的預(yù)防方法是，將此類數(shù)據(jù)的處理安排在一個(gè)模塊中，通過(guò)判斷觸發(fā)標(biāo)志來(lái)決定是否執(zhí)行該數(shù)據(jù)的相關(guān)操作；而在其他的程序體中(主要是中斷)，對(duì)需要進(jìn)行該數(shù)據(jù)的處理的地方只設(shè)置觸發(fā)的標(biāo)志。――這可以保證數(shù)據(jù)的執(zhí)行是可預(yù)知和[敏感詞]的。

七   工程師對(duì)單片機(jī)編程的總結(jié)  

1、要養(yǎng)成總結(jié)的好習(xí)慣，總結(jié)不僅是對(duì)自己學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，還是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的一個(gè)回顧與加深，還可避免第二次犯錯(cuò)。

2、編寫程序之前先要有一個(gè)對(duì)該項(xiàng)目熟悉的了解，做到心中有數(shù)，列一個(gè)大致框架。仔細(xì)推敲該怎么布局，怎樣布局最合理，該步驟很重要。要分析先做哪個(gè)模塊，具體到該模塊的具體步驟，各個(gè)函數(shù)怎么命名，與其他模塊的銜接等。[敏感詞]拿張紙記下重要過(guò)程。

3、對(duì)于c語(yǔ)言的模塊化編程，要先分好各個(gè)模塊，一個(gè)模塊一個(gè)模塊的編程，確定一個(gè)順序，按順序來(lái)，該模塊成功之后再編寫下一個(gè)。對(duì)于頭文件，當(dāng)該模塊編寫好之后再編寫該模塊的頭文件。

4、出現(xiàn)警告不要忽視，說(shuō)明該程序一定有不合理之處，要弄清其來(lái)源，找到解決辦法。找來(lái)源時(shí)要有針對(duì)性，可上網(wǎng)搜一下該方面的資料，或向別人請(qǐng)教。例如，居然把另一個(gè)工程內(nèi)的main函數(shù)加入了這個(gè)工程。還有居然函數(shù)命名重復(fù)。還有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原因，層層遞進(jìn)。還有端口定義時(shí)居然選錯(cuò)了接口。有時(shí)，實(shí)在解決不了就休息一下，在想也挺好的。再簡(jiǎn)單的地方也要注意一下，都有可能出錯(cuò)。   
       在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，代碼的使用效率問(wèn)題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問(wèn)題仍困擾著?，F(xiàn)歸納出單片機(jī)開發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。        
 
  八
  單片機(jī)開發(fā)技巧  
       1    如何減少程序中的bug      
對(duì)于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。  
 

• 物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。
• 資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆疊深度。
• 應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過(guò)程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。

       2    如何提高C語(yǔ)言編程代碼的效率      
用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到[敏感詞]的效率，[敏感詞]熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語(yǔ)言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率[敏感詞]的語(yǔ)句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語(yǔ)言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20%。  
  對(duì)于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語(yǔ)言，但前提是要求你對(duì)該MCU系統(tǒng)的C語(yǔ)言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語(yǔ)言是最普遍的一種高級(jí)語(yǔ)言，但由于不同的MCU廠家其C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對(duì)這些特性不了解，那么調(diào)試起來(lái)問(wèn)題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語(yǔ)言。

3    如何解決單片機(jī)的抗干擾性問(wèn)題      
防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來(lái)越受到重視。  
  單片機(jī)干擾最常見(jiàn)的現(xiàn)象就是復(fù)位，至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)，所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。  
  一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來(lái)判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過(guò)判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺(jué)到程序被重新復(fù)位過(guò)。  
       4    如何測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性      
當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：  
 

• 測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性
• 上電、掉電測(cè)試
• 老化測(cè)試
• ESD和EFT等測(cè)試

  有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。

從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。  
  此外在開發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。        
        九
芯片操作總結(jié)        
對(duì)芯片的操作主要是對(duì)芯片內(nèi)寄存器的操作，芯片內(nèi)寄存器在存儲(chǔ)器上映射的都有自己的[敏感詞]地址，這也就是對(duì)相應(yīng)的地址的操作。看芯片，首先看時(shí)序圖，再了解相應(yīng)的寄存器，了解是如何操作的，定義需要的端口（程序可以識(shí)別），編寫寫操作程序和讀操作程序。

