越严酷的要求，从而为 单片机拓展了应用领域。 首当其冲的是便携式设备，随着便携式设备不断向小型化轻量化高精度 功能复杂化的发展方向，要求缩小电池体积提高运算和处理能力提高精度，第二章单片机的原理及应用 与此同时还要求集成度不断提高，成本不断下降。系列单片机不仅提供了 强大的运算能力位，目前最高能达到每秒兆指令，而且能够以极低 的功耗运行，并具有丰富的内部资源和各种模拟电路接口。这使得单片 机不仅能够处理数字信号，还能够对模拟信号进行采集或处理。很多情况下，用 单片机可以单芯片完成设计方案，这对提高产品集成度提高生产效 率降低成本有着很大的帮助。 其次，超低功耗特性使得产品电池寿命终身化成为可能。般的电子产品按 年寿命考虑，如果电池的寿命能达到年些的运算功能。在宽电压范围 内都可以工作，延长了电池的使用时间。 第三，单片机采用模块化结构，每种模块内部资源都具有 而完整的结构，在不同型号的单片机行车速度表 其次，单片机内核是位处理器，单指令周期，其运算能力和 速度都具有定的优势。些内部带有硬件乘法器的型号，在处理能力上更胜 筹，结合控制器甚至能完成系数， 为不同速度的设备提供不同速度的时钟，而且可以随时将些暂时不工作模块的 时钟关闭。这种独特的时钟系统还可以实现系统不同深度的休眠，让整个系统以 间歇工作方式最大限度地节约电力。智能型自功耗特性以外， 单片机还有许多其他特点 首先，单片机引入了时钟系统的概念。将外围功能模块 休眠唤醒机制三者所需的始终，而且可以通过软件设置时钟分频倍频钟系统允许软件设置系统时钟，但 是在晶体振荡器座位系统时钟发生故障时，会自动作为系统时钟以保 证系统的正常工作。 单片机最显著的特点是能够超低功耗运行。除了超低这样就可以针对不同 的产品需要挑选最为合适的单片机，已达到最佳的性价比。 系统工作稳定。系统上电复位后，有作为系统时钟，保证 了系统从正确的位置开始执行。随后灵活的时外设及其多样化组合。单片机具有丰富的片内外设， 如看门狗，定时器，比较器，硬件乘法器，液晶驱动通用及基 本定时等。各系列单片机采用不同的片内外设组合， 处理能力和运算能力。 高性能模拟技术。位有很高的转换速率，最高可达，适 用于大多数数据采集的场合另外模拟比较器可以进行模拟电压的比较等。 丰富的片内不足的时间内从 待机状态进行启动。 强大的处理能力。系列单片机是位单片机，采用结构， 具有丰富的寻址方式。另外该系列些型号采用了硬件乘法器，大大增强了数据 电压超低功耗。灵活的时钟系统具有种低功耗模式，在实时时钟 处于工作状态时，该系列正常待机的耗流量可低至。由于其指令执行速度较 快并且具有完全同步的告诉系统时钟，因此它能够在下，模块化设计，各个子模块逐设计。第二章单片机的原理及应用 第二章单片机原理及应用 系列超低功耗单片机简介 系列超低功耗单片机的特点可以归纳如下 低统的总结。智能型自行车速度表 具体的硬件电路包括单片机的外围电路以及显示电路。 软件设计包括芯片的初始化程序中断子程序数据处理程序显示子程 序，软件设计的思想的主要是自上而感器的选择单片机 的选择显示电路的设计然后阐述了该自行车速度表的软件设计，包括数据处 理子程序的设计显示程序的设计最后针对设计过程遇到的问题进行了具体说 明与分析，并对本次设计进行了系 完成自行车速度表的设计与调试并将测试速度显示 完成相关设计文件。 本论文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的 设计继而具体介绍了自行车的速度表的硬件设计，包括传车的当前速度并将其显示出来。 学习和掌握单片机的使用方法 学习并熟练掌握单片机的定时器的原理及工作模式 学习并掌握液晶显示器的原理与应用方法 学习并掌握电路板的设计方法 积小操作简单的智能型自行车速度表，它能自动显示当前自行车的速度，具有 功耗小，直观准确的优点。 课题任务及内容安排 本论文主要任务是以超低功耗单片机为核心，利用其内部定时器，测试出自 行行车速度表即为自行车爱好者的 追逐目标之。 现在速度表的设计多数由机械式或模拟数字电路来实现，都存在体积大，精 度低不直观功耗大等缺点。本论文采用系列单片机，设计了种体 积行车速度表即为自行车爱好者的 追逐目标之。 现在速度表的设计多数由机械式或模拟数字电路来实现，都存在体积大，精 度低不直观功耗大等缺点。本论文采用系列单片机，设计了种体 积小操作简单的智能型自行车速度表，它能自动显示当前自行车的速度，具有 功耗小，直观准确的优点。 课题任务及内容安排 本论文主要任务是以超低功耗单片机为核心，利用其内部定时器，测试出自 行车的当前速度并将其显示出来。 学习和掌握单片机的使用方法 学习并熟练掌握单片机的定时器的原理及工作模式 学习并掌握液晶显示器的原理与应用方法 学习并掌握电路板的设计方法 完成自行车速度表的设计与调试并将测试速度显示 完成相关设计文件。 本论文首先扼要对该课题的任务进行方案论证，包括硬件方案和软件方案的 设计继而具体介绍了自行车的速度表的硬件设计，包括传感器的选择单片机 的选择显示电路的设计然后阐述了该自行车速度表的软件设计，包括数据处 理子程序的设计显示程序的设计最后针对设计过程遇到的问题进行了具体说 明与分析，并对本次设计进行了系统的总结。