單片機(jī)MCU
單片機(jī)MCU---最強(qiáng)科譜
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21ic 作者 TypeC技術(shù)論壇 昨天
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#Type-C便攜顯示器3個(gè)內(nèi)容
#單片機(jī)1個(gè)內(nèi)容
MCU是Microcontroller Unit 的簡稱，中文叫微控制器，俗稱單片機(jī)，是把CPU的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)數(shù)器、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都整合在單一芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制，諸如手機(jī)、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進(jìn)馬達(dá)、機(jī)器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。
一、單片機(jī)發(fā)展簡史
單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長，但發(fā)展十分迅猛。它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器（CPU）的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，自1971年美國英特爾公司首先推出4位微處理器以來，它的發(fā)展到目前為止大致可分為5個(gè)階段。下面以英特爾公司的單片機(jī)發(fā)展為代表加以介紹。
1971年~1976年
單片機(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。1971年11月英特爾公司首先設(shè)計(jì)出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器英特爾4004，并配有RAM、 ROM和移位寄存器， 構(gòu)成了第一臺(tái)MCS—4微處理器， 而后又推出了8位微處理器英特爾8008， 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。
1976年~1980年
低性能單片機(jī)階段。以1976年英特爾公司推出的MCS—48系列為代表， 采用將8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等集成于一塊半導(dǎo)體芯片上的單片結(jié)構(gòu)， 雖然其尋址范圍有限（不大于4 KB）， 也沒有串行I/O， RAM、 ROM容量小， 中斷系統(tǒng)也較簡單， 但功能可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表等的需要。
1980年~1983年
高性能單片機(jī)階段。這一階段推出的高性能8位單片機(jī)普遍帶有串行口，有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)， 多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM、 ROM的容量加大，且尋址范圍可達(dá)64 KB，個(gè)別片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。
1983年~80年代末
16位單片機(jī)階段。1983年英特爾公司又推出了高性能的16位單片機(jī)MCS－96系列，由于其采用了最新的制造工藝， 使芯片集成度高達(dá)12萬只晶體管/片。
1990年代
單片機(jī)在集成度、功能、速度、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域等全方位向更高水平發(fā)展。
二、單片機(jī)的分類及應(yīng)用
MCU按其存儲(chǔ)器類型可分為無片內(nèi)ROM型和帶片內(nèi)ROM型兩種。對于無片內(nèi)ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應(yīng)用（典型為8031）；帶片內(nèi)ROM型的芯片又分為片內(nèi)EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內(nèi)掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內(nèi)Flash型（典型芯片為89C51）等類型。
按用途可分為通用型和專用型；根據(jù)數(shù)據(jù)總線的寬度和一次可處理的數(shù)據(jù)字節(jié)長度可分為8、16、32位MCU。
目前，國內(nèi)MCU應(yīng)用市場最廣泛的是消費(fèi)電子領(lǐng)域，其次是工業(yè)領(lǐng)域、和汽車電子市場。消費(fèi)電子包括家用電器、電視、游戲機(jī)和音視頻系統(tǒng)等。工業(yè)領(lǐng)域包括智能家居、自動(dòng)化、醫(yī)療應(yīng)用及新能源生成與分配等。汽車領(lǐng)域包括汽車動(dòng)力總成和安全控制系統(tǒng)等。
三、單片機(jī)的基本功能
對于絕大多數(shù)MCU，下列功能是最普遍也是最基本的，針對不同的MCU，其描述的方式可能會(huì)有區(qū)別，但本質(zhì)上是基本相同的：
1、TImer(定時(shí)器)：TImer的種類雖然比較多，但可歸納為兩大類：一類是固定時(shí)間間隔的TImer，即其定時(shí)的時(shí)間是由系統(tǒng)設(shè)定的，用戶程序不可控制，系統(tǒng)只提供幾種固定的時(shí)間間隔給用戶程序進(jìn)行選擇，如32Hz，16Hz，8Hz等，此類TImer在4位MCU中比較常見，因此可以用來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、計(jì)時(shí)等相關(guān)的功能。
另一類則是Programmable Timer(可編程定時(shí)器)，顧名思義，該類Timer的定時(shí)時(shí)間是可以由用戶的程序來控制的，控制的方式包括：時(shí)鐘源的選擇、分頻數(shù)(Prescale)選擇及預(yù)制數(shù)的設(shè)定等，有的MCU三者都同時(shí)具備，而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應(yīng)用非常靈活，實(shí)際的使用也千變?nèi)f化，其中最常見的一種應(yīng)用就是用其實(shí)現(xiàn)PWM輸出。
由于時(shí)鐘源可以自由選擇，因此，此類Timer一般均與Event Counter(事件計(jì)數(shù)器)合在一起。
2、IO口：任何MCU都具有一定數(shù)量的IO口，沒有IO口，MCU就失去了與外部溝通的渠道。根據(jù)IO口的可配置情況，可以分為如下幾種類型：
