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设计名称
  工程中的单片机
设计编号
  A8-181
设计软件
  Word
包含内容
  WORD文档
说明书页数
  12页(中英文)
图纸数量
  机械翻译(无图)
推荐指数
  较好
价格:
  优惠中
整理日期
  2012,07,19
整理人
  小木
购买流程
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设计简介

附录
附录1
英文翻译
Microprocessors in Engineers
The development of the microprocessor during the 1970s brought about a revolution in engineering design. The industrial revolution at the turn of the nineteenth century heralded the development of the machines which could replace physical drudgery by mechanical means. Apart from a few exceptions, however, these machines required manual supervision because the problem of controlling this mechanical power was not at all straightforward.
Many types of automatic control systems have appeared during the twentieth century, based on electronic, mechanical, hydraulic and fluidic principles. In each case the design techniques have been similar because each component of the system usually contributes a single well defined function to the system behavior.
The microprocessor represents a fundamentally different approach to the design of a system. Its physical form is quite simple and reliable, consisting of a few general-purpose elements which can be programmed to make the system function as required. It is the controlling program which must be designed to give the system the required behavior, and which will contain “components” and “subassemblies” just like any other kind of engineering. The program, or software, is just of the engineered system as the physical hardware, but it is much less susceptible to failure, provided that it is designed properly.
The idea of programmed systems is not new; electronic computers have been in existence for many decades. However, it has taken the development of the large scale integrated circuit-the silicon chip-to produce computers which are cheap, rugged, and reliable enough to be incorporated into engineering designs as components. The techniques of software design are well known to computer scientists and it is not surprising that the principles of good engineering design and “software engineering” are essentially those of good engineering design. We shall see that engineering design using software allows systems to be designed more easily than using more conventional techniques.
It is the combination of developments in electronic device technology with those in computer technology which has enabled the microprocessor to be produced, and these technologies have “converged” to produce the micro-electronic industry which we see today.
