1.2 单片机应用系统及其应用领域
1.2.1 单片机应用系统
以上讨论的单片机,实际上是一块芯片。使用单片机时要外接元器件、接口电路等,还要设计相应的应用软件,最后构成单片机系统和单片机应用系统。
1.单片机系统
由有片内ROM的单片机接上时钟电路、复位电路,可构成单片机应用的最小系统。若单片机最小系统资源不能满足使用的要求时,还可进行外部扩展(如扩展存储器、定时器/计数器、中断源等),构成能满足应用要求的一个单片机系统。
2.单片机应用系统
单片机应用系统是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。它是在单片机系统的基础上,配置了面向应用对象的接口电路。接口电路一般有如下几种。
(1)前向通道接口电路。前向通道接口电路是应用系统面向检测对象的输入接口,通常由各种传感器(如温度传感器、压电传感器)、变换器(如模/数转换器)等组成。
(2)后向通道接口电路。后向通道接口电路是应用系统面向控制对象的输出接口,通常有D/A(数/模)转换器、开关量输出、功率驱动接口等。
(3)人机交互通道接口电路。人机交互通道接口电路包括键盘、显示器、打印机、拨码盘等输入/输出接口电路。
(4)串行通信通道接口电路。串行通信通道接口电路是满足数据通信或构成多机网络系统的接口电路。
值得注意的是,单片机系统和单片机应用系统是硬件、软件相结合的系统。除了硬件电路外,还应有相应的应用软件,否则系统无法运行。在设计中,要同时考虑硬件和软件,以求得到最优化的设计。
1.2.2 单片机应用领域
单片机的应用领域很广。
1.工业控制智能化
工业过程控制、过程监测、机电一体化控制等系统是多以单片机为核心的单机或多机网络系统。单片机也是发展迅速的机器人的核心技术之一。
2.智能化仪器、仪表
目前,各种电工、电气、电子科技测量仪器、仪表普遍采用以单片机为核心的系统,使测量系统具有智能功能,如存储、数据处理、查找、判断、联网和语言功能等。
3.智能化通信产品
现代通信设备基本采用嵌入式系统(含单片机)智能控制,如手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信系统等。
4.智能化家用电器
国内外家用电器已普遍采用单片机智能化控制系统,如洗衣机、电冰箱、空调器。
5.智能化汽车电子系统
单片机已应用到汽车电子系统中。例如,常见的BMW 745i豪华轿车就使用了60多个8位单片机。
总之,单片机已渗透到我国国民经济及国民生活的各个领域,是产品智能化的重要手段。图1-2至图1-9列举了本书作者为企业研发或参与研发的以单片机为核心的部分产品。
图1-2 微电脑多功能饮料机(浙江省慈溪迈思特电子科技公司研发生产)
图1-3 HH-168微电脑防盗报警器(浙江宁波横河门业有限公司研发生产)
图1-4 纯水机微电脑控制板(浙江绍兴海德数码电子有限公司研发生产)
图1-5 全自动洗衣机控制板(浙江慈溪迈思特电子科技公司研发生产)
图1-6 微电脑自动开盖垃圾筒(浙江慈溪迈思特电子科技公司研发生产)
图1-7 LED条幅型大屏幕(浙江省慈溪迈思特电子科技公司研发生产)
图1-8 饮水机系列产品(宁波祈禧电器有限公司研发生产)
图1-9 灯具系列产品(浙江省宁波阿拉丁电子科技有限公司研发生产)