如何往芯片內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，如何讀出數(shù)據(jù)，通過(guò)哪個(gè)端口輸入或讀出（最主要的地方）。

通過(guò)總線連接芯片時(shí)，首先要了解該總線的協(xié)議。I2c總線連接的芯片，主要通過(guò)該總線去控制該芯片。

1、點(diǎn)陣中一個(gè)74hc595用于列的選擇，令外兩個(gè)用于顏色的選擇，點(diǎn)陣相當(dāng)于二極管的集合，

一端給高電平，另一端給低電平，二極管才能亮。只是一端選擇不同時(shí)，亮不同的顏色。

定時(shí)器工作模式的選擇：高四位是設(shè)置定時(shí)器T1，低四位設(shè)置T0。然后各模式的后兩位設(shè)置工作模式。當(dāng)設(shè)置兩個(gè)定時(shí)器時(shí)，注意使用或（|）。當(dāng)用中斷時(shí)，注意進(jìn)入中斷后，該清零的要清零。

2、串口收發(fā)：波特率的設(shè)置一般用模式2（自動(dòng)重裝初值），因?yàn)椴煌难b置，處理數(shù)據(jù)的能力不同，設(shè)置波特率主要為了照顧低速裝置及為了彼此間的通訊。中斷標(biāo)志位要軟件清零。設(shè)置串口中斷時(shí)，收發(fā)無(wú)論哪一個(gè)產(chǎn)生都能進(jìn)入中斷函數(shù)，因此要注意設(shè)置中斷函數(shù)。（自我感覺(jué)一般設(shè)置一種功能，當(dāng)做上位機(jī)或下位機(jī)）。

發(fā)送用中斷的話，要解決[敏感詞]次該怎么進(jìn)入中斷，因此首先要發(fā)送一次，此后就可以進(jìn)入中斷了。一次只能發(fā)一字節(jié)，而且只有在TI置一之后才能發(fā)送下一位。

3、Pcf8591ad轉(zhuǎn)換，有四個(gè)通道的輸入，讀pcf8591時(shí)，選通哪一個(gè)通道，讀的就是那個(gè)通道輸入的電壓，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該芯片內(nèi)，再讀出。讀時(shí)先寫芯片的地址，在寫器件的子地址（0x40|通道號(hào)），然后就是讀出的數(shù)據(jù)。

4、Da轉(zhuǎn)換是先向芯片內(nèi)寫入器件地址，在寫子地址（0x40），在寫要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。器件地址芯片資料有介紹。

5、對(duì)于液晶顯示，寫入數(shù)據(jù)顯示后，他會(huì)一直顯示，不用持續(xù)刷新，要想改變，只有重新輸入。

6、對(duì)于ds1302時(shí)鐘芯片，讀數(shù)據(jù)時(shí)是在寫入數(shù)據(jù)時(shí)的第八個(gè)時(shí)鐘下降沿就讀出[敏感詞]位數(shù)據(jù)的的，然后再為下次輸出做準(zhǔn)備，注意程序的寫法，還要注意返回值放的位置。

7、Ds1302中先指明寄存器，再向其中寫入數(shù)據(jù)。芯片資料上的寄存器標(biāo)出的是地址。（寫保護(hù)處程序還不大明白，不是一直都有寫入嗎？為什么還打開寫保護(hù)？）

（根據(jù)前面的大俠，可以在初始化時(shí)間后設(shè)一標(biāo)志，有此標(biāo)志則不用再初始化時(shí)間。但是如果斷電后，MCU的RAM是無(wú)法保存這個(gè)標(biāo)志的，因此可以用DS1302的RAM保存該標(biāo)志，待上電后讀取該標(biāo)志。我也是初學(xué)者，最近也打算用DS1302。不知說(shuō)法對(duì)不，我也還沒(méi)具體實(shí)施，多交流）

8、初始化[敏感詞]還要寫一下，以防以后忘記。有時(shí)注意讀出或?qū)懭霑r(shí)，首先操作的是[敏感詞]位還是[敏感詞]位，可根據(jù)時(shí)序圖判斷出。

9、對(duì)于紅外收發(fā)，接收時(shí)，他是根據(jù)兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)確定是高電平還是低電平，寫程序時(shí)，先用定時(shí)器確定時(shí)間長(zhǎng)短，保存，然后再轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制（該程序?qū)懛ǘ嗫纯矗芎茫?

