单片机

在单片机系统中，上拉电阻逐渐成为最稳定也最可靠的主要组成部分。

大多数人知道上拉电阻在电路中的作用很大，但是同样的，单片机系统也是由电路组成的，所以上拉电阻在单片机系统中的作用也非常重要。

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下面我们就来看看上拉电阻为什么在单片机系统中如此重要？为什么大部分单片机引脚都要接上拉电阻？

我们知道，上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平。输入电流时，电阻同时起到限流作用。阻值的强弱只是上拉电阻的阻值不同而已，实际上并没有什么严格的区分。对于非集电极开路输出型电路或者漏极开路输出型电路来说，上拉电阻在这种类型的电路中对提升电流和电压的能力是有限的，它的主要功能还是为集电极开路输出型线路提供电流通道。

<strong>1、什么是AD转换</strong>

A是模拟信号的意思，D是数字信号的意思，AD转换就是模数转换，顾名思义，就是把模拟信号转换成数字信号，例如把电压值转化为数字信号。

<strong>2、为什么要AD转换</strong>

单片机（以及其他处理器）只能处理数字信号，当单片机想要获取电路上某一点的电压值时，就得用到AD转换了，如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上，单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平，又怎么能得到他的电压值呢？例如数字式的万用表，它测量电压时，先有一个AD转换电路，把电压值转换成一个数值，然后把这个值送个单片机（当然万用表里的用的处理芯片不是单片机），单片机经过计算处理后，再把这电压值显示到显示到屏幕上。不过现在有一些比较强的单片机，其内部已经集成了AD转换器，不需要你再外接AD转换芯片。

<strong>3、8位16位的AD转换芯片是什么意思</strong>

8位，16位就代表了AD转换芯片的转换分辨率，数字越大，分辨率越高，同时也反映了它的精度，数字越大，精度相对也越高。8位算是最低了，有些单片机里集成的AD转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。

<strong><font color="#004a85">作者 | 芯片哥</font> </strong>
<strong><font color="#004a85">来源 | 今日头条</font> </strong>

工程师在开发一个电路系统，往往会需要用到中央处理器，比如单片机、FPGA、或者DSP等等；当然一些简单的纯硬件电路项目方案例外，如充电器、热水壶等等。

作为单片机研发设计的项目，它的最小电路工作系统包含电源电路、复位电路、时钟频率电路；其中电源电路与复位电路，相信工程师都非常容易理解与设计。然而时钟频率电路，由于不同的开发项目功能需求不一样，设计的方案选择也不尽相同，很难得到有效的统一设计。

<strong>比如：</strong>

<strong>1、单片机内部结构分析</strong>

我们来思考一个问题，当我们在编程器中把一条指令写进单片机内部，然后取下单片机，单片机就可以执行这条指令，那么这条指令一定保存在单片机的某个地方，并且这个地方在单片机掉电后依然可以保持这条指令不会丢失，这是个什么地方呢？这个地方就是单片机内部的只读存储器即ROM（READ ONLY MEMORY）。为什么称它为只读存储器呢？刚才我们不是明明把两个数字写进去了吗？原来在89C51中的ROM是一种电可擦除的ROM，称为FLASH ROM，刚才我们是用的编程器，在特殊的条件下由外部设备对ROM进行写的操作，在单片机正常工作条件下，只能从那面读，不能把数据写进去，所以我们还是把它称为ROM。

<strong>2、几个基本概念</strong>

1）数的本质和物理现象

晶振的作用日渐突出，本文中，将基于三方面介绍晶振：1.如何判断晶振好坏，2.石英晶振的运用准则，3.晶振对于单片机的影响。

<strong>一、判别晶振好坏</strong>

晶振作为电路中的心脏，具有极其重要的作用，在各种电子产品设备中广泛应用，如果出现不振就会导致整个设备不能正常工作，工程师要懂得辨认晶振好坏，这是必要及首要条件。那么作为采购当然是也能辨认晶振好坏最好，这样可以帮助大家更好的采购晶振。那么要如何辨认判断呢？下面一起来了解下：

1、将电笔插入插座火线中，用一只晶振的脚接触电笔尾，另一只脚用手接触，如果电笔亮，就是好的。

2、用万用表10K挡检测，无穷大为良品。

3、替换法。用数字电容表（或数字万用表的电容档）测量其电容，一般损坏的晶振容量明显减小。不同的晶振其正常容量具有一定的范围，好品一般在几十到几百PF。

4、用替换法。晶振很难用万用表判断的，一般正向电阻是无穷大时反向电阻也是无穷大。

5、如果有条件就用示波器看有无波型。

6、最好的办法就是在电路中用万用表量一下它的两端有没有工作电压，若有的话，再有示波器量一下它的频率，若频率不对的话，很有可能它坏了。

首先，“嵌入式”这是个概念，准确的定义没有，各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的，就是相比较PC机这种通用系统来说，嵌入式系统是个专用系统，结构精简，在硬件和软件上都只保留需要的部分，而将不需要的部分裁去。所以嵌入式系统一般都具有便携、低功耗、性能单一等特性。

然后，MCU、DSP、FPGA这些都属于嵌入式系统的范畴，是为了实现某一目的而使用的工具。

MCU俗称”单片机“经过这么多年的发展，早已不单单只有普林斯顿结构的51了，性能也已得到了很大的提升。因为MCU必须顺序执行程序，所以适于做控制，较多地应用于工业。而ARM本是一家专门设计MCU的公司，由于技术先进加上策略得当，这两年单片机市场份额占有率巨大。ARM的单片机有很多种类，从低端M0(小家电)到高端A8、A9(手机、平板电脑)都很吃香，所以也不是ARM的单片机一定要上系统，关键看应用场合。

DSP叫做数字信号处理器，它的结构与MCU不同，加快了运算速度，突出了运算能力。可以把它看成一个超级快的MCU。低端的DSP，如C2000系列，主要是用在电机控制上，不过TI公司好像称其为DSC(数字信号控制器)一个介于MCU和DSP之间的东西。高端的DSP，如C5000/C6000系列，一般都是做视频图像处理和通信设备这些需要大量运算的地方。

说到单片机编程，不得不说到状态机，状态机做为软件编程的主要架构已经在各种语言中应用，当然包括C语言，在一个思路清晰而且高效的程序中，必然有状态机的身影浮现。灵活的应用状态机不仅是程序更高效，而且可读性和扩展性也很好。状态无处不在，状态中有状态，只要掌握了这种思维，让它成为您编程中的一种习惯，相信您会受益匪浅。

状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。这样的归纳，主要是出于对状态机的内在因果联系的考虑。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下：

①现态：是指当前所处的状态。

②条件：又称为“事件”。当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。

③动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。

④次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

如果我们进一步归纳，把“现态”和“次态”统一起来，而把“动作”忽略(降格处理)，则只剩下两个最关键的要素，即：状态、迁移条件。

状态机的表示要领有许多种，我们可以用文字、图形或表格的形式来表示一个状态机。