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1、自控设备开发及应用一、工业自控设备开发的行业背景1、工业控制行业概述伴随计算机技术、通信技术和控制技术的发展，老式的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。控制系统的构造从最初的CCS（计算机集中控制系统）,到第二代於JDCS（分散控制系统），发展到目前流行的FCS（现场总线控制系统）。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传播的规定，又催生了目前在商业领域风行时以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多原则工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。2、工业控制行业发展趋势计算机及网
2、络技术与控制系统的发展有着紧密的I联络。最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitaIControIjDDC）O70年代中期，伴随微处理器的出现，计算机控制系统进入一种新的迅速发展的时期，1975年世界上第一套以微处理为基础H勺分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（DistributedControlSystem,DCS）o进入80年代后来，人们运用微处理器和某些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDCH勺控
3、制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，并且在多回路的巡回采样及控制中具有老式模拟仪表无法比拟H勺性能价格比。80年代中后期，伴随工业系统的日益复杂，控制回路的深入增多，单一的JDDC控制系统已经不能满足现场的生产控制规定和生产工作的管理规定，同步中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机利微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。进入90年代后来，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到深入发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位，不过DCS不具有开放性，布线复杂，费用较高，不一样厂家产品的集成存在很大困难。从八十年代后期
4、开始，由于大规模集成电路的发展，许多传感器、执行机构、驱动装置等现场设备智能化,人们便开始寻求用一根通信电缆将具有统一的通信协议通信接口的现场设备连接起来，在设备层传递口勺不再是I/O(420mA24VDC)信号，而是数字信号，这就是现场总线。由于它处理了网络控制系统的自身可靠性和开放性问题，现场总线技术逐渐成为了计算机控制系统的发展趋势。从那时起，某些发达的工业国家和跨国工业企业都纷纷推出自己的现场总线原则和有关产品，形成了群雄逐鹿之势。3、自动控制行业发展伴随工业控制行业的发展，自动控制也伴随这波科技潮迎来了属于自己的新时代。自动控制是指在没有人直接参与的状况下，运用外加In设备或装置，使
5、机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。4、自动控制发展历程(1)、40年代一60年代初:需求动力：市场竞争,资源运用，减轻劳动强度，提高产品质量，适应批量生产需要。重要特点：此阶段重要为单机自动化阶段，重要特点是:多种单机自动化加工设备出现，并不停扩大应用和向纵深方向发展。经典成果和产品：硬件数控系统H勺数控机床。、60年代中-70年代初期：需求动力：市场竞争加剧，规定产品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度。重要特点：此阶段重要以自动生产线为标志，其重要特点是:在单机自动化的基础上，多种组合机床、组合生产线出现
6、，同步软件数控系统出现并用于机床，CAD.CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中，此阶段硬件加工设备适合于大中批量Fl勺生产和加工。经典成果和产品：用于钻、镣、铳等加工的自动生产线。(3)、70年代中期-至今：需求动力：市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，规定自动化技术向其广度和深度发展，使其各有关技术高度综合，发挥整体最佳效能。重要特点:自70年代初期美国学者初次提出ClM概念至今，自动化领域已发生了巨大变化，其重要特点是:CIM已作为一种哲理、一种措施逐渐为人们所接受；CIM也是一种实现集成的对应技术，把分散独立的单元自动化技术集成为一种优化的整体。所谓哲理，就