10、步進(jìn)電機(jī)：主要做開關(guān)用，步進(jìn)電機(jī)的力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而降低。主要用在機(jī)床上零部件加工的自動(dòng)進(jìn)給。對(duì)有較高精度的控制場(chǎng)所都可也使用。

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

11、伺服電機(jī)：（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。   直流電機(jī)：范圍較大，小車上都是。

12、漢字概覽：  
為了將漢字在顯示器或打印機(jī)上輸出，把漢字按圖形符號(hào)設(shè)計(jì)成點(diǎn)陣圖，就得到了相應(yīng)的點(diǎn)陣代碼（字形碼）。

為在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示漢字而統(tǒng)一的編碼方式形成漢字編碼叫內(nèi)碼（如國(guó)標(biāo)碼），內(nèi)碼是惟一的（相當(dāng)于該字的身份證號(hào)）。為方便漢字輸入而形成的漢字編碼為輸入碼，屬于漢字的外碼，輸入碼因編碼方式不同而不同，是多種多樣的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼，計(jì)算機(jī)通過(guò)漢字內(nèi)碼在字模庫(kù)中找出漢字的字形碼，實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)換。

機(jī)內(nèi)碼

根據(jù)國(guó)標(biāo)碼的規(guī)定，每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼，但是這個(gè)代碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理時(shí)會(huì)與ASCII碼發(fā)生沖突，為解決這個(gè)問(wèn)題，把國(guó)標(biāo)碼的每一個(gè)字節(jié)的首位上加1。由于ASCII碼只用7位，所以，這個(gè)首位上的“1”就可以作為識(shí)別漢字代碼的標(biāo)志，計(jì)算機(jī)在處理到首位是“1”的代碼時(shí)把它理解為是漢字的信息，在處理到首位是“0”的代碼時(shí)把它理解為是ASCII碼。經(jīng)過(guò)這樣處理后的國(guó)標(biāo)碼（內(nèi)碼）就是機(jī)內(nèi)碼。

如果我們把這個(gè)“口”字圖形的“.”處用“0”代替，就可以很形象地得到“口”的字形碼:0000H 0004H 3FFAH 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H2004H 3FFAH 2004H 0000H 0000H。計(jì)算機(jī)要輸出“口”時(shí)，先找到顯示字庫(kù)的首址，根據(jù)“口”的機(jī)內(nèi)碼經(jīng)過(guò)計(jì)算，再去找到“口”的字形碼，然后根據(jù)字形碼(要用二進(jìn)制)通過(guò)字符發(fā)生器的控制在屏幕上進(jìn)行依次掃描，其中二進(jìn)制代碼中是“0”的地方空掃，是“1”的地方掃出亮點(diǎn)，于是就可以得到“口”的字符圖形。

漢字字模按國(guó)標(biāo)碼的順序排列，以二進(jìn)制文件形式存放在存儲(chǔ)器中,構(gòu)成漢字字模字庫(kù),亦稱為漢字字形庫(kù),稱漢字庫(kù)

兩種編碼方法，見(jiàn)頭文件

• 
  

• 
  

          
           GB1616.h//------------------ 漢字字模的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義 ------------------------//structtypFNT_GB16 //漢字字模數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu){unsignedcharIndex[3]; //漢字內(nèi)碼索引 unsignedchar Msk[32];//點(diǎn)陣碼數(shù)據(jù) };           
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 漢字字模表//// 漢字庫(kù): 宋體16.dot,橫向取模左高位,數(shù)據(jù)排列:從左到右從上到下///////////////////////////////////////////////////////////////////////////conststructtypFNT_GB16 codeGB_16[]= //數(shù)據(jù)表{/*------------------------------------------------------------------------------;源文件 /文字 :徐;寬×高（像素）:16×16------------------------------------------------------------------------------*/"徐",0x10,0x80,0x10,0x80,0x21,0x40,0x42,0x20,0x94,0x10,0x1B,0xEC,0x20,0x80,0x60,0x80,0xAF,0xF8,0x20,0x80,0x22,0xA0,0x24,0x90,0x2A,0x88,0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

