單片機應用系統及其組成及其分類
雖然單片機已經是一個微型計算機,但實質上它只是一個芯片,僅有這樣一個芯片還不能完成任何工作。在實際應用中,要讓單片機去完成相應的工作,需將單片機和被控對象進行電氣連接,外加各種擴展接口電路、外部設備、被控對象的硬件和軟件,構成單片機應用系統,如圖所示。
圖1 單片機應用系統的組成
同微型計算機系統一樣,單片機應用系統也是由硬件和軟件組成的,硬件是應用系統的基礎,軟件則在硬件的基礎上對其資源進行合理調配,從而完成應用系統所要求的任務,是功能的體現者,二者相互依賴,缺一不可。
2.分類
單片機應用系統可按處理器的位數、實時性和軟件結構等原則進行分類。
① 按處理器的位數來分類。
目前,應用于單片機系統的處理器有4位、8位和16位以及少量32位。其中4位逐漸被淘汰,市場上8位和16位占據主導地位。
② 按實時性分類。
“實時”可以理解為“及時”,但并不一定是“快”,更多的是反映速度和處理時間的可預測性問題。就是說:“每當有某個外部事件發生時,系統必須能在預定的、可以為具體程序所接受的時間內做出反應,并完成所需的處理”。例如,在聽MP3時,負責解壓縮MP3程序的任務,在多任務情況下被設計成至少每0.1秒就要執行一次,這個時間可以看作是該任務的“執行周期(period)”,也可以看成是該任務的“執行時限(deadline)”,在這個期限內,該任務就必須執行,并解壓縮出足夠的數據,不然MP3聽起來就會像跳針一樣,不是連貫的。
單片機應用系統可分為單片機實時系統和單片機非實時系統。前者如果響應時間不能滿足,就要引起系統崩潰甚至死機;后者的響應時間如果不能滿足也不會出現致命的錯誤。如一臺噴墨打印機平均處理周期從2ms延長到6ms,只不過是打印速降至正常的1/3而已。
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