純輸入或純輸出口：此類IO口由MCU硬件設(shè)計(jì)決定，只能是輸入或輸出，不可用軟件來進(jìn)行實(shí)時(shí)的設(shè)定。
直接讀寫IO口：如MCS-51的IO口就屬于此類IO口。當(dāng)執(zhí)行讀IO口指令時(shí)，就是輸入口;當(dāng)執(zhí)行寫IO口指令則自動(dòng)為輸出口。
程序編程設(shè)定輸入輸出方向的：此類IO口的輸入或輸出由程序根據(jù)實(shí)際的需要來進(jìn)行設(shè)定，應(yīng)用比較靈活，可以實(shí)現(xiàn)一些總線級(jí)的應(yīng)用，如I2C總線，各種LCD、LED Driver的控制總線等。
對于IO口的使用，重要的一點(diǎn)必須牢記的是：對于輸入口，必須有明確的電平信號(hào)，確保不能浮空(可以通過增加上拉或下拉電阻來實(shí)現(xiàn));而對于輸出口，其輸出的狀態(tài)電平必須考慮其外部的連接情況，應(yīng)保證在Standby或靜態(tài)狀態(tài)下不存在拉電流或灌電流。
3、外部中斷：外部中斷也是絕大多數(shù)MCU所具有的基本功能，一般用于信號(hào)的實(shí)時(shí)觸發(fā)，數(shù)據(jù)采樣和狀態(tài)的檢測，中斷的方式由上升沿、下降沿觸發(fā)和電平觸發(fā)幾種。外部中斷一般通過輸入口來實(shí)現(xiàn)，若為IO口，則只有設(shè)為輸入時(shí)其中斷功能才會(huì)開啟;若為輸出口，則外部中斷功能將自動(dòng)關(guān)閉(ATMEL的ATiny系列存在一些例外，輸出口時(shí)也能觸發(fā)中斷功能)。外部中斷的應(yīng)用如下：
外部觸發(fā)信號(hào)的檢測：一種是基于實(shí)時(shí)性的要求，比如可控硅的控制，突發(fā)性信號(hào)的檢測等，而另一種情況則是省電的需要。
信號(hào)頻率的測量：為了保證信號(hào)不被遺漏，外部中斷是最理想的選擇。
數(shù)據(jù)的解碼：在遙控應(yīng)用領(lǐng)域，為了降低設(shè)計(jì)的成本，經(jīng)常需要采用軟件的方式來對各種編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，如Manchester和PWM編碼的解碼。
按鍵的檢測和系統(tǒng)的喚醒：對于進(jìn)入Sleep狀態(tài)的MCU，一般需要通過外部中斷來進(jìn)行喚醒，最基本的形式則是按鍵，通過按鍵的動(dòng)作來產(chǎn)生電平的變化。
4、通訊接口：MCU所提供的通訊接口一般包括SPI接口，UART，I2C接口等，其分別描述如下：
SPI接口：此類接口是絕大多數(shù)MCU都提供的一種最基本通訊方式，其數(shù)據(jù)傳輸采用同步時(shí)鐘來控制，信號(hào)包括：SDI(串行數(shù)據(jù)輸入)、SDO(串行數(shù)據(jù)輸出)、SCLK(串行時(shí)鐘)及Ready信號(hào);有些情況下則可能沒有Ready信號(hào);此類接口可以工作在Master方式或Slave方式下，通俗說法就是看誰提供時(shí)鐘信號(hào)，提供時(shí)鐘的一方為Master，相反的一方則為Slaver。
UART（Universal Asynchronous Receive Transmit）：屬于最基本的一種異步傳輸接口，其信號(hào)線只有Rx和Tx兩條，基本的數(shù)據(jù)格式為：Start Bit + Data Bit(7-bits/8-bits) + Parity Bit(Even， Odd or None) + Stop Bit(1~2Bit)。一位數(shù)據(jù)所占的時(shí)間稱為Baud Rate(波特率)。
對于大多數(shù)的MCU來講，數(shù)據(jù)位的長度、數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式(奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)或無校驗(yàn))、停止位(Stop Bit)的長度及Baud Rate是可以通過程序編程進(jìn)行靈活設(shè)定。此類接口最常用的方式就是與PC機(jī)的串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
I2C接口：I2C是由Philips開發(fā)的一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，同樣采用2根信號(hào)來實(shí)現(xiàn)：SDAT(串行數(shù)據(jù)輸入輸出)和SCLK(串行時(shí)鐘)。其最大的好處是可以在此總線上掛接多個(gè)設(shè)備，通過地址來進(jìn)行識(shí)別和訪問;I2C總線的一個(gè)最大的好處就是非常方便用軟件通過IO口來實(shí)現(xiàn)，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率完全由SCLK來控制，可快可慢，不像UART接口，有嚴(yán)格的速率要求。
5、Watchdog（看門狗定時(shí)器）：Watchdog也是絕大多數(shù)MCU的一種基本配置(一些4位MCU可能沒有此功能)，大多數(shù)的MCU的Watchdog只能允許程序?qū)ζ溥M(jìn)行復(fù)位而不能對其關(guān)閉(有的是在程序燒入時(shí)來設(shè)定的，如Microchip PIC系列MCU)，而有的MCU則是通過特定的方式來決定其是否打開，如Samsung的KS57系列，只要程序訪問了Watchdog寄存器，就自動(dòng)開啟且不能再被關(guān)閉。一般而言watchdog的復(fù)位時(shí)間是可以程序來設(shè)定的。Watchdog的最基本的應(yīng)用是為MCU因?yàn)橐馔獾墓收隙鴮?dǎo)致死機(jī)提供了一種自我恢復(fù)的能力。
四、全球主流單片機(jī)制造商
（排名不分先后，整理為主流廠商，如有缺少請?jiān)谠u(píng)論區(qū)補(bǔ)充）
歐美地區(qū)
1、Freescale+NXP（飛思卡爾+恩智浦）：荷蘭，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、LED和普通照明、醫(yī)療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機(jī)控制、電源和功率轉(zhuǎn)換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)與通信基礎(chǔ)設(shè)施。
2、Microchip+Atmel（微芯科技+愛特梅爾）：美國，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、汽車、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)外設(shè)。
3、Cypress+Spansion（賽普拉斯+飛索半導(dǎo)體）：美國，主要提供8位、16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、家用電器、醫(yī)療、消費(fèi)類電子、通信與電信、工業(yè)、無線。