7、是企业应根据需求来分析并克服现存的“瓶颈”，从而实现不停提高实力、竞争力的思想方略；而作为实现集成的对应技术，一般认为是:数据获取、分派、共享；网络和通信；车间层设备控制器；计算机硬、软件H勺规范、原则等。同步，并行工程作为一种经营哲理和工作模式自80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域，并将深入增进单元自动化技术的集成。经典成果和产品：CIMSIF,柔性制造系统(FMS)。伴随现代应用数学新成果的推出和电子计算机时应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一种新阶段一一现代控制理论。重要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，重要采用的措施是以状态为基础的状态空间法。目前，
8、自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。二、工业控制中的常见控制器选择作为自动控制系统的控制主体，控制器Fl勺应用尤为重要，就目前在现代工业中，工控机和PLC是常用口勺两种控制主体，两者在工业中均有着举足轻重的地位。工控机全称工业控制计算机，是专门为工业控制设计的计算机，用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。工控机常常会在环境比较恶劣的环境下运行，对数据的安全性规定也更高，因此工控机一般会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特殊设计。工控机对于扩展性的规定也非常高，接口的设计需要满足特定H勺外部设备，因此大多数状况下工控机
9、需要单独定制才能满足需求。目前工控机的重要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。1、IPC即基于PC总线的工业电脑。据2023年IPC记录目前PC机已占到通用计算机的95%以上，因其价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富，已被广大的技术人员所熟悉和承认，这正是工业电脑热的基础。其重要的构成部分为工业机箱、无源底板及可插入其上的多种板卡构成，如CPU卡、I/O卡等。并采用全钢机壳、机卡压条过滤网，双正压风扇等设计及EMC（electromagneticcompatibility）技术以处理工业现场
10、的J电磁干扰、震动、灰尘、高/低温等问题。IPC有如下特点：可靠性：工业PC具有在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀和迅速诊断和可维护性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般为5min,MTTFlO万小时以上，而一般PC时MTTF仅为100oO15000小时。实时性，工业PC对工业生产过程进行实时在线检测与控制，对工作状况的!变化予以迅速响应，及时进行采集和输出调整（看门狗功能这是一般PC所不具有的），遇险自复位，保证系统的正常运行。扩充性，工业PC由于采用底板+CPU卡构造，因而具有很强Fl勺输入输出功能，最多可扩充20个板卡，能与工业现场的多种外设、板卡如与道控制器、视频
11、监控系统、车辆检测仪等相连，以完毕多种任务。兼容性，能同步运用ISA与PCI及PICMG资源，并支持多种操作系统，多种语言汇编，多任务操作系统。2、可编程序控制器（PLC）PLC英文全称PrOgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器。定义是：一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、次序控制、定期、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制多种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种合用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为老式继
