单片机原理及接口技术

1.单片机原理及接口技术--简介

单片机(single chip microcomputer)，直译为单片微型计算机，它将CPU、RAM、ROM、定时器\计数器、输出\输入接口电路、中断、串行通信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型计算机，简称单片机。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器。

2.单片机原理及接口技术--结构

单片机的形态只是一块芯片，但是它已具有了微型计算机的组成机构和功能，由于单片机的结构特点，在实际应用中常常将它完全融入应用系统中，故而也有将单片机称为嵌入式微控制器。单片机主要由运算器、控制器以及主要寄存器组成。下面我们一一介绍这几部分。

运算器----运算器由运算部件算术逻辑单元(ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。主要完成各种算术运算和各种逻辑运算，并进行逻辑测试。

控制器----控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。

主要寄存器----主要寄存器由累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR和指令译码器ID、程序计数器PC以及地址寄存器AR组成。

3.单片机原理及接口技术--原理

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，一条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元组成，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。

程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址。在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC在中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

4.单片机原理及接口技术--接口技术

键盘接口----按键主要分为机械和电气两种，键输入的原理为通过按键的接通和断开，产生两种相反的逻辑状态，键盘接口主要是通过软硬件方案消除键抖动。

显示器接口技术----主要特点是原理简单，显示亮度高、无闪烁，占用I\O资源较多。

D\A转换器接口----主要为了将数字量转换为模拟量，以便操纵控制对象，转换速度一般可以达到几十微秒到几百微秒。

A\D转换器接口----主要为了将模拟量转换为数字量，以便计算机接收处理。