4、ADI（亞德諾半導(dǎo)體）：美國，主要提供8位、16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：航空航天與國防、汽車應(yīng)用 、樓宇技術(shù) 、通信 、消費(fèi)電子 、能源 、醫(yī)療保健 、儀器儀表和測量 、電機(jī)、工業(yè)自動(dòng)化 、安防。
5、Infineon（英飛凌）：德國，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、工程、商用和農(nóng)用車輛、數(shù)據(jù)處理、電動(dòng)交通、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)、電源、面向摩托車電動(dòng)自行車與小型電動(dòng)車、智能電網(wǎng)、照明、太陽能系統(tǒng)解決方案、風(fēng)能系統(tǒng)解決方案。
6、ST Microelectronics（意法半導(dǎo)體）：意大利/法國，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：LED和普通照明、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、多媒體融合、家電和電動(dòng)工具、樓宇自動(dòng)化技術(shù)電機(jī)控制、電源和功率轉(zhuǎn)換器、能源和智能電網(wǎng)、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)與通信基礎(chǔ)設(shè)施。
7、Qualcomm（高通）：美國，主要提供16位，32位MCU。應(yīng)用范圍：智能手機(jī)、平板電腦、無線調(diào)制解調(diào)器。
8、Texas Instruments（德州儀器）：美國，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備、通信。
9、Maxim（美信）：美國，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)應(yīng)用、安防。
日韓地區(qū)
1、Renesas（瑞薩）：日本，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：電腦及外設(shè)、消費(fèi)類電子、健康醫(yī)療電子、汽車電子、工業(yè)、通信。
2、Toshiba（東芝）：日本，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、無線通信、移動(dòng)電話、電腦與周邊設(shè)備、影像及音視頻、消費(fèi)類(家電)、LED照明、安全、電源管理、娛樂設(shè)備。
3、Fujitsu（富士通）：日本，主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車、醫(yī)療、機(jī)械，家電。
4、Samsung Electronics（三星電子）：韓國，主要提供16位、32位MCU。應(yīng)用范圍：汽車電子、工業(yè)用、電機(jī)控制、汽車、樓宇自動(dòng)化、家用電器、家庭娛樂、工業(yè)自動(dòng)化、照明、物聯(lián)網(wǎng)、智能能源、移動(dòng)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)外設(shè)。
中國地區(qū)
▍中國大陸地區(qū)
1、希格瑪微電子：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：電信、制造、能源、交通、電力等。
2、珠海歐比特：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：航空航天：星箭站船、飛行器;高端工控：嵌入式計(jì)算機(jī);艦船控制、工業(yè)控制、電力設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控。
3、兆易創(chuàng)新：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面、電機(jī)控制、安防監(jiān)控、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)。
4、晟矽微電子：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：小家電、消費(fèi)類電子、遙控器、鼠標(biāo)、鋰電池、數(shù)碼產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療儀器及計(jì)量、玩具、工業(yè)控制、智能家居及安防等領(lǐng)域。
5、芯海科技：主要提供16、32位MCU，應(yīng)用范圍：儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、家電、汽車電子。
6、聯(lián)華集成電路：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、白色家電、工業(yè)控制、通信設(shè)備、汽車電子、計(jì)算機(jī)。
7、珠海建榮：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：家用電器 、移動(dòng)電源。
8、炬芯科技：主要提供8位至32位MCU，應(yīng)用范圍：平板電腦、智能家居、多媒體、藍(lán)牙、wifi音頻。
9、愛思科微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)類芯片、通訊類芯片、信息類芯片、家電。
10、華芯微電子：主要提供8位、4位MCU，應(yīng)用范圍：衛(wèi)星接收器、手機(jī)充電器、萬年歷、多合一遙控器。
11、上海貝嶺（華大半導(dǎo)體控股）：主要提供8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：計(jì)算機(jī)周邊、HDTV、電源管理、小家電、數(shù)字家電。
12、海爾集成電路：主要提供14位、15位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)、智能儀表。
13、北京君正：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：可穿戴式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、汽車、消費(fèi)類電子、平板電腦。
14、中微半導(dǎo)體：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：智能家電、汽車電子、安防監(jiān)控、LED照明及景觀、智能玩具、智能家居、消費(fèi)類電子。
15、神州龍芯集成電路：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：電力監(jiān)控、智能電網(wǎng)、工業(yè)數(shù)字控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、數(shù)據(jù)監(jiān)控。
