单片机外文文献翻译.doc

微型计算机控制系统（单片机控制系统） 广义地说，微型计算机控制系统（单片机控制系统）是用于处理信息的，这种被用于 处理的信息可以是电话交谈，也可以是仪器的读数或者是一个企业的帐户，但是各种情 况下都涉及到相同的主要操作：信息的处理、信息的存储和信息的传递。在常规的电子 设计中，这些操作都是以功能平台方式组合起来的，例如计数器，无论是电子计数器还 是机械计数器，都要存储当前的数值，并且按要求将该数值增加1。一个系统例如采用计 数器的电子钟之类的任一系统要使其存储和处理能力遍布整个系统，因为每个计数器都 能存储和处理一些数字。 现如今，以微处理器为基础的系统从常规的处理方法中分离了出来，它将信息的处理 ，信息的存储和信息的传输三个功能分离形成不同的系统单元。这种主要将系统分成三 个主要单元的分离方法是冯- 诺依曼在20世纪40年代所设想出来的，并且是针对微计算机的设想。从此以后基本上所 有制成的计算机都是用这种结构设计的，尽管他们包含着宽广的物理形式与物理结构， 但从根本上来说他们均是具有相同基本设计的计算机。 在以微处理器为基础的系统中，处理是由以微处理器为基础的系统自身完成的。存储 是 微型计算机控制系统，通常被称为单片机控制系统，是一种用于处理各种信息的系统，这些信息可以是语音对话、仪器读数或是企业账户数据等。系统的核心操作包括信息处理、存储和传递。传统的电子设计会将这些功能整合到特定的功能模块中，如计数器，它们能够存储并按需增加数值。然而，微处理器的出现改变了这一局面，它将信息处理、存储和传输三个功能分离，形成了独立的系统单元。 冯·诺依曼在20世纪40年代提出的构想奠定了现代计算机的基础，即计算机系统分为处理单元、存储单元和输入/输出单元。这一架构几乎被所有后续的计算机采纳，尽管物理形态和结构各异，但在本质上都是基于相同的冯·诺依曼模型。在微处理器系统中，处理由微处理器本身执行，存储由存储器电路完成，输入/输出信息传输则通过专用的I/O电路进行。 微处理器控制系统的一个显著特点是其灵活性，大部分系统功能由软件定义，而非硬件。例如，一个微处理器控制的时钟，计数功能不再需要专门的硬件，而是由存储在内存中的程序控制微处理器定时增值。这种抽象的处理方式使得微处理器系统能够适应各种应用场景。 如图1.1所示，微型计算机的三个组成部分——微处理器、存储器和I/O设备——在系统中相互连接，微处理器负责管理它们之间的信息流动。实际系统中，存储器通常包含RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。RAM允许数据的读写，其数据访问顺序无特定限制，而ROM则用于存储固定不变的信息，即使断电也不会丢失。ROM分为可编程和不可编程两种，其中EPROM和EEPROM分别是可擦除可编程ROM和电可擦除可编程ROM，它们允许用户根据需要修改内容。 微处理器在程序的指导下处理数据，并控制与存储器和I/O设备的数据流。I/O设备可以是通用的，也可以是特定用途的，如磁盘驱动器或与其他计算机通信的接口。一些I/O设备甚至包含微处理器，能够执行复杂的操作，无需主微处理器的直接干预。 在某些低成本应用中，如微波炉或洗衣机控制器，微处理器、存储器和I/O可能会集成在同一芯片上，以降低成本。随着技术进步，更强的处理器和更大的存储容量可以集成到单片微型计算机中，进一步减少组装成本。然而，对于需要大量存储或复杂I/O功能的系统，依然需要多个集成电路相互连接构成微计算机系统。 微处理器在过程控制领域的应用也很广泛，它们可以根据具体任务进行编程，使得控制过程更加灵活。然而，由于这类系统的定制性较强，设计成本较高，且通常需要处理更复杂的任务，因此将整个系统集成到单一芯片上的优势可能不如专门设计的多芯片解决方案明显。