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单片机
最小系统包含哪些电路
发布时间:2020-06-25 10:06:42
1个回答
Simon------Wang
单片机的最小系统一般包含如下几个电路:
1)复位电路
单片机的复位有两种情况:复位引脚出现高电平复位,如STC的51单片机;复位引脚出现低电平复位,如STM32单片机。当单片机的复位引脚上出现两个周期以上的复位电平时,单片机复位,程序要从头开始执行。
2)晶振电路
晶振电路也叫做时钟电路,时钟电路为单片机系统提供基本的时钟信号。单片机可以使用外部晶振,也可以使用内部晶振,相对而言外部晶振更精确,也不是所有的单片机都有内部晶振。常用的外部晶振有4M、8M、11.0592M、12M等,配合20-30pF的电容来使用。晶振有有源和无源晶振之分,无源晶振电路图如下所示:
3)电源电路
电路要工作必须要有电,单片机的工作范围一般为DC5V或者DC3.3V,STC89C51单片机的工作电压为3.8-5.5V;LPC11C14的供电电压为1.8-3.6V;STM32单片机的供电范围为2.0-3.6V。常用的5V芯片有LM7805(这个很老了),3.3V芯片有AMS1117等。
4)下载电路
写完程序后,需要将hex文件下载到单片机中去执行。程序下载电路的作用就是将用户编写的好的程序烧写到单片机的ROM里。单片机的程序下载方式有这么几种:ISP下载模式、SWD下载模式、JTAG下载模式。单片机的程序烧写,都需要通过专用工具,ISP使用的工具为USB/TTL、SWD和JTAG使用的工具为JTAG,Microchip的PIC单片机使用ICD2,ICD3等工具。
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单片机和ARM有什么区别?
一、单片机和ARM在硬件上的区别
首先是位数上的区别,单片机一般是8位的(也有4位和16位的单片机,但是种类比较少),ARM一般是32位的。
其次是功能上的区别,这个区别其实有些牵强,ARM一般有更多的功能模块和更大的程序空间、数据空间,而单片机的功能和空间相对小一些(对于高端单片机来说,它的功能模块与ARM已经不相上下了)。
二、单片机和ARM在软件上的区别
单片机和ARM最大的区别是:ARM引入了操作系统。引入操作系统的好处是
1、方便
ARM引入了操作系统主要体现在后期开发上,即在操作系统上开发应用程序。而单片机的程序每次都要重新写。
2、安全
这是linux的特点,linux的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引起系统崩溃。单片机的软件开发中做不到这些。
3、高效
引入进程的管理调度系统,使系统的运行更加高效。单片机开发中大多基于中断的前、后台技术,对多任务的管理有局限性。
单片机为什么还在用C语言编程
C语言是最适合单片机编程的高级语言。
对单片机编程来说,首先要考虑的是单片机的程序空间和数据空间都是有限的,所以要让程序尽量短小精悍,以节省程序占用的存储空间。
第二、单片机编程的一个主要对象是对单片机的端口和内部寄存器的操作和配置,这个需要比较精确的时序控制。
第三、单片机算法运算中,尽量使用加法、减法、移位运算,因为乘法和除法运算会非常费时间,尤其是除法,会耗费很多时间,这对于速度本身就有限制的单片机来说,是一个很大的负担。
高级语言编写单片机程序的缺陷
高级语言可以实现更为优化的算法,更为方便的执行方案,但是,高级语言对程序存储空间的占用要比汇编和C语言多很多。这是最致命的一点,单片机有限的存储空间需要靠精打细算来设计程序,根本经不起高级语言臃肿的代码体积。
高级语言无法实现精确的时序控制。
C语言是一个折中选择
其实用C语言开发单片机也是一个折中方案,因为最适合单片机开发的编程语言实在太过晦涩难懂,并且每一种单片机的汇编指令有很大区别,所以想把一个程序从这种单片机移植到另一种单片机简直是痴心妄想,还不如重新写一遍程序。
而C语言代码执行效率高,也比较精简,更便于移植......所以在现今的单片机编程语言中,C语言才会占据绝对主导地位
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最小系统包含哪些电路
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1)复位电路
单片机的复位有两种情况:复位引脚出现高电平复位,如STC的51单片机;复位引脚出现低电平复位,如STM32单片机。当单片机的复位引脚上出现两个周期以上的复位电平时,单片机复位,程序要从头开始执行。
2)晶振电路
晶振电路也叫做时钟电路,时钟电路为单片机系统提供基本的时钟信号。单片机可以使用外部晶振,也可以使用内部晶振,相对而言外部晶振更精确,也不是所有的单片机都有内部晶振。常用的外部晶振有4M、8M、11.0592M、12M等,配合20-30pF的电容来使用。晶振有有源和无源晶振之分,无源晶振电路图如下所示:
3)电源电路
电路要工作必须要有电,单片机的工作范围一般为DC5V或者DC3.3V,STC89C51单片机的工作电压为3.8-5.5V;LPC11C14的供电电压为1.8-3.6V;STM32单片机的供电范围为2.0-3.6V。常用的5V芯片有LM7805(这个很老了),3.3V芯片有AMS1117等。
4)下载电路
写完程序后,需要将hex文件下载到单片机中去执行。程序下载电路的作用就是将用户编写的好的程序烧写到单片机的ROM里。单片机的程序下载方式有这么几种:ISP下载模式、SWD下载模式、JTAG下载模式。单片机的程序烧写,都需要通过专用工具,ISP使用的工具为USB/TTL、SWD和JTAG使用的工具为JTAG,Microchip的PIC单片机使用ICD2,ICD3等工具。
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首先是位数上的区别,单片机一般是8位的(也有4位和16位的单片机,但是种类比较少),ARM一般是32位的。
其次是功能上的区别,这个区别其实有些牵强,ARM一般有更多的功能模块和更大的程序空间、数据空间,而单片机的功能和空间相对小一些(对于高端单片机来说,它的功能模块与ARM已经不相上下了)。
二、单片机和ARM在软件上的区别
单片机和ARM最大的区别是:ARM引入了操作系统。引入操作系统的好处是
1、方便
ARM引入了操作系统主要体现在后期开发上,即在操作系统上开发应用程序。而单片机的程序每次都要重新写。
2、安全
这是linux的特点,linux的内核与用户空间的内存管理分开,不会因为用户的单个程序错误而引起系统崩溃。单片机的软件开发中做不到这些。
3、高效
引入进程的管理调度系统,使系统的运行更加高效。单片机开发中大多基于中断的前、后台技术,对多任务的管理有局限性。
对单片机编程来说,首先要考虑的是单片机的程序空间和数据空间都是有限的,所以要让程序尽量短小精悍,以节省程序占用的存储空间。
第二、单片机编程的一个主要对象是对单片机的端口和内部寄存器的操作和配置,这个需要比较精确的时序控制。
第三、单片机算法运算中,尽量使用加法、减法、移位运算,因为乘法和除法运算会非常费时间,尤其是除法,会耗费很多时间,这对于速度本身就有限制的单片机来说,是一个很大的负担。
高级语言无法实现精确的时序控制。
C语言是一个折中选择
其实用C语言开发单片机也是一个折中方案,因为最适合单片机开发的编程语言实在太过晦涩难懂,并且每一种单片机的汇编指令有很大区别,所以想把一个程序从这种单片机移植到另一种单片机简直是痴心妄想,还不如重新写一遍程序。
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