12、电器的替代产品而出现的。伴随微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机H勺功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来变化控制过程，并且具有体积小、组装维护以便、编程简朴、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域,大大推进了机电一体化的进程。3、分散型控制系统（DCS）DCS英文全称DiStribUtedContrOISyStern,中文全称为分布式控制系统。它是一种高性能、高质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品，可以构成多种独立的!控制系统、分散控制系统DCS、监控和数据采集系统（SCADA）,能满足多种工
13、业领域对过程控制和信息管理及I需求。系统的模块化设计、合理的软硬件功能配置和易于扩展的能力，能广泛用于多种大、中、小型电站的分散型控制、发电厂自动化系统的改造以及钢铁、石化、造纸、水泥等工业生产过程控制。4、现场总线系统（FCS）FCS英文全称FieldbUSContrOlSyStem,中文全称为现场总线控制系统。它是全数字串行、双向通信系统。系统内测量和控制设备如探头、鼓励器和控制器可互相连接、监测和控制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制（如PLC,LC等）和应用智能仪表（如变频器、阀门、条码阅读器等）的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能。由于其广阔的应用前景，众多国外有实力的
14、厂家竞相投入力量，进行产品开发。目前，国际上已知的现场总线类型有四十余种，比较经典的现场总线有：FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,Ce-LINK等。5、数控系统（CNC）CNC英文全称Computernumericalcontrol,中文全称为计算机数字控制系统。它是采用微处理器或专用微机时数控系统，由事先寄存在存储器里系统程序（软件）来实现控制逻辑，实现部分或所有数控功能，并通过接口与外围设备进行联接，称为计算机数控，简称CNC系统。数控机床是以数控系统为代表H勺新技术对老式机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品；其技术范围覆盖诸多领域：1）机械制造技术；2）信息处
15、理、加工、传播技术；3）自动控制技术；4）伺服驱动技术；5）传感器技术；6）软件技术等。这其中，以可编程序控制器（PLC）应用最为广泛，它可以完毕强电口勺逻辑控制盒运动控制及PID运算，自身保护强，普遍合用于中、大型设备。不过其缺陷便是价格不菲，从而不合用于中小型设备的应用。三、新型控制器的开发与应用正式基于以上PLC的局限性，开发出全新的控制器便有了广泛的意义，它不仅可以增进工业控制行业的发展，并且可以节省资源和实现利益最大化。在不停的试验和探索中，我们发现单片机作为关键，可以研发出一款全新的控制器。它不仅性能上能与PLC作为关键的控制器相媲美，并且具有价格低廉，使用效率高等特点。1、单片机
16、发展趋势单片机是由单块芯片构成的微型计算机。由CPU、RAM、ROM、I/O口、77C等电路集成在一块芯片上的微型控制器。单片机自从1976年被研究出来，飞速的发展。当时单片机的编程语言是汇编。而近某些年来，单片机的发展仍未停息，从开始的4位、8位到后来的16、32位。单片机的功能越来越强大，可以运用的I范围也被极大的扩展了。例如媒体，导航和家用电器等方面均有诸多应用。单片机具有许多种类，不过也有共同的特点。首先，运行速度尤其快，这可以算是单片机的重要特点。单位是兆条指令每秒。不过刚刚开始，单片机的运行速度不是很快，只有一兆每秒的I速度。不过通过大规模集成技术的飞速发展，单片机的运行速度变得越
17、来越快，能有十兆每秒。更快的可以到达五十到一百兆每秒的速度。大大开阔了单片机的应用范围。单片机的另一种特点是它的集成度很高。这也是它的重要参数之一。集成度而，顾名思义，单片机的体积不大，不过麻雀虽小五脏俱全，能满足诸多应用规定。集成度高还能减少制导致本。尚有就是单片机的功耗很低，驱动起来很轻易。也没有什么危险性，十分安全。单片机用于多种仪器仪表，首先提高了仪器仪表H勺使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同步还简化了仪器仪表的硬件构造，从而可以以便地完毕仪器仪表产品H勺升级换代。如多种智能电气测量仪表、智能传感器等。单片机也可用于实时工业控制，即多种物理量的采集和控制。电流、电压、温度、液位、流量
