单片机的特点主要是什么
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。下面是小编帮大家整理的单片机的特点主要是什么,仅供参考,大家一起来看看吧。
单片机的特点
(1)高集成度,体积小,高可靠性
单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
(2)控制功能强
为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品
为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。
(4)易扩展
片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
(5)优异的性能价格比
单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。
单片机的应用分类
单片机(Microcontrollers)作为计算机发展的一个重要分支领域,根据发展情况,从不同角度,单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。
通用型
这是按单片机(Microcontrollers)适用范围来区分的。例如,80C51式通用型单片机,它不是为某种专门用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
总线型
这是按单片机(Microcontrollers)是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。
控制型
这是按照单片机(Microcontrollers)大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。 显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。
单片机的加密方法
科研成果保护是每一个科研人员最关心的事情,加密方法有软件加密,硬件加密,软硬件综合加密,时间加密,错误引导加密,专利保护等措施有矛就有盾,有盾就有矛,有矛有盾,才促进矛盾质量水平的提高。加密只讲盾,现先讲一个软件加密:利用MCS-51 中A5 指令加密,其实世界上所有资料,包括英文资料都没有讲这条指令,其实这是很好的加密指令。A5 功能是二字节空操作指令。加密方法:在A5 后加一个二字节或三字节操作码,因为所有反汇编软件都不会反汇编A5 指令,造成正常程序反汇编乱套,执行程序无问题仿制者就不能改变你的源程序。
硬件加密:8031/8052单片机就是8031/8052掩模产品中的不合格产品,内部有ROM,可以把8031/8052 当8751/8752 来用,再扩展外部程序器,然后调用8031 内部子程序。当然你所选的同批8031芯片的首地址及所需用的中断入口均应转到外部程序区。
硬件加密
用高电压或激光烧断某条引脚,使其读不到内部程序,用高电压会造成一些器件损坏重要RAM 数据采用电池(大电容,街机采用的办法)保护,拔出芯片数据失去机器不能起动,或能初始化,但不能运行。
用真假方法加密
擦除芯片标识
把8X52单片机,标成8X51 单片机,并用到后128B的RAM 等方法,把AT90S8252 当AT89C52,初始化后程序段中并用到EEPROM 内容,你再去联想吧!
用激光(或丝印)打上其它标识如有的单片机引脚兼容,有的又不是同一种单片机,可张冠李戴,只能意会了,这要求你知识面广一点 。
用最新出厂编号的单片机,如2000 年后的AT89C 就难解密,或新的单片机品种,如AVR 单片机。
DIP封装改成PLCC,TQFP,SOIC,BGA等封装,如果量大可以做定制ASIC,或软封装,用不需外晶振的单片机工作(如AVR 单片机中的AT90S1200),使用更复杂的单片机,FPGA+AVR+SRAM=AT40K系列。
硬件加密与软件加密只是为叙说方便而分开来讲,其实它们是分不开的,互相支撑,互相依存的软件加密:其目的是不让人读懂你的程序,不能修改程序,你可以………….....
利用单片机未公开,未被利用的标志位或单元,作为软件标志位,如8031/8051有一个用户标志位,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,而在整地址处加二字节或三字节操作码,在无程序的空单元也加上程序机器码,最好要加巧妙一点用大容量芯片,用市场上仿真器不能仿真的芯片,如内部程序为64KB 或大于64KB 的器件,如:AVR 单片机中ATmega103 的Flash 程序存储器为128KBAT89S8252/AT89S53中有EEPROM,关键数据存放在EEPROM 中,或程序初始化时把密码写到EEPROM 中,程序执行时再查密码正确与否,尽量不让人家读懂程序。关于单片机加密,讲到这里,就算抛砖引玉。
扩展资料:
单片机具有以下特点:
1、有优异的性能价格比
目前国内市场上,有些单片机的芯片只有人民币几元,加上少量外围元件,就能构成一台功能相当丰富的智能化控制装置。
2、集成度高,体积小,可靠性好
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。而且,由于单片机体积小,易于采取电磁屏蔽或密封措施,适合于在恶劣环境下工作。
3、控制能力强
单片机指令丰富,能充分满足。工业控制的各种要求。
4、低功耗,低电压,便于生产便携式产品。
5、易扩展
可根据需要并行或串行扩展,构成各种不同应用规模的计算机控制系统。
应用特点
单片机拥有以下几种应用特点:
(1)拥有良好的集成度;
(2)单片机自身体积较小;
(3)单片机拥有强大的控制功能,同时运行电压比较低;
(4)单片机拥有简易携带等优势, 同时性价比较高。单片机主要应用于下面几种领域当中,分别是:自动化办公、机电一体化、尖端武器和国防军事领域、航空航天领域、汽车电子设备、医用设备领域、商业营销设备、计算机通讯、家电领域、日常生活和实时控制领域等。
单片机与传统电子技术的区别
当今社会,应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等,这些都离不开单片机。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师和科学家。科技越发达,智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求,也是电子爱好者和工程师的必修课。
早期的大部分电子仪器和设备,不是成本太高就是电路复杂,工程师要维护它要花很多精力和时间,想要更改它的功能更加困难。而单片机强大的功能应付这些将会使您得心应手,当然前提是您必需要去了解和学习它。
从事单片机技术的研发工程师都属于高职位、高薪水岗位。据调查,截止2006年,我国的单片机从业人员250万人。随着社会的发展,单片机的从业人员将更为抢手。据不完全统计,到2010年,我国单片机设计从业人员将达400万人之多。培养单片机应用人才,特别是具有最新现代单片机技术和实践经验的工程师具有着重要的现实意义。
什么是单片机?单片机有什么用?
如果说单片机和我们用的电脑的在本质上没有什么区别,你一定感到惊讶(一个芯片)。这并不奇怪。而事实就是这样理解的:单片机是一个简单却又是完整的计算机系统,麻雀虽小,五脏俱全,它被集成到一个芯片上。它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可。但用它来做一些控制电器一类不是太复杂的工作足够了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。它主要是作为控制部分的核心部件。
单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的`话,电路一定是一块大PCB 板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
准确地说单片机不叫IC,单片机不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块单片机芯片就成了一台微型计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成(如图1所示)。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件。
学习单片机的条件
目前单片机很多,学哪一个?8051、PIC、MS430、AVR还是其他型号?其实学哪一个都可以,单片机虽然型号不同,但是芯片内部的资源种类都差不多,而且这些资源的使用方法也大同小异,可以说学会一种,其他种将融会贯通。究竟学哪一种,主要看具备的条件。
8051系列是老型号,是全球大名鼎鼎的CPU制作商美国INTEL公司奠定基础而推向全球的,这种单片机目前虽不是功能最强大的,但却是用得最广泛而且但教学书最多、资料最多、软件开放和硬件支持都很成熟的MCU芯片,各大单片机网站都有相关学习和例程资料。Atmel公司将其发扬光大,推出了FLASH型AT89的产品系列,现在流行的是AT89S51,52。很多人就是从这款单片机起家的。因此,本站推荐从51单片机入门。
学习单片机还得拥有以下基本的硬件和软件:
个人PC(就是电脑)
单片机及常用外围元件
编程器或下载线
实验板和仿真器
万用表和工具(烙铁等)
一本或几本入门好书
学习单片机很难吗?说不难是骗人的,说很难也是不负责任的,有难的地方,也有简单的地方。总之,学单片机最主要的就是不断地动手实践!内部结构不懂不要怕,指令记不住不要怕,当你有了实物一步一步的实践,很快的,内部结构就会在你脑海中清晰,指令也会一条一条的记住,理解理论知识也就清晰了,并且也会使用了。
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