16、紫光微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：智能家電。
17、時(shí)代民芯：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：汽車導(dǎo)航、交通監(jiān)控、漁船監(jiān)管、電力電信網(wǎng)絡(luò)。
18、華潤矽科微電子（華潤微旗下公司）：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、工業(yè)控制、家電。
19、國芯科技：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：信息安全領(lǐng)域 、辦公自動(dòng)化領(lǐng)域、通訊網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、 信息安全領(lǐng)域。
20、中天微：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：智能手機(jī)、數(shù)字電視、機(jī)頂盒、汽車電子、GPS、電子閱讀器、打印機(jī)。
21、華潤微電子：主要提供8位、16位MCU，應(yīng)用范圍：家電，消費(fèi)類電子、工業(yè)自動(dòng)化控制的通用控制電路。
22、中穎電子：主要提供4位、8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：家電、電機(jī)。
23、靈動(dòng)微電子：主要提供32位，應(yīng)用范圍：電機(jī)控制、藍(lán)牙控制、高清顯示、無線充、無人機(jī)、微型打印機(jī)、智能標(biāo)簽、電子煙、LED點(diǎn)陣屏等。
24、新唐科技：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：照明、物聯(lián)網(wǎng)等。
25、東軟載波：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：家電、智能家居、儀器儀表、液晶面板控制器、工業(yè)控制等。
26、貝特萊：主要提供32位MCU，應(yīng)用范圍：智能家居、工業(yè)控制以及消費(fèi)類產(chǎn)品領(lǐng)域。
27、笙泉科技：主要提供8位MCU，應(yīng)用范圍：車用、教育、工控、醫(yī)療等中小型顯示面板。
28、航順芯片：主要提供8位、32位MCU，應(yīng)用范圍：汽車、物聯(lián)網(wǎng)等。
29、復(fù)旦微電子：主要提供16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：智能電表、智能門鎖等。
30、華大半導(dǎo)體：主要提供8位、16位、32位MCU，應(yīng)用范圍：工業(yè)控制、智能制造、智慧生活及物聯(lián)網(wǎng)等。
▍中國臺(tái)灣地區(qū)
1、宏晶科技：主要提供32位MCU。應(yīng)用范圍：通信、工業(yè)控制、信息家電、語音。
2、盛群半導(dǎo)體：主要提供8位、32位MCU。應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、LED照明等。
3、凌陽科技：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：家庭影音。
4、中穎電子：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：充電器、移動(dòng)電源、家電、工業(yè)控制。
5、松翰科技：主要提供8位、32位MCU。應(yīng)用范圍：搖控器、智能型充電器、大小系統(tǒng)、電子秤、耳溫槍、血壓計(jì)、胎壓計(jì)、各類量測及健康器材。
6、華邦電子：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：車用電子、工業(yè)電子、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)。
7、十速科技：主要提供4位、8位、51位MCU。應(yīng)用范圍：遙控器、小家電。
8、佑華微電子：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：錄音集成電路產(chǎn)品、消費(fèi)電子、家用產(chǎn)品。
9、應(yīng)廣科技單片機(jī)：主要提供4位、8位MCU。應(yīng)用范圍：機(jī)械、自動(dòng)化、家電、機(jī)器人。
10、義隆電子：主要提供8位、16位MCU。應(yīng)用范圍：消費(fèi)電子、電腦、智能手機(jī)。
五、單片機(jī)的學(xué)習(xí)竅門
任何一款MCU，其基本原理和功能都是大同小異，所不同的只是其外圍功能模塊的配置及數(shù)量、指令系統(tǒng)等。
對于指令系統(tǒng)，雖然形式上看似千差萬別，但實(shí)際上只是符號(hào)的不同，其所代表的含義、所要完成的功能和尋址方式基本上是類似的。
要了解一款MCU，首先需要知道就是其ROM空間、RAM空間、IO口數(shù)量、定時(shí)器數(shù)量和定時(shí)方式、所提供的外圍功能模塊（Peripheral Circuit）、中斷源、工作電壓及功耗等等。
了解這些MCU Features后，接下來第一步就是將所選MCU的功能與實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的要求的功能進(jìn)行對比，明確哪些資源是目前所需要的，哪些是本項(xiàng)目所用不到的。
對于項(xiàng)目中需要用到的而所選MCU不提供的功能，則需要認(rèn)真理解MCU的相關(guān)資料，以求用間接的方法來實(shí)現(xiàn)，例如，所開發(fā)的項(xiàng)目需要與PC機(jī)COM口進(jìn)行通訊，而所選的MCU不提供UART口，則可以考慮用外部中斷的方式來實(shí)現(xiàn)。
對于項(xiàng)目開發(fā)需要用到的資源，則需要對其Manua*進(jìn)行認(rèn)真的理解和閱讀，而對于不需要的功能模塊則可以忽略或?yàn)g覽即可。對于MCU學(xué)習(xí)來講，應(yīng)用才是關(guān)鍵，也是最主要的目的。
明確了MCU的相關(guān)功能后，接下來就可以開始編程了。
對于初學(xué)者或初次使用此款MCU的設(shè)計(jì)者來說，可能會(huì)遇到很多對MCU的功能描述不明確的地方，對于此類問題，可以通過兩種方法來解決，一種是編寫特別的驗(yàn)證程序來理解資料所述的功能;另一種則可以暫時(shí)忽略，單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中則按照自己目前的理解來編寫，留到調(diào)試時(shí)去修改和完善。前一種方法適用于時(shí)間較寬松的項(xiàng)目和初學(xué)者，而后一種方法則適合于具有一定單片機(jī)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人或項(xiàng)目進(jìn)度較緊迫的情況。
