什么是可編程控制器呢？可編程邏輯控制器(PLC)使用一種可編程存儲器，用于存儲程序，執(zhí)行面向用戶的指令，如邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過

什么是可編程控制器呢？

可編程邏輯控制器(PLC)使用一種可編程存儲器，用于存儲程序，執(zhí)行面向用戶的指令，如邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。簡單來說，PLC就是一臺用于工業(yè)控制的微型計算機，它也有電源、CPU、存儲器、輸入輸出模塊、通信模塊、功能模塊等部件。，其功能類似于計算機。它根據(jù)邏輯配置收集信息和計算后輸出結果。

微控制器原理及應用如何編程？

微控制器是單片微型計算機，它把微型計算機的主要部件集成在一個芯片上。微控制器誕生于70年代中期。經(jīng)過20年的發(fā)展，它的成本越來越低，性能越來越強，這使得它在各個領域得到應用。例如電機控制、條形碼閱讀器/掃描儀、消費電子、游戲設備、、暖通空調、樓宇安防和門禁、工業(yè)控制和自動化、白色家電(洗衣機、微波爐)。本文主要介紹了微控制器的應用和工作原理，包括微控制器的種類；微控制器和微處理器的區(qū)別；或世界 美國頂級微控制器制造商。

根據(jù)Wiki，微控制器(或微控制器單元的MCU)是位于單個集成電路上的小型計算機。用現(xiàn)代的話來說，它類似于片上系統(tǒng)或SoC，但沒有后者復雜。SoC可以包括微控制器作為其組件之一。微控制器包括一個或多個CPU(處理器內(nèi)核)，以及內(nèi)存和可編程輸入/輸出外設。鐵電ram、NOR閃存或OTP ROM形式的程序存儲器通常也包括在芯片上，以及少量RAM。與個人電腦或其他由各種分立芯片組成的通用應用中使用的微處理器相比，微控制器是為嵌入式應用而設計的。單片機用于自動控制產(chǎn)品和設備，如汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)、植入式醫(yī)療設備、遙控器、辦公機器、設備、電動工具、玩具等嵌入式系統(tǒng)。與使用單個微處理器、存儲器和輸入/輸出設備的設計相比，通過減小尺寸和成本，微控制器使得數(shù)字控制更多設備和過程變得經(jīng)濟?；旌闲盘栁⒖刂破鞣浅３Ｒ?，它集成了控制非數(shù)字電子系統(tǒng)所需的模擬組件。

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、類型和應用。

(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，特別是存儲器集成在芯片上，布線短，大部分數(shù)據(jù)在芯片內(nèi)部傳輸，不易受外界干擾，增強了抗干擾能力，使系統(tǒng)運行更加可靠。所以可靠性明顯優(yōu)于一般的c。PU系統(tǒng)。

(2)強大的控制功能。為了滿足工業(yè)控制的要求，通用微控制器的指令系統(tǒng)具有豐富的條件轉移和轉移指令、I/O口邏輯運算和位處理功能。一般微控制器的邏輯控制功能和運行速度都高于同級別的CPU。

(3)易于擴展。有許多三總線和并行和串行輸入/輸出引腳可供擴展，因此很容易形成各種規(guī)模的計算機應用系統(tǒng)。

(4)一般的微控制器中沒有監(jiān)控程序或系統(tǒng)管理軟件，所以開發(fā)需要相應的仿真系統(tǒng)。

單片機型

微控制器可分為普通單片機和數(shù)字信號處理單片機(DSP)兩大類。

按字長來說，目前常見的單片機是4到32。功能強大，適合不同場合。世界上大多數(shù)最大的半導體公司都有自己的微控制器。

8051單片機

它是一個40引腳微控制器，Vcc為5V，連接到引腳40，而Vss的引腳20保持在0V。并且具有P1.0-P1.7的輸入輸出端口，具有開漏功能。Port3還有其他功能。引腳36處于開漏狀態(tài)，引腳17上拉微控制器內(nèi)部的晶體管。當在端口1上施加邏輯1時，在端口21上獲得邏輯1，反之亦然。微控制器的編程非常復雜。基本上，我們用C語言編寫程序，然后將其轉換為微控制器可以理解的機器語言。復位引腳連接到引腳9，引腳9連接到電容器。當開關接通時，電容器開始充電，RST為高。向reset引腳施加高電平將復位微控制器。如果將邏輯0應用于此引腳，程序將從頭開始執(zhí)行。