 
這個(gè)結(jié)構(gòu)，很簡(jiǎn)單的：一個(gè)是內(nèi)碼，一個(gè)點(diǎn)陣序列，以前的點(diǎn)陣庫(kù)是按內(nèi)碼順序放的，不需要內(nèi)碼索引的，如果只放部分漢字，就需要內(nèi)碼索引了。（前面的漢字“徐”是為了要輸出“徐”的時(shí)候找到該字的點(diǎn)陣序列，這個(gè)點(diǎn)陣序列是自己寫的，當(dāng)用1602顯示時(shí)，因?yàn)樵撔酒瑑?nèi)存在英文的點(diǎn)陣序列，所以就不用寫了）一般內(nèi)碼兩個(gè)字節(jié)就行了，多用1個(gè)字節(jié)是加了個(gè)尾0而已，這樣，漢字內(nèi)碼處直接放漢字字符串就可；

codeGB_16[k].Index[0]   codeGB_16[k]說(shuō)明有一個(gè)結(jié)構(gòu)體typFNT_GB16的數(shù)組叫做codeGB_16   codeGB_16[k]是數(shù)組中第k+1個(gè)成員   index是結(jié)構(gòu)體typFNT_GB16的成員，所以可以用codeGB_16[k].Index來(lái)進(jìn)行引用   同時(shí)index又是個(gè)數(shù)組，所以可以index[0]      if((codeGB_16[k].Index[0]==c[0])&&(codeGB_16[k].Index[1]==c[1]))   &&是 邏輯與運(yùn)算符   意思是 &&符號(hào)的兩邊的值都為真 &&的值才為真，也就是 true && true =true   這句的意思是   codeGB_16[k].Index[0]==c[0]  和 codeGB_16[k].Index[1]==c[1] 同時(shí)成立   if下面的語(yǔ)句才執(zhí)行   codeGB_16[]是個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組，codeGB_16[k].Index[0]是說(shuō)結(jié)構(gòu)體數(shù)組的第K個(gè)結(jié)構(gòu)體的index成員的第0個(gè)元素值。  
      13、12864液晶：

  每個(gè)顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)一位二進(jìn)制數(shù)，1 表示亮，0 表示滅。存儲(chǔ)這些點(diǎn)陣信息的RAM稱為顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應(yīng)的點(diǎn)陣信息寫入到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中。  
繪圖RAM的地址計(jì)數(shù)器（AC）只會(huì)對(duì)水平地址(X  軸)自動(dòng)加一, 當(dāng)水平地址=0FH  時(shí)會(huì)重新設(shè)為00H  但并不會(huì)對(duì)垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加一，故當(dāng)連續(xù)寫入多筆資料時(shí)，程序需自行判斷垂直地址是否需重新設(shè)定

14、繪圖RAM（GDRAM）

  繪圖顯示RAM提供128×8 個(gè)字節(jié)的記憶空間，在更改繪圖RAM時(shí)，先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標(biāo)值，再寫入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到繪圖RAM，而地址計(jì)數(shù)器（AC）會(huì)對(duì)水平地址（X 地址）自動(dòng)加一，當(dāng)水平地址為0XFH 時(shí)會(huì)重新設(shè)為00H ；不會(huì)對(duì)垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加 1. 。在寫入繪圖 RAM的期間，繪圖顯示必須關(guān)閉，

 

