如何根据位数选择合适的单片机？三分钟速读

单片机是一种小电脑，它可以控制很多电子产品和智能设备，比如手机、电视、空调等。

在日常生活中，单片机可能会在家用电器领域最广泛，例如，电饭煲、电冰箱等常用的家电设施，还有各种音响设备，小众的体重秤、雾化器等等都会用到单片机。

单片机是什么，为什么要了解它的位数？

单片机的位数，是指单片机内部的CPU一次能够处理的数据的宽度，也就是参与运算的寄存器的数据长度。

寄存器是CPU中用来暂存数据和指令的部件，它的长度决定了CPU能够处理多少位的数据。 一般来说，寄存器越长，CPU处理数据的能力越强。

如何判断单片机的位数？

有时候，单片机的位数并不等于它的总线宽度或者存储器宽度。 总线是连接CPU和其他部件的通道，存储器是用来存储数据和程序的部件。如果总线宽度和CPU处理数据的宽度相同，那么就可以直接用总线宽度来判断单片机的位数。

但是如果不同，那么就要看具体情况：

如果总线宽度小于CPU处理数据的宽度，那么就以CPU处理数据的宽度为准，但是要加上一个“准”字，表示这个单片机并不完全符合这个位数的标准。

比如Intel8088单片机，它的CPU可以处理16位数据，但是它的总线只有8位，所以它是一个准16位单片机。

如果总线宽度大于CPU处理数据的宽度，那么就以CPU处理数据的宽度为准，不用加“准”字。 比如ARM7TDMI单片机，它的CPU可以处理32位数据，但是它的总线有64位，所以它是一个32位单片机。

单片机的位数有什么影响？

单片机的位数会影响单片机在速度、功能、价格、应用场合等方面的表现。 一般来说，位数越高，单片机越快、越强大、越贵、越适合复杂的应用。我们可以分别看一下8位、16位和32位单片机的特点：

8位单片机： 这是最常见和最基础的一类单片机，典型的代表有51系列、AVR系列和PIC系列。 8位单片机只能一次处理8位数据，所以速度相对较慢，功能也相对较简单。但是8位单片机也有自己的优势，那就是价格低廉、稳定可靠、开发简便、应用广泛 。8位单片机主要用于控制类和低端消费类电子产品中。

16位单片机： 这是一类介于8位和32位之间的单片机，典型的代表有MSP430系列和C166系列。 16位单片机可以一次处理16位数据，所以速度比8位快一些，功能也比8位强大一些。但是16位单片机也有自己的局限性，那就是价格比8位高一些，但又比不上32位； 功能比8位多一些，但又达不到32位；应用场合比8位窄一些，但又没有32位广泛。16位单片机主要用于中端消费类电子产品和一些特殊领域中。

32位单片机 ：这是最高级和最先进的一类单片机，典型的代表有ARM系列和DSP系列。 32位单片机可以一次处理32位数据，所以速度是最快的，功能也是最强大的。32位单片机可以运行嵌入式操作系统，如ucos、uclinux等，可以实现更多复杂的功能。但是32位单片机也有自己的缺点，那就是价格最高、开发最难、功耗最大。 32位单片机主要用于高端消费类电子产品和高性能计算领域中。

我们可以根据自己的需求和预算，综合考虑单片机的位数、速度、功能和价格。其中单片机的位数是决定单片机性能和应用范围的一个重要参数，它反映了单片机内部CPU处理数据的能力。

单片机编程语言及应用技巧解析

1. C语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点？

汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU， 其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。

C语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。

对于目前普遍使用的RISC 架构的8bit MCU来说，其内部ROM、RAM、 STACK 等资源都有限，如果使用C语言编写，一条C语言指令编译后，会变成很多条机器码，很容易出现ROM空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供C编译器。而汇编语言，一条指令就对应一个机器码，每一步执行什么动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。所以在单片机开发中，我们还是建议采用汇编语言比较好。

2. C或汇编语言可以用于单片机，C++能吗？

在单片机开发中，主要是汇编和C。

3. 搞单片机开发，一定要会 C 吗？

汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU， 其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。

C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、 有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。C语言是一种结构化程序设计语言，它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。

此外，C语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。用C语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完备的系统。

综上所述，用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。 所以作为一个技术全面并涉足较大规模的软件系统开发的单片机开发人员最好能够掌握基本的C语言编程。

4. 当开发一个较复杂而又开发时间短的项目时，用C还是用汇编开发好？

对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。如果对这些特性不了解，那调试起来就有的烦了，到头来可能还不如用汇编来的快。

5. 在教学中要用到8088和196芯片单片机教材，请问那里可以找到关于这方面的书或资料？

有关这方面的教材，大学里常用的一本是《IBM-PC 汇编语言程序设计》（清华大学出版社出版），在网上以及书店都是可以找到的，另外网上还可以搜索到很多其他的教材如：《微机原理及汇编语言教程》(杨延双 张晓冬等编著 )和《16/32 位微机原理、汇编语言及接口技术》(作者：钟晓捷 陈涛 ，机械工业出版社出版)等，可以在较大型的科技书店里查找或者直接从网上订购。

6. 初学者到底是应该先学C还是汇编？

对于单片机的初学者来说，应该从汇编学起。因为汇编语言是最接近机器码的一种语言，可以加深初学者对单片机各个功能模块的了解，从而打好扎实的基 础。

7. 在芯片集成技术日益进步的今天，单片机的集成技术发展也很迅速，在传统的40引脚的基础上，推出20引脚的单片机系列，使很多的引脚可以复用，这种复用技术的使用在实际应用中会不会影响其功能的执行？

在实际应用中不会影响其功能的执行，但是要注意的是， 有的MCU如果采用复用引脚的话，该引脚会有一些应用上的限制，这在相应的datasheet里面都会有描述，所以在系统规划的时候都要予以注意。

8. Delta-Sigma软件测量方式，是什么概念？

Delta-Sigma原理一般应用在ADC应用中。具体来说，Delta-Sigma ADC的工作原理是由差动器、积分器和比较器构成调制器，它们一起构成一个反馈环路。

调制器以大大高于模拟输入信号带宽的速率运行，以便提供过采样。模拟输入与反馈信号(误差信号)进行差动 (delta)比较。该比较产生的差动输出馈送到积分器(sigma)中。然后将积分器的输出馈送到比较器中。比较器的输出同时将反馈信号(误差信号)传送到差动器，而自身被馈送到数字滤波器中。这种反馈环路的目的是使反馈信号(误差信号)趋于零。

比较器输出的结果就是 1/0 流。该流如果 1 密度较高，则意味着模拟输入电压较高；反之，0 密度较高，则意味着模拟输入电压较低。接着将 1/0 流馈送到数字滤波器中，该滤波器通过过采样与抽样，将 1/0 流从高速率、低精度位流转换成低速率、高精度数字输出。

简而言之，Delta就是差动，Sigma就是积分的意思。Delta-Sigma软件测试，简单理解应该是通过软件模拟差动积分的过程。具体来说，就是侦测外部输入的 电压(或者电流)信号变化，然后通过软件积分运算，得出外部信号随时间变化的基本状况。

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