可编程控制器及应用总结 什么是可编程控制器呢？
什么是可编程控制器呢？
可编程逻辑控制器(PLC)使用一种可编程存储器，用于存储程序，执行面向用户的指令，如逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。简单来说，PLC就是一台用于工业控制的微型计算机，它也有电源、CPU、存储器、输入输出模块、通信模块、功能模块等部件。，其功能类似于计算机。它根据逻辑配置收集信息和计算后输出结果。
微控制器原理及应用如何编程？
微控制器是单片微型计算机，它把微型计算机的主要部件集成在一个芯片上。微控制器诞生于70年代中期。经过20年的发展，它的成本越来越低，性能越来越强，这使得它在各个领域得到应用。例如电机控制、条形码阅读器/扫描仪、消费电子、游戏设备、、暖通空调、楼宇安防和门禁、工业控制和自动化、白色家电(洗衣机、微波炉)。本文主要介绍了微控制器的应用和工作原理，包括微控制器的种类；微控制器和微处理器的区别；或世界 美国顶级微控制器制造商。
根据Wiki，微控制器(或微控制器单元的MCU)是位于单个集成电路上的小型计算机。用现代的话来说，它类似于片上系统或SoC，但没有后者复杂。SoC可以包括微控制器作为其组件之一。微控制器包括一个或多个CPU(处理器内核)，以及内存和可编程输入/输出外设。铁电ram、NOR闪存或OTP ROM形式的程序存储器通常也包括在芯片上，以及少量RAM。与个人电脑或其他由各种分立芯片组成的通用应用中使用的微处理器相比，微控制器是为嵌入式应用而设计的。单片机用于自动控制产品和设备，如汽车发动机控制系统、植入式医疗设备、遥控器、办公机器、设备、电动工具、玩具等嵌入式系统。与使用单个微处理器、存储器和输入/输出设备的设计相比，通过减小尺寸和成本，微控制器使得数字控制更多设备和过程变得经济。混合信号微控制器非常常见，它集成了控制非数字电子系统所需的模拟组件。
微控制器功能
微控制器具有以下主要功能:
分析微控制器的工作原理、类型和应用。
(1)可靠性好。由于微控制器的所有功能元件都集成在芯片上，特别是存储器集成在芯片上，布线短，大部分数据在芯片内部传输，不易受外界干扰，增强了抗干扰能力，使系统运行更加可靠。所以可靠性明显优于一般的c。PU系统。
(2)强大的控制功能。为了满足工业控制的要求，通用微控制器的指令系统具有丰富的条件转移和转移指令、I/O口逻辑运算和位处理功能。一般微控制器的逻辑控制功能和运行速度都高于同级别的CPU。
(3)易于扩展。有许多三总线和并行和串行输入/输出引脚可供扩展，因此很容易形成各种规模的计算机应用系统。
(4)一般的微控制器中没有监控程序或系统管理软件，所以开发需要相应的仿真系统。
单片机型
微控制器可分为普通单片机和数字信号处理单片机(DSP)两大类。
按字长来说，目前常见的单片机是4到32。功能强大，适合不同场合。世界上大多数最大的半导体公司都有自己的微控制器。
8051单片机
它是一个40引脚微控制器，Vcc为5V，连接到引脚40，而Vss的引脚20保持在0V。并且具有P1.0-P1.7的输入输出端口，具有开漏功能。Port3还有其他功能。引脚36处于开漏状态，引脚17上拉微控制器内部的晶体管。当在端口1上施加逻辑1时，在端口21上获得逻辑1，反之亦然。微控制器的编程非常复杂。基本上，我们用C语言编写程序，然后将其转换为微控制器可以理解的机器语言。复位引脚连接到引脚9，引脚9连接到电容器。当开关接通时，电容器开始充电，RST为高。向reset引脚施加高电平将复位微控制器。如果将逻辑0应用于此引脚，程序将从头开始执行。
8051的存储器结构
8051的存储器分为两部分:程序存储器和数据存储器。程序存储器存储正在执行的程序，而数据存储器临时存储数据和结果。8051已经在多种设备中使用，主要是因为它易于集成到设备中。微控制器主要用于能源管理、触摸屏、汽车和医疗设备。
8051的数据存储
8051微控制器引脚描述
40号针脚:VCC是5V DC的主电源。
引脚20:VSS–表示接地(0 V)连接。
引脚32-39:称为端口0(P0.0至P0.7)，用作I/O端口。
引脚31:数据锁存使能(ALE)用于解复用端口0的地址数据信号。
引脚30: (ea)外部访问输入用于启用或禁用外部存储器接口。如果没有外部存储器要求，此引脚始终为高电平。
引脚29:程序存储器使能(PSEN)用于从外部程序存储器读取信号。
引脚21-28:称为端口2(P 2.0至P 2.7)-除了用作I/O端口，高阶地址总线信号也与准双向端口多路复用。
针脚18和19:用于连接外部晶体振荡器以提供系统时钟。
引脚10–17:该端口还具有其他功能，如中断、定时器输入以及外部存储器和读写接口的控制信号。这是一个具有内部上拉功能的准双向端口。
引脚9:这是一个复位引脚，用于在单片机工作或应用程序启动时，将8051单片机设置为初始值。RESET引脚必须在两个机器周期内设为高电平。
引脚1–8:此端口没有其他功能。端口1是一个准双向I/O端口。
微控制器嵌入在设备中以控制产品的动作和功能。因此，它们也可以被称为嵌入式控制器。他们运行一个专用于某项任务的特定程序。它们是低功耗器件，配有专用输入设备和小型LED或LCD显示输出。微控制器可以从它们控制的设备获得输入，并通过向设备的不同部分发送设备信号来保持控制。电视的微控制器就是一个很好的例子。它从遥控器接收输入，并在电视屏幕上输出。
和传统计算机一样，微控制器依靠不同的功能来完成工作。这些功能包括:
内存储器
RAM用于存储微控制器工作时产生的数据和其他结果。然而，一旦微控制器的电源被切断，它将不会永久存储数据，其记忆将会丢失。RAM包含一个特殊功能寄存器(SFR)。这是微控制器制造商提供的预配置内存。它控制特定电路的行为，例如串行通信和模数转换器。
只读存储器
作为程序执行的特殊任务，微控制器存储在ROM(只读存储器)中，永远不会改变。ROM让微控制器知道某些动作应该触发特定的响应。例如，ROM让电视的微控制器知道按下频道按钮将改变屏幕上的显示。存储在ROM中的程序的大小取决于ROM的大小。一些微控制器接受以外部芯片的形式添加ROM，而另一些微控制器具有内置ROM。
程序计数器
程序计数器允许小型计算机根据一系列不同的程序指令执行程序。每执行一行指令，程序计数器就加1。这有助于跟踪计数器在代码行中的位置。
输入和输出
与由鼠标或键盘控制的计算机不同，微控制器有一种独特的通过输入和输出与人互动的。微控制器上的典型输入和输出设备包括LED显示屏、开关和传感器，以确定湿度、温度和亮度。大多数嵌入式系统没有用于直接人机交互的屏幕或键盘。相反，微控制器有各种输入和输出引脚或GPIO，它们针对不同的输入和输出设备进行配置。
例如，您可以将一个引脚配置为微控制器的输入，微控制器通过感测温度来工作，而将另一个引脚配置为输出，并连接到基于预设温度的恒温器。设置触发空调或加热器的开和关。设置温度范围。输入和输出动态是完全机器对机器的，可以在没有人类直接交互的情况下做出决策。
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