指令系統(tǒng)千萬不要特別花時(shí)間去理解。指令系統(tǒng)只是一種邏輯描述的符號(hào)，只有在編程時(shí)根據(jù)自己的邏輯和程序的邏輯要求來查看相關(guān)的指令即可，而且隨著編程的進(jìn)行，對指令系統(tǒng)也會(huì)越來越熟練，甚至可以不自覺地記憶下來。
六、單片機(jī)的程序編寫
MCU的程序的編寫與PC下的程序的編寫存在很大的區(qū)別，雖然現(xiàn)在基于C的MCU開發(fā)工具越來越流行，但對于一個(gè)高效的程序代碼和喜歡使用匯編的設(shè)計(jì)者來講，匯編語言仍然是最簡潔、最有效的編程語言。
對于MCU的程序編寫，其基本的框架可以說是大體一致的，一般分為初始化部分(這是MCU程序設(shè)計(jì)與PC最大的不同)，主程序循環(huán)體和中斷處理程序三大部分，其分別說明如下：
1、初始化：對于所有的MCU程序的設(shè)計(jì)來講，初始化是最基本也是最重要的一步，一般包括如下內(nèi)容：
屏蔽所有中斷并初始化堆棧指針：初始化部分一般不希望有任何中斷發(fā)生。
清除系統(tǒng)的RAM區(qū)域和顯示Memory：雖然有時(shí)可能沒有完全的必要，但從可靠性及一致性的角度出發(fā)，特別是對于防止意外的錯(cuò)誤，還是建議養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。
IO口的初始化：根據(jù)項(xiàng)目的應(yīng)用的要求，設(shè)定相關(guān)IO口的輸入輸出方式，對于輸入口，需要設(shè)定其上拉或下拉電阻;對于輸出口，則必須設(shè)定其初始的電平輸出，以防出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。
中斷的設(shè)置：對于所有項(xiàng)目需要用到的中斷源，應(yīng)該給予開啟并設(shè)定中斷的觸發(fā)條件，而對于不使用的多余的中斷，則必須給予關(guān)閉。
其他功能模塊的初始化：對于所有需要用到的MCU的外圍功能模塊，必須按項(xiàng)目的應(yīng)用的要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，如UART的通訊，需要設(shè)定Baud Rate，數(shù)據(jù)長度，校驗(yàn)方式和Stop Bit的長度等，而對于Programmer Timer，則必須設(shè)置其時(shí)鐘源，分頻數(shù)及Reload Data等。
參數(shù)的初始化：完成了MCU的硬件和資源的初始化后，接下來就是對程序中使用到的一些變量和數(shù)據(jù)的初始化設(shè)置，這一部分的初始化需要根據(jù)具體的項(xiàng)目及程序的總體安排來設(shè)計(jì)。對于一些用EEPROM來保存項(xiàng)目預(yù)制數(shù)的應(yīng)用來講，建議在初始化時(shí)將相關(guān)的數(shù)據(jù)拷貝到MCU的RAM，以提高程序?qū)?shù)據(jù)的訪問速度，同時(shí)降低系統(tǒng)的功耗（原則上，訪問外部EEPROM都會(huì)增加電源的功耗）。
2、主程序循環(huán)體：大多數(shù)MCU是屬于長時(shí)間不間斷運(yùn)行的，因此其主程序體基本上都是以循環(huán)的方式來設(shè)計(jì)，對于存在多種工作模式的應(yīng)用來講，則可能存在多個(gè)循環(huán)體，相互之間通過狀態(tài)標(biāo)志來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對于主程序體，一般情況下主要安排如下的模塊：
計(jì)算程序：計(jì)算程序一般比較耗時(shí)，因此堅(jiān)決反對放在任何中斷中處理，特別是乘除法運(yùn)算。
實(shí)時(shí)性要求不高或沒有實(shí)時(shí)性要求的處理程序；
顯示傳輸程序：主要針對存在外部LED、LCD Driver的應(yīng)用。
3、中斷處理程序：中斷程序主要用于處理實(shí)時(shí)性要求較高的任務(wù)和事件，如，外部突發(fā)性信號(hào)的檢測，按鍵的檢測和處理，定時(shí)計(jì)數(shù)，LED顯示掃描等。
一般情況下，中斷程序應(yīng)盡可能保證代碼的簡潔和短小，對于不需要實(shí)時(shí)去處理的功能，可以在中斷中設(shè)置觸發(fā)的標(biāo)志，然后由主程序來執(zhí)行具體的事務(wù)――這一點(diǎn)非常重要，特別是對于低功耗、低速的MCU來講，必須保證所有中斷的及時(shí)響應(yīng)。
4、對于不同任務(wù)體的安排，不同的MCU其處理的方法也有所不同：
例如，對于低速、低功耗的MCU(Fosc=32768Hz)應(yīng)用，考慮到此類項(xiàng)目均為手持式設(shè)備和采用普通的LCD顯示，對按鍵的反應(yīng)和顯示的反應(yīng)要求實(shí)時(shí)性較高，因此一般采用定時(shí)中斷的方式來處理按鍵的動(dòng)作和數(shù)據(jù)的顯示；而對于高速的MCU，如Fosc》1MHz的應(yīng)用，由于此時(shí)MCU有足夠的時(shí)間來執(zhí)行主程序循環(huán)體，因此可以只在相應(yīng)的中斷中設(shè)置各種觸發(fā)標(biāo)志，并將所有的任務(wù)放在主程序體中來執(zhí)行。
5、在MCU的程序設(shè)計(jì)中，還需要特別注意的一點(diǎn)就是：
要防止在中斷和主程序體中同時(shí)訪問或設(shè)置同一個(gè)變量或數(shù)據(jù)的情況。有效的預(yù)防方法是，將此類數(shù)據(jù)的處理安排在一個(gè)模塊中，通過判斷觸發(fā)標(biāo)志來決定是否執(zhí)行該數(shù)據(jù)的相關(guān)操作；而在其他的程序體中(主要是中斷)，對需要進(jìn)行該數(shù)據(jù)的處理的地方只設(shè)置觸發(fā)的標(biāo)志。――這可以保證數(shù)據(jù)的執(zhí)行是可預(yù)知和唯一的。
七、工程師對單片機(jī)編程的總結(jié)
1、要養(yǎng)成總結(jié)的好習(xí)慣，總結(jié)不僅是對自己學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，還是對學(xué)習(xí)過程的一個(gè)回顧與加深，還可避免第二次犯錯(cuò)。
2、編寫程序之前先要有一個(gè)對該項(xiàng)目熟悉的了解，做到心中有數(shù)，列一個(gè)大致框架。仔細(xì)推敲該怎么布局，怎樣布局最合理，該步驟很重要。要分析先做哪個(gè)模塊，具體到該模塊的具體步驟，各個(gè)函數(shù)怎么命名，與其他模塊的銜接等。最好拿張紙記下重要過程。
3、對于c語言的模塊化編程，要先分好各個(gè)模塊，一個(gè)模塊一個(gè)模塊的編程，確定一個(gè)順序，按順序來，該模塊成功之后再編寫下一個(gè)。對于頭文件，當(dāng)該模塊編寫好之后再編寫該模塊的頭文件。
4、出現(xiàn)警告不要忽視，說明該程序一定有不合理之處，要弄清其來源，找到解決辦法。找來源時(shí)要有針對性，可上網(wǎng)搜一下該方面的資料，或向別人請教。例如，居然把另一個(gè)工程內(nèi)的main函數(shù)加入了這個(gè)工程。還有居然函數(shù)命名重復(fù)。還有根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原因，層層遞進(jìn)。還有端口定義時(shí)居然選錯(cuò)了接口。有時(shí)，實(shí)在解決不了就休息一下，在想也挺好的。再簡單的地方也要注意一下，都有可能出錯(cuò)。
