Arduino入门2: 熟悉和挑选Arduino的开发板

在上一篇《Arduino入门1: Arduino的前世今生》中脑叔简单地介绍了一下Arduino的背景历史和现状。本篇我们就来具体熟悉一下Arduino系统的构成,以及如何选购一款合适的Arduino开发板。
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脑震荡
naozhendang
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本教程系列是专门面向零基础的Arduino初学者,让初学者不仅对Arduino的历史,原理操作有基本的入门,而且对Arduino背后所代表的观念和思潮运动有所理解。脑震荡原创内容,请尊重作者的知识产权。



在上一篇《Arduino入门1: Arduino的前世今生》中脑叔简单地介绍了一下Arduino的背景历史和现状。本篇我们就来具体熟悉一下Arduino系统的构成,以及如何选购一款合适的Arduino开发板。

什么是单片机

在了解Arduino之前,我们有必要严肃认真地科教一下“单片机”的概念。


单片机

全称单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),又称微控制器(Microcontroller),是把中央处理器、存储器、定时/计数器(Timer/Counter)、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比,它更强调自供应(不用外接硬件)和节约成本。它的最大优点是体积小,可放在仪表内部,但存储量小,输入输出接口简单,功能较低。由于其发展非常迅速,旧的单片机的定义已不能满足,所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器;由于单芯片微电脑常用于当控制器故又名single chip microcontroller,但是目前在中国大陆仍多沿用“单片机”的称呼。



绝大多数现在的单片机都是基于冯·诺伊曼结构的,这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分:一个中央处理器核心,程序存储器(只读存储器或者闪存)、数据存储器(随机存储器)、一个或者更多的定时/计时器,还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出端口-- 所有这些都被集成在单个集成电路芯片上。

单片机时钟频率通常较同时代的计算机芯片低,但它价格低廉,能够提供充足的程序存储器、丰富的片上接口。某些架构的单片机生产厂商众多,例如8051系列、Z80系列。一些现代的单片机支持一些内建的高级编程语言,比如BASIC语言、C、C++等。


与CPU的区别

CPU是一个运算处理器,主要负责计算,处理数据。单片机包括运算单元,存储单元,输入输出单元。单片机是一种微处理器,可以执行某些功能。但是CPU还要有主板,内存,硬盘等辅助。


单片机的位数

根据总线或数据暂存器的宽度,单片机又分为4位、8位、16位和32位单片机。4位单片机多用于冰箱、洗衣机、微波炉等家电控制中;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用操作系统;32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统。


常用单片机

微芯(Microchip) 公司的PIC系列出货量居于业界领导者地位;Atmel的51系列及AVR系列种类众多,受支持面广,Arduino就是基于Atmel的AVR系列; 德州仪器的MSP430系列以低功耗闻名,常用于医疗电子产品及仪器仪表中;瑞萨单片机在日本使用广泛。还有比如Intel, 飞思卡尔半导体,NEC, NXP等等厂牌。

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