智能型自行车速度表 具体的硬件电路包括单片机的外围电路以及显示电路。 软件设计包括芯片的初始化程序中断子程序数据处理程序显示子程 序，软件设计的思想的主要是自上而下，模块化设计，各个子模块逐设计。第二章单片机的原理及应用 第二章单片机原理及应用 系列超低功耗单片机简介 系列超低功耗单片机的特点可以归纳如下 低电压超低功耗。灵活的时钟系统具有种低功耗模式，在实时时钟 处于工作状态时，该系列正常待机的耗流量可低至。由于其指令执行速度较 快并且具有完全同步的告诉系统时钟，因此它能够在不足的时间内从 待机状态进行启动。 强大的处理能力。系列单片机是位单片机，采用结构， 具有丰富的寻址方式。另外该系列些型号采用了硬件乘法器，大大增强了数据 处理能力和运算能力。 高性能模拟技术。位有很高的转换速率，最高可达，适 用于大多数数据采集的场合另外模拟比较器可以进行模拟电压的比较等。 丰富的片内外设及其多样化组合。单片机具有丰富的片内外设， 如看门狗，定时器，比较器，硬件乘法器，液晶驱动通用及基 本定时等。各系列单片机采用不同的片内外设组合，这样就可以针对不同 的产品需要挑选最为合适的单片机，已达到最佳的性价比。 系统工作稳定。系统上电复位后，有作为系统时钟，保证 了系统从正确的位置开始执行。随后灵活的时钟系统允许软件设置系统时钟，但 是在晶体振荡器座位系统时钟发生故障时，会自动作为系统时钟以保 证系统的正常工作。 单片机最显著的特点是能够超低功耗运行。除了超低功耗特性以外， 单片机还有许多其他特点 首先，单片机引入了时钟系统的概念。将外围功能模块 休眠唤醒机制三者所需的始终，而且可以通过软件设置时钟分频倍频系数， 为不同速度的设备提供不同速度的时钟，而且可以随时将些暂时不工作模块的 时钟关闭。这种独特的时钟系统还可以实现系统不同深度的休眠，让整个系统以 间歇工作方式最大限度地节约电力。智能型自行车速度表 其次，单片机内核是位处理器，单指令周期，其运算能力和 速度都具有定的优势。些内部带有硬件乘法器的型号，在处理能力上更胜 筹，结合控制器甚至能完成些的运算功能。在宽电压范围 内都可以工作，延长了电池的使用时间。 第三，单片机采用模块化结构，每种模块内部资源都具有 而完整的结构，在不同型号的单片机中，同种模块的使用方法和寄存器都是相 同的。这为学习和开发单片机提供了便利。同家族中不同型号的单片机， 实际上就是不同功能模块的组合。此外，公司每年都会新推出新系列新型号 的单片机以及新的模块。模块化结构的另优点是可以单独开启或关闭些模 块，只激活需要使用的模块，以节省电力。 第四，单片机采用冯诺依曼结构。寄存器以及数据段区与代码 段统编址。如果将代码搬移到区，同样可以运行，而且每款 单片机都集成有控制器，通过它可以对区进行擦写操作。这种存储 机制可以很方便地实现在线升级甚至远程升级功级代码，将机发布，不断会有新的系列推出，而且陆续推出的各种新型号单片机性 能越来越强功耗越来越低性价比也不断提高。 单片机的应用前景 在实际应用中，许多产品和系统都对功耗提出了越来越严酷的要求，从而为 单片机拓展了应用领域。 首当其冲的是便携式设备，随着便携式设备不断向小型化轻量化高精度 功能复杂化的发展方向，要求缩小电池体积提高运算和处理能力提高精度，第二章单片机的原理及应用 与此同时还要求集成度不断提高，成本不断下降。系列单片机不仅提供了 强大的运算能力位，目前最高能达到每秒兆指令，而且能够以极低 的功耗运行，并具有丰富的内部资源和各种模拟电路接口。这使得单片 机不仅能够处理数字信号，还能够对模拟信号进行采集或处理。很多情况下，用 单片机可以单芯片完成设计方案，这对提高产品集成度提高生产效 率降低成本有着很大的帮助。 其次，超低功耗特性使得产品电池寿命终身化成为可能。般的电子产品按 年寿命考虑，如果电池的寿命能达到年，在产品整个生命周期内无需更 换电池。这些产品可以将电池固化在内部，不需更换。例如些野外安装的气象 传感器，可以在无需更换电池的情况下，连续记录数年的气象数据直到寿命终结。 第三，利用单片机的超低功耗特性，让些新的微弱能源为单片机 系统供电成为可能。例如太阳能电池信号线窃电电缆附近磁场温差能量 射频辐射人体运动的动能等。这种利用天然能源无需额外供电的系统也是超 低功耗系统的应用发展方向之。 第四，单片机内部集成的各种模拟设备性能优异，如最高可达 位，可以达位，在各种高精度测量，控制领域都可以发挥作用。而且， 与模拟设备的结合，是的校准调试都变得非常简单。 第五，单片机属于工业级芯片，能够在度的宽工作范围内工作， 并且带有发生器等控制输出。适合用于各类工业控制工业测量电机驱动 变频器逆变器等。 第六，单片机带有丰富的通信端口，如等， 新推出的系列还带有对射频通信及无线网络的接口。可以被广泛用在各 种协议转换器数据转发器中继智能传感器等设备中。 超低功耗单片机以其卓越的性能和较高的性能价格比，使其在许多领 域得到了越来越广泛的应用，其主要应用有以下几点 智能仪器仪表方面。由于系列单片机不仅提供了强大