在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，代碼的使用效率問題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現(xiàn)歸納出單片機(jī)開發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。
八、單片機(jī)開發(fā)技巧
1、如何減少程序中的bug
對于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。
- 物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。
- 資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長度、堆疊深度。
- 應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。
2、如何提高C語言編程代碼的效率
用C語言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語言編譯以后對應(yīng)的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%。
對于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級(jí)語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調(diào)試起來問題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語言。
3、如何解決單片機(jī)的抗干擾性問題
防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。
單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位，至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)，所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。
一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。
4、如何測試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性
當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測試的：
- 測試單片機(jī)軟件功能的完善性
- 上電、掉電測試
- 老化測試
- ESD和EFT等測試
有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。
從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。
此外在開發(fā)和應(yīng)用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。
九、芯片操作總結(jié)
對芯片的操作主要是對芯片內(nèi)寄存器的操作，芯片內(nèi)寄存器在存儲(chǔ)器上映射的都有自己的唯一地址，這也就是對相應(yīng)的地址的操作?？葱酒紫瓤磿r(shí)序圖，再了解相應(yīng)的寄存器，了解是如何操作的，定義需要的端口（程序可以識(shí)別），編寫寫操作程序和讀操作程序。
如何往芯片內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，如何讀出數(shù)據(jù)，通過哪個(gè)端口輸入或讀出（最主要的地方）。
通過總線連接芯片時(shí)，首先要了解該總線的協(xié)議。I2c總線連接的芯片，主要通過該總線去控制該芯片。
1、點(diǎn)陣中一個(gè)74hc595用于列的選擇，令外兩個(gè)用于顏色的選擇，點(diǎn)陣相當(dāng)于二極管的集合，
一端給高電平，另一端給低電平，二極管才能亮。只是一端選擇不同時(shí)，亮不同的顏色。
定時(shí)器工作模式的選擇：高四位是設(shè)置定時(shí)器T1，低四位設(shè)置T0。然后各模式的后兩位設(shè)置工作模式。當(dāng)設(shè)置兩個(gè)定時(shí)器時(shí)，注意使用或（|）。當(dāng)用中斷時(shí)，注意進(jìn)入中斷后，該清零的要清零。
2、串口收發(fā)：波特率的設(shè)置一般用模式2（自動(dòng)重裝初值），因?yàn)椴煌难b置，處理數(shù)據(jù)的能力不同，設(shè)置波特率主要為了照顧低速裝置及為了彼此間的通訊。中斷標(biāo)志位要軟件清零。設(shè)置串口中斷時(shí)，收發(fā)無論哪一個(gè)產(chǎn)生都能進(jìn)入中斷函數(shù)，因此要注意設(shè)置中斷函數(shù)。（自我感覺一般設(shè)置一種功能，當(dāng)做上位機(jī)或下位機(jī)）。
發(fā)送用中斷的話，要解決第一次該怎么進(jìn)入中斷，因此首先要發(fā)送一次，此后就可以進(jìn)入中斷了。一次只能發(fā)一字節(jié)，而且只有在TI置一之后才能發(fā)送下一位。
3、Pcf8591ad轉(zhuǎn)換，有四個(gè)通道的輸入，讀pcf8591時(shí)，選通哪一個(gè)通道，讀的就是那個(gè)通道輸入的電壓，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該芯片內(nèi)，再讀出。讀時(shí)先寫芯片的地址，在寫器件的子地址（0x40|通道號(hào)），然后就是讀出的數(shù)據(jù)。
4、Da轉(zhuǎn)換是先向芯片內(nèi)寫入器件地址，在寫子地址（0x40），在寫要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。器件地址芯片資料有介紹。
5、對于液晶顯示，寫入數(shù)據(jù)顯示后，他會(huì)一直顯示，不用持續(xù)刷新，要想改變，只有重新輸入。
6、對于ds1302時(shí)鐘芯片，讀數(shù)據(jù)時(shí)是在寫入數(shù)據(jù)時(shí)的第八個(gè)時(shí)鐘下降沿就讀出第一位數(shù)據(jù)的的，然后再為下次輸出做準(zhǔn)備，注意程序的寫法，還要注意返回值放的位置。
7、Ds1302中先指明寄存器，再向其中寫入數(shù)據(jù)。芯片資料上的寄存器標(biāo)出的是地址。（寫保護(hù)處程序還不大明白，不是一直都有寫入嗎？為什么還打開寫保護(hù)？）
（根據(jù)前面的大俠，可以在初始化時(shí)間后設(shè)一標(biāo)志，有此標(biāo)志則不用再初始化時(shí)間。但是如果斷電后，MCU的RAM是無法保存這個(gè)標(biāo)志的，因此可以用DS1302的RAM保存該標(biāo)志，待上電后讀取該標(biāo)志。我也是初學(xué)者，最近也打算用DS1302。不知說法對不，我也還沒具體實(shí)施，多交流）