18、等物理参数日勺采集和控制均可以用单片机以便地实现。在此类系统中，运用单片机作为系统控制器，可以根据被控制对象的不一样特性采用不一样的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。经典应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。单片机也可用于家用电器，前景十分广阔。如空调、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。此外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子尚有分布式系统的前端模块等等。单片机的程序语言有汇编和C语言两种。客观来讲，两种语言各有特点。简朴时说：汇编语言的本质是机器码，是直接和单片机对话的唯一途径。
19、长处是效率高，缺陷是难以驾驭。C语言逻辑性更强，长处是只要掌握了语言自身编程就变得十分简朴，并且移植性好。缺陷则是虽然你写出来程序，完毕了功能，不过你对单片机自身的理解还是很少。实际开发中大多会使用C语言，汇编语言在较为复杂的工程面前还是显得很无力，往往折腾半天还是编不出。不过汇编在学习单片机的过程中却是个宝贝，想要真正懂得单片机内部奥秘，还得借助汇编语言。2、单片机的应用特点单片机是把微型计算机重要部件都集成在一块芯片上，即一块芯片就是一种微型计算机。因此，单片机具有如下特点。a.控制能力强单片机集成度是为了满足控制规定，单片机的指令系统中均有极其丰富H勺条件转移指令、较强日勺I/O逻辑操作
20、及位处理功能，可以具有较强的控制能力并且满足工业控制的规定。b.抗干扰能力强，可靠性高单片机集成度高，体积小，内容采用总线构造，减少了芯片内部之间的连线，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力，合适于恶劣环境下进行工作。C.性价比高单片机功能丰富，而其价格非常廉价。d.易扩展片内具有计算机正常运行所必要的部件，片外有诸多三总线并行、串行输入输出管脚扩展，可以很轻易构成多种规模系统的应用。e.功耗低单片机的一般功耗仅为30到100mW,电压为2到6V,其产品很轻易进行携带。f种类齐全有诸多单片机厂家根据市场的需求，有针对性地推出诸多型号产品，使系统开发具有更广阔的前景。大部分产品有很好的使用性能，
21、保证了已开发产品质量，可以使产品更轻易的进行升级换代。g使用寿命长。长寿命，首先意味着用单片机开发的产品可以可靠地工作十年、二十年，另首先是指与其他微处理器相比。3、PLC控制与单片机控制对比分析(1)选择PLC控制PLC控制叫做可编程逻辑控制器。是在集成电路、计算机技术的基础上发展起来日勺一种新型的工业控制设备。是种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、次序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令。它控制功能强，可靠度很高，配置十分灵活，体积也不是很大，重量轻，使用起来很以便。目前在我国已经广泛应用到自动化控制的各个领域。
22、它重要是通过输入输出端子和外部联络的。如按钮，控制开关，行程开关，靠近开关,数字开关等等。为了反应输入和输出的工作状态，它还设置了输入和输出的指示灯，比较轻易观测。PLC就是一种专门用在工业控制的一种计算机，和PC机很想象，基本构造是：1)电源PLCFl勺电源在整个系统中起着十分重要的作用。假如没有电源，系统是无法正常工作的I。交流电压的波动在正百分之十到百分之十五之间。2)CPU(CentralProcessingUnit)CPU类似于PLC的心脏。它能接受、存储我们输入的程序以及数据；还能检查电源，存储器，甚至可以找出所编制程序的某些能简易的错误，十分强大。PLC在运行的时候，通过扫描来接
23、受对应的数据，并把它们各自存入I/O的映象区。然后才从存储程序的存储器里面一条一条的读取我们的程序,然后按照指令的规定执行命令或者计算,并将成果送进I/O映象区或数据寄存器里面。等到所有的程序都执行完毕了，最终再将I/O映象区的多种输出状态或者输出寄存器里面的数据送到相对应的输出装置中。如此下去，一直运行，一直到程序结束。313）存储器一共有两种存储器：系统程序存储器和顾客程序存储器。4）输入输出接口电路现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，用作PLC与现场控制的接口界面的输入通道5）功能模块例如计数、定位等模块。6）通信模块如以太网、RS485、PrOfibLIS-DP通讯模块等
