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發布時間：2021-05-08 08:05
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單片機
單片機是指芯片本身，而單片機系統是為實現某一個控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統，這是單片機應用系統。單片機開發系統是指單片機開發調試的工具。單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應用場合的需要，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等特點，正在逐步取代現有的多片微機應用系統。單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執行就像大樓房的每個房間的被分配到了僅有房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到僅有的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執行。
單片機的內部結構
雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了微型計算機系統的含義。中文“單片機”的稱呼由英文名稱“SingleChipMicrocomputer”直接翻譯而來。
單片機把微型計算機的各主要部分集成在一塊芯片上,大大縮短了系統內信號傳送距離，從而提高了系統的可靠性及運行速度。因而在工業測控領域中，單片機系統是很理想的控制系統。所以，單片機是典型的嵌人式系統，是嵌入式系統低端應用的較佳選擇。
如何解決單片機的抗干擾性問題
防止干擾有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。
單片機干擾很常見的現象就是復位，至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態，所以單片機軟件抗干擾重要的是處理好復位狀態。
一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。
單片機的應用屬于芯片級應用，需要用戶（單片機學習者與使用者）了解單片機芯片的結構和指令系統以及其它集成電路應用技術和系統設計所需要的理論和技術，用這樣特定的芯片設計應用程序，從而使該芯片具備特定的功能。
不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片的內部結構，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產品是否滿足需要的功能和應用系統所要求的特性指標。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產廠商的技術手冊中得到。軟件特征是指指令系統特性和開發支持環境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數據處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發支持的環境包括指令的兼容及可移植性，支持軟件(包含可支持開發應用程序的軟件資源)及硬件資源。要利用某型號單片機開發自己的應用系統，掌握其結構特征和技術特征是必須的。
單片機控制系統能夠取代以前利用復雜電子線路或數字電路構成的控制系統，可以以軟件控制來實現，并能夠實現智能化，現在單片機控制范疇無所不在，例如通信產品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和控制裝置等等，單片機的應用領域越來越廣泛。
誠然，單片機的應用意義遠不限于它的應用范疇或由此帶來的經濟效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統的控制方法和設計思想。是控制技術的一次革命，是一座重要的里程碑。