8、初始化最好還要寫一下，以防以后忘記。有時(shí)注意讀出或?qū)懭霑r(shí)，首先操作的是最低位還是最高位，可根據(jù)時(shí)序圖判斷出。
9、對于紅外收發(fā)，接收時(shí)，他是根據(jù)兩個(gè)下降沿之間的時(shí)間長短來確定是高電平還是低電平，寫程序時(shí)，先用定時(shí)器確定時(shí)間長短，保存，然后再轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制（該程序?qū)懛ǘ嗫纯?，很好）?br />10、步進(jìn)電機(jī)：主要做開關(guān)用，步進(jìn)電機(jī)的力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而降低。主要用在機(jī)床上零部件加工的自動(dòng)進(jìn)給。對有較高精度的控制場所都可也使用。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
11、伺服電機(jī)：（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。直流電機(jī)：范圍較大，小車上都是。
12、漢字概覽：
為了將漢字在顯示器或打印機(jī)上輸出，把漢字按圖形符號(hào)設(shè)計(jì)成點(diǎn)陣圖，就得到了相應(yīng)的點(diǎn)陣代碼（字形碼）。
為在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示漢字而統(tǒng)一的編碼方式形成漢字編碼叫內(nèi)碼（如國標(biāo)碼），內(nèi)碼是惟一的（相當(dāng)于該字的身份證號(hào)）。為方便漢字輸入而形成的漢字編碼為輸入碼，屬于漢字的外碼，輸入碼因編碼方式不同而不同，是多種多樣的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼，計(jì)算機(jī)通過漢字內(nèi)碼在字模庫中找出漢字的字形碼，實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)換。
機(jī)內(nèi)碼
根據(jù)國標(biāo)碼的規(guī)定，每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼，但是這個(gè)代碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理時(shí)會(huì)與ASCII碼發(fā)生沖突，為解決這個(gè)問題，把國標(biāo)碼的每一個(gè)字節(jié)的首位上加1。由于ASCII碼只用7位，所以，這個(gè)首位上的“1”就可以作為識(shí)別漢字代碼的標(biāo)志，計(jì)算機(jī)在處理到首位是“1”的代碼時(shí)把它理解為是漢字的信息，在處理到首位是“0”的代碼時(shí)把它理解為是ASCII碼。經(jīng)過這樣處理后的國標(biāo)碼（內(nèi)碼）就是機(jī)內(nèi)碼。
如果我們把這個(gè)“口”字圖形的“.”處用“0”代替，就可以很形象地得到“口”的字形碼:0000H 0004H 3FFAH 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H2004H 3FFAH 2004H 0000H 0000H。計(jì)算機(jī)要輸出“口”時(shí)，先找到顯示字庫的首址，根據(jù)“口”的機(jī)內(nèi)碼經(jīng)過計(jì)算，再去找到“口”的字形碼，然后根據(jù)字形碼(要用二進(jìn)制)通過字符發(fā)生器的控制在屏幕上進(jìn)行依次掃描，其中二進(jìn)制代碼中是“0”的地方空掃，是“1”的地方掃出亮點(diǎn)，于是就可以得到“口”的字符圖形。
漢字字模按國標(biāo)碼的順序排列，以二進(jìn)制文件形式存放在存儲(chǔ)器中,構(gòu)成漢字字模字庫,亦稱為漢字字形庫,稱漢字庫
兩種編碼方法，見頭文件
GB1616.h//------------------ 漢字字模的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義 ------------------------//
struct typFNT_GB16 //漢字字模數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
{
unsignedchar Index[3]; //漢字內(nèi)碼索引
unsignedchar Msk[32]; //點(diǎn)陣碼數(shù)據(jù)
};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 漢字字模表 //
// 漢字庫: 宋體16.dot,橫向取模左高位,數(shù)據(jù)排列:從左到右從上到下 //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
conststruct typFNT_GB16 codeGB_16[]= //數(shù)據(jù)表
{
/*------------------------------------------------------------------------------
; 源文件 /文字 :徐
; 寬×高（像素）:16×16
------------------------------------------------------------------------------*/
"徐",0x10,0x80,0x10,0x80,0x21,0x40,0x42,0x20,0x94,0x10,0x1B,0xEC,0x20,0x80,0x60,0x80,
0xAF,0xF8,0x20,0x80,0x22,0xA0,0x24,0x90,0x2A,0x88,0x21,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
這個(gè)結(jié)構(gòu)，很簡單的：一個(gè)是內(nèi)碼，一個(gè)點(diǎn)陣序列，以前的點(diǎn)陣庫是按內(nèi)碼順序放的，不需要內(nèi)碼索引的，如果只放部分漢字，就需要內(nèi)碼索引了。（前面的漢字“徐”是為了要輸出“徐”的時(shí)候找到該字的點(diǎn)陣序列，這個(gè)點(diǎn)陣序列是自己寫的，當(dāng)用1602顯示時(shí)，因?yàn)樵撔酒瑑?nèi)存在英文的點(diǎn)陣序列，所以就不用寫了）一般內(nèi)碼兩個(gè)字節(jié)就行了，多用1個(gè)字節(jié)是加了個(gè)尾0而已，這樣，漢字內(nèi)碼處直接放漢字字符串就可；