8051的存儲器結構

8051的存儲器分為兩部分:程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器存儲正在執(zhí)行的程序，而數(shù)據(jù)存儲器臨時存儲數(shù)據(jù)和結果。8051已經(jīng)在多種設備中使用，主要是因為它易于集成到設備中。微控制器主要用于能源管理、觸摸屏、汽車和醫(yī)療設備。

8051的數(shù)據(jù)存儲

8051微控制器引腳描述

40號針腳:VCC是5V DC的主電源。

引腳20:VSS–表示接地(0 V)連接。

引腳32-39:稱為端口0(P0.0至P0.7)，用作I/O端口。

引腳31:數(shù)據(jù)鎖存使能(ALE)用于解復用端口0的地址數(shù)據(jù)信號。

引腳30: (ea)外部訪問輸入用于啟用或禁用外部存儲器接口。如果沒有外部存儲器要求，此引腳始終為高電平。

引腳29:程序存儲器使能(PSEN)用于從外部程序存儲器讀取信號。

引腳21-28:稱為端口2(P 2.0至P 2.7)-除了用作I/O端口，高階地址總線信號也與準雙向端口多路復用。

針腳18和19:用于連接外部晶體振蕩器以提供系統(tǒng)時鐘。

引腳10–17:該端口還具有其他功能，如中斷、定時器輸入以及外部存儲器和讀寫接口的控制信號。這是一個具有內(nèi)部上拉功能的準雙向端口。

引腳9:這是一個復位引腳，用于在單片機工作或應用程序啟動時，將8051單片機設置為初始值。RESET引腳必須在兩個機器周期內(nèi)設為高電平。

引腳1–8:此端口沒有其他功能。端口1是一個準雙向I/O端口。

微控制器嵌入在設備中以控制產(chǎn)品的動作和功能。因此，它們也可以被稱為嵌入式控制器。他們運行一個專用于某項任務的特定程序。它們是低功耗器件，配有專用輸入設備和小型LED或LCD顯示輸出。微控制器可以從它們控制的設備獲得輸入，并通過向設備的不同部分發(fā)送設備信號來保持控制。電視的微控制器就是一個很好的例子。它從遙控器接收輸入，并在電視屏幕上輸出。

和傳統(tǒng)計算機一樣，微控制器依靠不同的功能來完成工作。這些功能包括:

內(nèi)存儲器

RAM用于存儲微控制器工作時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和其他結果。然而，一旦微控制器的電源被切斷，它將不會永久存儲數(shù)據(jù)，其記憶將會丟失。RAM包含一個特殊功能寄存器(SFR)。這是微控制器制造商提供的預配置內(nèi)存。它控制特定電路的行為，例如串行通信和模數(shù)轉換器。

只讀存儲器

作為程序執(zhí)行的特殊任務，微控制器存儲在ROM(只讀存儲器)中，永遠不會改變。ROM讓微控制器知道某些動作應該觸發(fā)特定的響應。例如，ROM讓電視的微控制器知道按下頻道按鈕將改變屏幕上的顯示。存儲在ROM中的程序的大小取決于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內(nèi)置ROM。

程序計數(shù)器

程序計數(shù)器允許小型計算機根據(jù)一系列不同的程序指令執(zhí)行程序。每執(zhí)行一行指令，程序計數(shù)器就加1。這有助于跟蹤計數(shù)器在代碼行中的位置。

輸入和輸出

與由鼠標或鍵盤控制的計算機不同，微控制器有一種獨特的通過輸入和輸出與人互動的。微控制器上的典型輸入和輸出設備包括LED顯示屏、開關和傳感器，以確定濕度、溫度和亮度。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)沒有用于直接人機交互的屏幕或鍵盤。相反，微控制器有各種輸入和輸出引腳或GPIO，它們針對不同的輸入和輸出設備進行配置。

例如，您可以將一個引腳配置為微控制器的輸入，微控制器通過感測溫度來工作，而將另一個引腳配置為輸出，并連接到基于預設溫度的恒溫器。設置觸發(fā)空調或加熱器的開和關。設置溫度范圍。輸入和輸出動態(tài)是完全機器對機器的，可以在沒有人類直接交互的情況下做出決策。