24、。（2）选择单片机控制单片机是种常见的电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定期器/计时器等功能（也许还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一种小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。一下选用的是单片机，性质就不在这里给出。(3)PLC和单片机的比较相似点：本质是同样的，都是基于微处理器技术。都可以实现对仪器设备的智能化控制。PLC内部就用了单片机。各自的长处：PLC：首先，PLC是由专业的大企业精心设计的硬件和软件系统，功能十分强大、
25、可靠度高。另一方面，PLC的编程还算是比较简朴了，就算是不怎么熟悉计算机的人也能比较快的上手，并设计简朴的系统出来。PLC的抗干扰能力也很强，多种不好的环境都可以用。最终，PLC可以联网，并且模块扩展也十分以便，健全，做复杂的控制系统可以胜任。单片机也有自己的长处：首先单片机价格廉价，比起PLC来真是太廉价了。它的功能同样强大。一般的民用产品可以用复杂的特殊应用系统同样可以用。然后单片机是接口很完善，能直接和外部设备连接，对于模拟量和数据的处理能力相称强大。单片机FI勺体积也不大，功耗同样十分低。甚至能用电池供电。最终，也是最重要的，单片机不仅能用汇编语言，还能用C语言等高级语言，因此编程效率
26、很高，可移植性好。再好的东西也是有缺陷於J,PLC的价格比较高，体积大。虽然能扩展诸多的模块，不过扩展的时候需要更多的模块才行。因此说PLC不能大量同样产品的生产。适合于工作母机控制和工业过程控制。单片机也不是十全十美，单片机的编程措施比PLC复杂，不大轻易上手，尚有就是它的抗干扰能力不如PLCo不过应用范围广泛，既适合大批量反复生产的一般产品，也能用于小批量生产的!产品,(4)结论PLC,单片机各有千秋，考虑到成本和使用状况各方面。体积小，价格低，使用以便的单片机成为首选。因此在控制器的主体选择上，可以优先选择单片机。四、常见的单片机选择单片机的型号和种类较多，并非每一款均适合作为控制器的主
27、体，如下是某些常见的单片机种类分析，可以作为控制主体的选择。1、采用凌阳单片机伴随单片机集成化功能高速发展，其应用领域也慢慢地由老式的控制方式，转变为控制数据处理和数字信号处理等多种领域。凌阳的16位单片机就是因这种发展的需要而设计Bo它的JCPU内核采用凌阳最新推出於JN(MicrocontrollerandSignalProcessor)16位微处理器芯片。围绕其所形成!勺16位系列单片机采用的是模块式集成构造，它以口,关键集成不一样规模的ROM、RAM和多种外设接口处理。其关键是一种通用H勺核构造。除此之外的其他功能模块均是可大可小的。借助这种通用构造附加可选构造的塔式构成，便可形成多种
28、不一样功能系列的产品，以适合不一样的市场需要。这样做无疑会使其具有更高的市场竞争力。使用凌阳单片机有诸多的好处，它的优势是硬件性能强，具有很强的抗干扰能力，但其价格也要比89S51昂贵某些。2、采用AT89S51单片机单片机技术在各个领域中应用越来越广泛，世界上诸多单片机生产厂家相继推出了多种型号的单片机，在单片机日勺海洋中，MCS-51系列单片机以其良好的性能、完善的技术及更高的性价比，迅速占领了单片机市场市场，成为国内单片机应用领域中的主流产品。MCS-51系列单片机H勺处理功能很强，它具有完善H勺中央处理单元，使其具有愈加以便灵活的专用寄存器，为我们使用单片机单片机提供了极大的便利。单片
29、机把微型计算机的重要部件都集成在一块芯片上，使得数据传送距离大大缩短，运行速度更快，可靠性更高，抗干扰能力更强。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中In布局和构造到达最优化，工作也相对稳定。51的长处是价钱廉价,I/O多,程序空间大。因此，测控系统中，使用51单片机是最理想日勺选择。单片机属于经典的嵌入式系统，因此它是低端控制系统最佳器件。单片机的开发环境规定较低，软件资源十分丰富，开发工具和语言也大大简化。以MCS-51技术关键为主导的单片机已成为厂家、企业相继选用的对象，并以此为关键，推出许多与MCS51有极好兼容性Fl勺单片机，同步增长了某些新的功能,愈加符合市场Fl勺需要。3
30、、采用C8051F020单片机Cygnal企业的C8051F系列单片机中的C8051F020型号，该单片机片内含CIP-51的CPU内核，它的指令系统与MCS51完全兼容。片内具有64kB片内Flash程序存储器,4352BH、JRAM、8个I/O端口共64根I/O口线、一种12位A/D转换器和一种8位A/D转换器以及一种双12位D/A转换器、2个比较器、5个16位通用定期器、5个捕捉/比较模块In可编程计数/定期器阵列、看门狗定期器、VDD监视器和温度传感器等部分。支持双时钟，其工作电压范围为2.73.6V（端口I/O,RST和JTAG引脚的耐压为5V）。与此前的51系列单片机相比，C805