codeGB_16[k].Index[0]codeGB_16[k]說明有一個(gè)結(jié)構(gòu)體typFNT_GB16的數(shù)組叫做codeGB_16codeGB_16[k]是數(shù)組中第k+1個(gè)成員index是結(jié)構(gòu)體typFNT_GB16的成員，所以可以用codeGB_16[k].Index來進(jìn)行引用同時(shí)index又是個(gè)數(shù)組，所以可以index[0] if((codeGB_16[k].Index[0]==c[0])&&(codeGB_16[k].Index[1]==c[1]))&&是 邏輯與運(yùn)算符意思是 &&符號(hào)的兩邊的值都為真 &&的值才為真，也就是 true && true =true這句的意思是codeGB_16[k].Index[0]==c[0] 和 codeGB_16[k].Index[1]==c[1] 同時(shí)成立if下面的語句才執(zhí)行codeGB_16[]是個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組，codeGB_16[k].Index[0]是說結(jié)構(gòu)體數(shù)組的第K個(gè)結(jié)構(gòu)體的index成員的第0個(gè)元素值。 13、12864液晶：
每個(gè)顯示點(diǎn)對應(yīng)一位二進(jìn)制數(shù)，1 表示亮，0 表示滅。存儲(chǔ)這些點(diǎn)陣信息的RAM稱為顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。要顯示某個(gè)圖形或漢字就是將相應(yīng)的點(diǎn)陣信息寫入到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中。
繪圖RAM的地址計(jì)數(shù)器（AC）只會(huì)對水平地址(X 軸)自動(dòng)加一, 當(dāng)水平地址=0FH 時(shí)會(huì)重新設(shè)為00H 但并不會(huì)對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加一，故當(dāng)連續(xù)寫入多筆資料時(shí)，程序需自行判斷垂直地址是否需重新設(shè)定
14、繪圖RAM（GDRAM）
繪圖顯示RAM提供128×8 個(gè)字節(jié)的記憶空間，在更改繪圖RAM時(shí)，先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標(biāo)值，再寫入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到繪圖RAM，而地址計(jì)數(shù)器（AC）會(huì)對水平地址（X 地址）自動(dòng)加一，當(dāng)水平地址為0XFH 時(shí)會(huì)重新設(shè)為00H ；不會(huì)對垂直地址做進(jìn)位自動(dòng)加 1. 。在寫入繪圖 RAM的期間，繪圖顯示必須關(guān)閉，
[cpp] view plain copy
// 顯示漢字
voiddispString (uchar X, Y,uchar *msg) //X為哪一行，Y 為哪一列。msg
為漢字
{
if(X==0) X = 0x80; // 第一行，漢字顯示坐標(biāo)
else if(X==1) X = 0x90; // 第二行
else if(X==2) X = 0x88; // 第三行
else X = 0x98; //第四行
Y = X + Y; //Y 為1 往右移一位
write_com(Y); // 寫入坐標(biāo)
while (*msg)
{
write_data(*msg++); //顯示漢字
}
}
//////////////////////////////// //////////////// ///////////////
// 顯示圖象
voiddisppicture(uchar code *adder)
{
uint i,j;
//*******顯示上半屏內(nèi)容設(shè)置
for(i=0;i<32;i++) // 上半屏32個(gè)列地址
{
write_com(0x80 + i); //SET 垂直地址 VERTICALADD
write_com(0x80); //SET 水平地址 HORIZONTAL ADD
for(j=0;j<16;j++)
{
write_data(*adder);
adder++;
}
}
//*******顯示下半屏內(nèi)容設(shè)置
for(i=0;i<32;i++) //
{
write_com(0x80 + i); //SET 垂直地址 VERTICALADD
write_com(0x88); //SET 水平地址 HORIZONTAL ADD
for(j=0;j<16;j++)
{
write_data(*adder);
adder++;
}
}
}
對于C語言，定義的變量，自動(dòng)為其分配空間，其地址為該變量的名稱。通過該名稱，可以在內(nèi)存中招到該數(shù)據(jù)，經(jīng)過運(yùn)算得到新數(shù)據(jù)，而匯編中需要編程者自己定義存儲(chǔ)空間及把數(shù)據(jù)送到累加器等進(jìn)行運(yùn)算，每一步都需要編程者操作。而C語言這些過程由編譯器去完成。
15、一些有用的答疑解惑
①、單片機(jī)C語言，其變量的內(nèi)存開辟是如何進(jìn)行的？難道是編譯器，在編譯過程中智能地加入分配與回收的代碼？關(guān)鍵之處在于我所做的程序，如何保證其沒有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤？如果我進(jìn)行的是遞歸運(yùn)算，這樣的話，內(nèi)存需求是很難自己計(jì)算的。
②、單片機(jī)C語言在變量定義上是否會(huì)受到約束？比如浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)的乘除運(yùn)算，通過匯編還寫，代碼相當(dāng)復(fù)雜，如果直接C語言來寫，豈不過份簡單？
③、單片機(jī)C語言生成的hex文件中，指令及數(shù)據(jù)的ROM的地址分布是否編譯器自動(dòng)分配？可否用戶進(jìn)行分配？
回答1：c語言寫的單片機(jī)程序，先由1個(gè)程序（好像是c51.exe）編譯，編譯完成后，變量的存儲(chǔ)空間大小已經(jīng)安排好，只是還沒分配具體地址（地址浮動(dòng)），接下來有另一個(gè)程序（好像是a51.exe）進(jìn)行連接，連接以后，具體地址確定。
如果變量過多，編譯會(huì)提示數(shù)據(jù)段too large，要保證其沒有內(nèi)存溢出錯(cuò)誤，主要考慮堆棧是否溢出，要靠經(jīng)驗(yàn)
單片機(jī)c語言一般禁止遞歸，一般都避免用遞歸運(yùn)算，單片機(jī)畢竟不是PC，會(huì)影響速度的，要遞歸的話，用DSP芯片更合適，總之，要會(huì)挑合適的芯片
回答2：變量的大?。ㄎ粩?shù)）一般和芯片累加器的位數(shù)一樣，比如51常用8位的，因?yàn)樗?/span>8位單片機(jī)
單片機(jī)可以定義位變量，但是不可以定義位數(shù)組。用c語言寫只是看著簡單，實(shí)際生成的代碼量是最多的，用于控制的單片機(jī)幾乎不用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，不僅慢還麻煩還占地方，如果是DSP芯片，本身有適合的硬件結(jié)構(gòu)，會(huì)好很多。
回答3：一般是自動(dòng)分配的，可以c語言和匯編語言混合編程，也可以用Keil C在線匯編，芯片與外部的數(shù)據(jù)交換都是通過端口進(jìn)行的。
文章來源：21IC