More recent developments in integrated circuit technology have led to the introduction of microprocessor small computers fabricated using relatively few integrated circuit components. In fact an entire microprocessor can be made as a single chip. At the heart of any computer is a Central Processing Unit or CPU, and the corresponding heart of the microprocessor is MPU(Micro-Processor Unit), which is simply a CPU implemented on a silicon chip. Its processing power is greater than that of its giant predecessors and yet it is cheap and robust enough to be treated as simply another engineering component.
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中文翻译
工程中的单片机
20世纪70年代的单片机发展引起了工程设计的一场革命。在19世纪之初的工业革命宣布了用机械工具代替繁重的体力劳动的时,机器得到了大力发展。但有少数例外,这些机器需要人的操作监管,这是因为控制这种机械动力的问题并不都是简明的。
在20世纪,出现了许多种基于电子、机械、液压和流体原理的自动控制系统。由于系统中的每一元件通常对系统的运转状态只起单一确定的功能,各种类型系统的设计技术是相似的。
单片机代表了一种根本不同的系统设计方法 。其物理形式是非常简单可靠的,包括一些通用元件,通过编程取得所需的系统功能。控制程序的设计必须给予系统所需的功能作用,它应像其他工程类型一样包含“元件”和“组件”。程序或软件,如同物理硬件形成的工程系统,但如果设计正确(得法),是不易出问题的。
可编程系统的设想并非新鲜,电子计算机已使用了几十年。但是,它的应用得益于大规模集成电路-----硅片的发展,从而使生产的计算机变得足够的便宜、耐用且可靠,能够以部件的形式综合到工程设计中。软件设计技术对计算机科学家来说已是十分清楚的,而且并不奇怪好的工程设计和“软件工程”是好的工程设计的基本条件,我们将会看到使用软件的工程设计使系统设计比使用更常规的方法更为方便。
正是由于电子器件技术的发展和计算机技术发展的综合产生了单片机。这些技术“会集起来” 形成了我们今天看到的微电子工业。
集成电路技术的更新发展促使了单片机的出现,也就是用相对少量的集成电路元件构成了小计算机。事实上完整的计算机可用一个芯片做出。在任意计算机中,其核心是中央处理单元或CPU,而微型计算机的核心是微处理器或MPU(Micro-Processor Unit),它是用一个硅片制成的CPU。它的处理能力比早先的巨大芯片还要强,并且对仅仅作为另一种工程部件来说,已足够强大。
微型计算机被设想为能以非常灵活的方式进行编程的装置,通过一组电子指令清单就能给出几乎任何所希望的功效。使用计算机会涉及在生成指令清单时的编程技巧以及常用的电子和机械设计技术。正如其名字所指示的,微型计算机以常用计算机十分相同的方法组成;事实上,它可看作是从最早的计算机“进化”的“自然”结果。
广义地说,电子系统是用于处理信息的,这种信息可以是电话交谈、仪器读数或企业信息,但是各种情况下都涉及相同的主要操作:信息处理、存储和传送。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,无论是电子还是机械的,都要存储当前值,并按要求将该值增1。诸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。
当前微处理器化系统与上述的常规方法不同,它将处理、存储和传输三个功能分离形成不同的系统单元。这种形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。从此几乎所有制成的计算机都是用这种结构设计的,尽管包含宽广的物理形式,从根本上来说它们均是具有相同的基本设计。
在微处理器化系统中,处理是由微处理器本身完成的。存储是利用存储器电路,而进入和出自系统的信息传输则是利用特定的输入/输出(I/0)电路。要在一个微处理器化时钟中找出执行计数功能的一个特殊硬件是不可能的,因为时间存储在存储器中,而在固定的时间间隔下由微处理器控制增值。但是,规定系统运转过程的软件包含实现计数器功能的单元。由于系统几乎完全由软件所定义,所以对微处理器结构和其辅助电路这种看起来非常抽象的处理方法使其在应用时非常灵活。这种设计过程主要是软件工程,而且在生产软件时,就会遇到产生于常规工程中相似的构造和维护问题。
微型计算机中这三个单元是如何按照机器中的信息通信方式而联起来的。该系统由微处理器控制,它管理自己与存储器和输入/输出单元的信息传输。外部的连接与工程系统的其余部分(即非计算机部分)有关。
尽管图中显示的只有一个存储单元,实际中有RAM和ROM两种不同的存储器被使用。由于概念上的计算机存储器更像一个公文柜,上述的“存储器”一词是非常不恰当的;信息存放在一系列已标号的“箱子”中,而且可按问题由“箱子”的序列号进行信息的参考定位。
微计算机常使用RAM(随机存取存储器),在RAM中数据可被写入,并且在需要时可被再次读出。这种数据能以任一所希望的次序从存储器中读出,不必按写入时的相同次序,所以有“随机”存取存储器。另一类型ROM(只读存储器)用来保持不受微处理器影响的固定的信息标本;这些标本在电源切断后不会丢失,并通常用来保存规定微处理器化系统运转过程的程序。ROM可像RAM一样被读取,但与RAM不一样的是不能用来存储可变的信息。有些ROM在制造时将其数据标本放入,而另外的则可通过特殊的设备由用户编程,所以称为可编程ROM。被广泛使用的可编程ROM可利用特殊紫外线灯擦除,并被称为EPROM,即可擦除可编程只读存储器的缩写。另有新类型的器件不必用紫外线灯而用电擦除,所以称为电可擦除可编程只读存储器EEPROM。
微处理器在程序控制下处理数据,并控制流向和来自存储器和输入/输出装置的信息流。有些输人/输出装置是通用型的,而另外一些则是设计来控制如磁盘驱动器的特殊硬件,或控制传给其他计算机的信息传输。大多数类型的I/0装置在某种程度下可编程,允许不同形式的操作,而有些则包含特殊用途微处理器的I/O装置不用主微处理器的直接干预,就可实施非常复杂的操作。
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机械毕业设计

说明:
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