单片机预备知识

1、什么是单片机

在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。

2、单片机的作用

用到单片机的项目经验介绍

手持粮库温度寻检设备

毕设答辩打分器

电话台灯

自动感应水龙头

凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等工业自动化：数据采集、测控技术。智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。等等…..

3、学习单片机之前预备知识

（1）数字电路中只有两种电平：高和低

定义单片机为TTL电平：

高 +5V 低 0V

（2）RS232电平：计算机的串口

高 -12V 低+12V

所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片

（3）进制转换与逻辑、算术运算

（4）C语言基础

（5）80C51了解

80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的 CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。

（6）

总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和 外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间 的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（DataBus）, 地址总线 AB（AddressBus） 和控制总线 CBControl Bus）。

（7）

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；

RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；

ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；

I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；

T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；

五个中断源的中断控制系统；

一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；

片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。

（8）

C51数据存储类型

（9）

包含的头文件（可以在安装目录下INC目录下查看）通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.hstdlib.habsacc.h常用有:reg51.h reg52.h（定义特殊功能寄存器和位寄存器）；math.h（定义常用数学运算）

（10）中断服务程序的格式

函数名（）interrupt n using m

{

函数内部实现 ….

}

（11）I/O口定义

sbit beep=P2^3

（12）单片机的基本时序

机器周期和指令周期

（1） 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的 周期，TX实验板上为11.0592MHZ。（2） 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后 得到的。 （3） 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是 12 个时 钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。

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高级工程师答辩题（电气部分）

答：（1）星形→三角形（Y→△）换接降压起动法。起动时定子绕组接成 Y形起动，待转速升高后，绕组便接成三角形了，这种起动方法只适用于电动机作△形接法时铭牌规定的电压与电源电压相同的情形，启动转矩较小；

（2）自耦补偿起动法 。这种方法是利用自耦变压器将电源电压降低后再加到电动机定子绕组端，达到减小启动电流的目的。自耦变压器降压启动的启动性能好，但线路相对较复杂，设备体积大，目前是三相笼形异步电动机常用的一种降压启动方法。

（3）定子串电阻或电抗器降压启动 。三相笼形异步电动机启动时，在电动机定子电路串入电阻或电抗器，使加到电动机定子绕组端电压降低，减少了电动机上的启动电流.这种启动方法不受电动机定子绕组接法形式的限制，但由于启动电阻的存在，将使设备体积增大，电能损耗大，目前已较少采用。

（4）延边三角形降压启动。介于自耦变压器启动与Y一△启动方法之间。但是采用此法启动的笼型异步电动机，其定子绕组不但为三角形接法，有抽头，而且需要专门设计，制成后抽头又不能随意变动， 因此限制了此法的应用。

（5）软启动方法 。前几种起动方法具有控制线路简单，起动转矩不可调，二次冲击电流大，并对负载有冲击转矩。软启动方法是利用微处理器和单片机的数字控制技术， 实现电动机电压的平稳升降和无触点通断，是以一种节能、平稳的启动方式，但价高，有谐波干扰，是发展方向。

4、电动机运行有哪些主要保护方式？

答：（1）相间短路保护；

（2）接地故障保护；

（3）过载保护；

（4）断相保护；

（5）低电压保护。

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