單片機的特點主要是什么
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。下面是小編幫大家整理的單片機的特點主要是什么,僅供參考,大家一起來看看吧。
單片機的特點
(1)高集成度,體積小,高可靠性
單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上,集成度很高,體積自然也是最小的。芯片本身是按工業測控環境要求設計的,內部布線很短,其抗工業噪音性能優于一般通用的CPU。單片機程序指令,常數及表格等固化在ROM中不易破壞,許多信號通道均在一個芯片內,故可靠性高。
(2)控制功能強
為了滿足對對象的控制要求,單片機的指令系統均有極豐富的條件:分支轉移能力,I/O口的邏輯操作及位處理能力,非常適用于專門的控制功能。
(3)低電壓,低功耗,便于生產便攜式產品
為了滿足廣泛使用于便攜式系統,許多單片機內的工作電壓僅為1.8V~3.6V,而工作電流僅為數百微安。
(4)易擴展
片內具有計算機正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并行、串行輸入/輸出管腳,很容易構成各種規模的計算機應用系統。
(5)優異的性能價格比
單片機的性能極高。為了提高速度和運行效率,單片機已開始使用RISC流水線和DSP等技術。單片機的尋址能力也已突破64KB的限制,有的已可達到1MB和16MB,片內的ROM容量可達62MB,RAM容量則可達2MB。由于單片機的廣泛使用,因而銷量極大,各大公司的商業競爭更使其價格十分低廉,其性能價格比極高。
單片機的應用分類
單片機(Microcontrollers)作為計算機發展的一個重要分支領域,根據發展情況,從不同角度,單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。
通用型
這是按單片機(Microcontrollers)適用范圍來區分的。例如,80C51式通用型單片機,它不是為某種專門用途設計的;專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的,例如為了滿足電子體溫計的要求,在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。
總線型
這是按單片機(Microcontrollers)是否提供并行總線來區分的。總線型單片機普遍設置有并行地址總線、 數據總線、控制總線,這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接,另外,許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內,因此在許多情況下可以不要并行擴展總線,大大減省封裝成本和芯片體積,這類單片機稱為非總線型單片機。
控制型
這是按照單片機(Microcontrollers)大致應用的領域進行區分的。一般而言,工控型尋址范圍大,運算能力強;用于家電的單片機多為專用型,通常是小封裝、低價格,外圍器件和外設接口集成度高。 顯然,上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如,80C51類單片機既是通用型又是總線型,還可以作工控用。
單片機的加密方法
科研成果保護是每一個科研人員最關心的事情,加密方法有軟件加密,硬件加密,軟硬件綜合加密,時間加密,錯誤引導加密,專利保護等措施有矛就有盾,有盾就有矛,有矛有盾,才促進矛盾質量水平的提高。加密只講盾,現先講一個軟件加密:利用MCS-51 中A5 指令加密,其實世界上所有資料,包括英文資料都沒有講這條指令,其實這是很好的加密指令。A5 功能是二字節空操作指令。加密方法:在A5 后加一個二字節或三字節操作碼,因為所有反匯編軟件都不會反匯編A5 指令,造成正常程序反匯編亂套,執行程序無問題仿制者就不能改變你的源程序。
硬件加密:8031/8052單片機就是8031/8052掩模產品中的不合格產品,內部有ROM,可以把8031/8052 當8751/8752 來用,再擴展外部程序器,然后調用8031 內部子程序。當然你所選的同批8031芯片的首地址及所需用的中斷入口均應轉到外部程序區。
硬件加密
用高電壓或激光燒斷某條引腳,使其讀不到內部程序,用高電壓會造成一些器件損壞重要RAM 數據采用電池(大電容,街機采用的辦法)保護,拔出芯片數據失去機器不能起動,或能初始化,但不能運行。
用真假方法加密
擦除芯片標識
把8X52單片機,標成8X51 單片機,并用到后128B的RAM 等方法,把AT90S8252 當AT89C52,初始化后程序段中并用到EEPROM 內容,你再去聯想吧!
用激光(或絲印)打上其它標識如有的單片機引腳兼容,有的又不是同一種單片機,可張冠李戴,只能意會了,這要求你知識面廣一點 。
用最新出廠編號的單片機,如2000 年后的AT89C 就難解密,或新的單片機品種,如AVR 單片機。
DIP封裝改成PLCC,TQFP,SOIC,BGA等封裝,如果量大可以做定制ASIC,或軟封裝,用不需外晶振的單片機工作(如AVR 單片機中的AT90S1200),使用更復雜的單片機,FPGA+AVR+SRAM=AT40K系列。
硬件加密與軟件加密只是為敘說方便而分開來講,其實它們是分不開的,互相支撐,互相依存的軟件加密:其目的是不讓人讀懂你的程序,不能修改程序,你可以………….....