[cpp] view plain copy// 顯示漢字voiddispString (uchar X, Y,uchar *msg)//X為哪一行，Y 為哪一列。msg為漢字 {if(X==0) X = 0x80;// [敏感詞]行，漢字顯示坐標(biāo) else if(X==1) X = 0x90; // 第二行else if(X==2) X = 0x88; // 第三行else X = 0x98;//第四行Y = X + Y;//Y 為1 往右移一位  write_com(Y); // 寫入坐標(biāo) while (*msg){ write_data(*msg++); //顯示漢字 }}//////////////////////////////// //////////////// ///////////////// 顯示圖象voiddisppicture(uchar code *adder){ uint i,j;//*******顯示上半屏內(nèi)容設(shè)置 for(i=0;i<32;i++)// 上半屏32個(gè)列地址 {  write_com(0x80 + i);//SET垂直地址 VERTICALADD write_com(0x80);//SET 水平地址 HORIZONTAL ADDfor(j=0;j<16;j++) { write_data(*adder); adder++; }}//*******顯示下半屏內(nèi)容設(shè)置 for(i=0;i<32;i++) //{ write_com(0x80 + i); //SET 垂直地址 VERTICALADD write_com(0x88); //SET水平地址 HORIZONTAL ADDfor(j=0;j<16;j++){write_data(*adder);adder++;} }}

 
     對(duì)于C語(yǔ)言，定義的變量，自動(dòng)為其分配空間，其地址為該變量的名稱。通過(guò)該名稱，可以在內(nèi)存中招到該數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到新數(shù)據(jù)，而匯編中需要編程者自己定義存儲(chǔ)空間及把數(shù)據(jù)送到累加器等進(jìn)行運(yùn)算，每一步都需要編程者操作。而C語(yǔ)言這些過(guò)程由編譯器去完成。

15、一些有用的答疑解惑

  ①、單片機(jī)C語(yǔ)言，其變量的內(nèi)存開辟是如何進(jìn)行的？難道是編譯器，在編譯過(guò)程中智能地加入分配與回收的代碼？關(guān)鍵之處在于我所做的程序，如何保證其沒(méi)有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤？如果我進(jìn)行的是遞歸運(yùn)算，這樣的話，內(nèi)存需求是很難自己計(jì)算的。

②、單片機(jī)C語(yǔ)言在變量定義上是否會(huì)受到約束？比如浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的乘除運(yùn)算，通過(guò)匯編還寫，代碼相當(dāng)復(fù)雜，如果直接C語(yǔ)言來(lái)寫，豈不過(guò)份簡(jiǎn)單？

③、單片機(jī)C語(yǔ)言生成的hex文件中，指令及數(shù)據(jù)的ROM的地址分布是否編譯器自動(dòng)分配？可否用戶進(jìn)行分配？

回答1：c語(yǔ)言寫的單片機(jī)程序，先由1個(gè)程序（好像是c51.exe）編譯，編譯完成后，變量的存儲(chǔ)空間大小已經(jīng)安排好，只是還沒(méi)分配具體地址（地址浮動(dòng)），接下來(lái)有另一個(gè)程序（好像是a51.exe）進(jìn)行連接，連接以后，具體地址確定。  
  如果變量過(guò)多，編譯會(huì)提示數(shù)據(jù)段too large，要保證其沒(méi)有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤，主要考慮堆棧是否溢出，要靠經(jīng)驗(yàn)

單片機(jī)c語(yǔ)言一般禁止遞歸，一般都避免用遞歸運(yùn)算，單片機(jī)畢竟不是PC，會(huì)影響速度的，要遞歸的話，用DSP芯片更合適，總之，要會(huì)挑合適的芯片

回答2：變量的大?。ㄎ粩?shù)）一般和芯片累加器的位數(shù)一樣，比如51常用8位的，因?yàn)樗?位單片機(jī)

單片機(jī)可以定義位變量，但是不可以定義位數(shù)組。用c語(yǔ)言寫只是看著簡(jiǎn)單，實(shí)際生成的代碼量是最多的，用于控制的單片機(jī)幾乎不用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，不僅慢還麻煩還占地方，如果是DSP芯片，本身有適合的硬件結(jié)構(gòu)，會(huì)好很多。

回答3：一般是自動(dòng)分配的，可以c語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程，也可以用Keil C在線匯編，芯片與外部的數(shù)據(jù)交換都是通過(guò)端口進(jìn)行的。

公司電話：+86-0755-83044319
傳真/FAX：+86-0755-83975897
郵箱：[email protected]
QQ：3518641314 李經(jīng)理  

QQ：332496225   丘經(jīng)理

地址：深圳市龍華新區(qū)民治大道1079號(hào)展滔科技大廈C座809室