利用單片機未公開,未被利用的標志位或單元,作為軟件標志位,如8031/8051有一個用戶標志位,PSW.1 位,是可以利用的程序入口地址不要用整地址,如:XX00H,XXX0H,可用整地址-1,或-2,而在整地址處加二字節或三字節操作碼,在無程序的空單元也加上程序機器碼,最好要加巧妙一點用大容量芯片,用市場上仿真器不能仿真的芯片,如內部程序為64KB 或大于64KB 的器件,如:AVR 單片機中ATmega103 的Flash 程序存儲器為128KBAT89S8252/AT89S53中有EEPROM,關鍵數據存放在EEPROM 中,或程序初始化時把密碼寫到EEPROM 中,程序執行時再查密碼正確與否,盡量不讓人家讀懂程序。關于單片機加密,講到這里,就算拋磚引玉。
擴展資料:
單片機具有以下特點:
1、有優異的性能價格比
目前國內市場上,有些單片機的芯片只有人民幣幾元,加上少量外圍元件,就能構成一臺功能相當豐富的智能化控制裝置。
2、集成度高,體積小,可靠性好
單片機把各功能部件集成在一塊芯片上,內部采用總線結構,減少了各芯片之間的連線,大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。而且,由于單片機體積小,易于采取電磁屏蔽或密封措施,適合于在惡劣環境下工作。
3、控制能力強
單片機指令豐富,能充分滿足。工業控制的各種要求。
4、低功耗,低電壓,便于生產便攜式產品。
5、易擴展
可根據需要并行或串行擴展,構成各種不同應用規模的計算機控制系統。
應用特點
單片機擁有以下幾種應用特點:
(1)擁有良好的集成度;
(2)單片機自身體積較小;
(3)單片機擁有強大的控制功能,同時運行電壓比較低;
(4)單片機擁有簡易攜帶等優勢, 同時性價比較高。單片機主要應用于下面幾種領域當中,分別是:自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、航空航天領域、汽車電子設備、醫用設備領域、商業營銷設備、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等。
單片機與傳統電子技術的區別
當今社會,應用單片機的產品已經滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的足跡。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等,這些都離不開單片機。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的工程師和科學家。科技越發達,智能化的東西就越多。學習單片機是社會發展的必然需求,也是電子愛好者和工程師的必修課。
早期的大部分電子儀器和設備,不是成本太高就是電路復雜,工程師要維護它要花很多精力和時間,想要更改它的功能更加困難。而單片機強大的功能應付這些將會使您得心應手,當然前提是您必需要去了解和學習它。
從事單片機技術的研發工程師都屬于高職位、高薪水崗位。據調查,截止2006年,我國的單片機從業人員250萬人。隨著社會的發展,單片機的從業人員將更為搶手。據不完全統計,到2010年,我國單片機設計從業人員將達400萬人之多。培養單片機應用人才,特別是具有最新現代單片機技術和實踐經驗的工程師具有著重要的現實意義。
什么是單片機?單片機有什么用?
如果說單片機和我們用的電腦的在本質上沒有什么區別,你一定感到驚訝(一個芯片)。這并不奇怪。而事實就是這樣理解的:單片機是一個簡單卻又是完整的計算機系統,麻雀雖小,五臟俱全,它被集成到一個芯片上。它內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,并行總線,還有和硬盤作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可。但用它來做一些控制電器一類不是太復雜的工作足夠了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機,排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影。它主要是作為控制部分的核心部件。
單片機是靠程序的,并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的`話,電路一定是一塊大PCB 板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!
準確地說單片機不叫IC,單片機不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。概括的講:一塊單片機芯片就成了一臺微型計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
可以說,二十世紀跨越了三個“電”的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成(如圖1所示)。還有一類計算機,大多數人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件。
學習單片機的條件
目前單片機很多,學哪一個?8051、PIC、MS430、AVR還是其他型號?其實學哪一個都可以,單片機雖然型號不同,但是芯片內部的資源種類都差不多,而且這些資源的使用方法也大同小異,可以說學會一種,其他種將融會貫通。究竟學哪一種,主要看具備的條件。
8051系列是老型號,是全球大名鼎鼎的CPU制作商美國INTEL公司奠定基礎而推向全球的,這種單片機目前雖不是功能最強大的,但卻是用得最廣泛而且但教學書最多、資料最多、軟件開放和硬件支持都很成熟的MCU芯片,各大單片機網站都有相關學習和例程資料。Atmel公司將其發揚光大,推出了FLASH型AT89的產品系列,現在流行的是AT89S51,52。很多人就是從這款單片機起家的。因此,本站推薦從51單片機入門。
學習單片機還得擁有以下基本的硬件和軟件:
個人PC(就是電腦)
單片機及常用外圍元件
編程器或下載線
實驗板和仿真器
萬用表和工具(烙鐵等)
一本或幾本入門好書
學習單片機很難嗎?說不難是騙人的,說很難也是不負責任的,有難的地方,也有簡單的地方。總之,學單片機最主要的就是不斷地動手實踐!內部結構不懂不要怕,指令記不住不要怕,當你有了實物一步一步的實踐,很快的,內部結構就會在你腦海中清晰,指令也會一條一條的記住,理解理論知識也就清晰了,并且也會使用了。
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