31、1F020增添了许多功能，同步其可靠性和速度也有了很大提高。C8051F020H勺内部构造图如图1所示:图1C8051F020单片机内部构造框图C8051F020的内部构造示意图如图2所示：nrn电%比收2模拟外10/12 位IOOkspsADCBft 传塞BJTAG4352 B SRAM64KB ISP FLASH8051 CPU (25MIPS)仿真电路时钟电路拧制电路22个中新三LliLliULVREF I数字I/O图2C8051F020单片机内部构造示意图C8051F020的封装为100脚TQ型式。其中电源10根，分为数字电源和模拟电源JIAG接口引脚为6根。C8051F020单片机是
32、混合信号型的单片机因此引脚分为数字子系统引脚（64根）和模拟子系统（18根）。IQ端口有复用方式和非复用方式两种方式。C8051F020引脚构造图如图3：Oz 1 mV G S Si 5 EWg _ Ev金 0 工 S.4 9. E彳 9 M, MI GMzm Z.E震 -&至 OwM 02 m H. 40、 SH学黑卷EIe器 rMI:YVTC :krA工IlO3 33 33 WW2 I3I3C8051F020C8051F02283 3 ： asm AC. r AlSa A- N : AM 0 F7 0 M” r: AWe2 F7. 2 AM W PT.3 3 PT. AM a FT. S
33、AM 0 F：. 6 皿 XWP：.， VM DS?O FO-O PO. X FO 5 2 3 ro. 4 IXg S gg .m”： ADO W PS. 0 AP1.DX F3.1 4g下3. 2 23 8 F13HHHS H1 C B S 101EWgZ EWgY-三E空二=EWSY 9 FsMX-V-S -1*J 型.，Ww9a8*Bios2pfT - M6M -整一I WOuX ITn E -IV二/ ImFRnf、. Prl 9 Id m :/ EiCfi35-MI图3C8051F020引脚构造图C8051F020最为独特的是增长了除C8051F2XX外Digtalcrossbar数
34、字交叉开关，它可将内部数字系统资源定向到PO、PI和P2端口I/O引脚并可将定期器、串行总线、外部中断源、AD输入、转换比较器输出都可通过设置CrOSSbar开关控制寄存器定向到PO、PkP2IKJI/O口，这就容许顾客根据自己的特定应用选择通用I/O端口和所需数字资源的组合,可编程选择为单向，双向以及上拉，开漏等。这种方式区别于以往的单片机，以往Ifi单片机引脚大都是固定为某个特殊功能的输入/输出口，可以是单功能或多功能I/O端口。正是由于C8051F020具有这样一种特性对于开发者而言这一点是十分重要的，尤其时候开发测控系统。4、采用STM32单片机STM32L系列产品基于超低功耗的ARM
35、Cortex-M3处理器内核，采用意法半导体独有的两大节能技术：13Onm专用低泄漏电流制造工艺和优化的节能架构，提供业界领先的节能性能。该系列属于意法半导体阵容强大的32位STM32微控制器产品家族，该产品家族共有180余款产品，全系列产品共用大部分引脚、软件和外设，优秀的兼容性为开发人员带来最大的设计灵活性。ST超低功耗ARM®Cortex-M0微控制器STM32F0系列产品基于超低功耗的ARMCortex-MO处理器内核，整合增强的技术和功能，瞄准超低成本预算的应用。该系列微控制器缩短了采用8位和16位微控制器的设备与采用32位微控制器口勺设备之间的性能差距，可以在经济型顾客终端
36、产品上实现先进且复杂的功能。STM32系列基于专为规定高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。按性能提成两个不一样的系列：STM32FlO3“增强型”系歹IJ和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率到达72MHz,是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提高的性能，是16位产品顾客肚!最佳选择。五、新型控制器发展前景目前，控制器领域被工控机和PLC价格昂贵H勺设备占领，目前和控制器类似的产品是无纸记录仪，不具有控制功能，是检测仪表而不控制检测仪表，并且如今的无纸记录仪，控大多制性都能弱，而我们
37、用单片机开发出全新的新型控制器，不仅物美价廉，并且加强了控制功能，性能优越，愈加适合中小自控设备的应用。在很快的未来，伴随这一技术的完善，化工、机械、航空、航天等工业需要自动控制或过程控制日勺行业，也将成为此类新型控制器的利润增长点。六、新型控制器的项目风险以单片机为关键的新型控制器尽管市场前景良好，但由于是创业初期，因此还存在某些现实风险，需要通过市场的检查和后续的市场维护。(1)、资金不到位、研发局限性控制器作为现代工业的重要构成之一，通过数年发展，已经形成一条完整的产业链，新型的控制器投入不仅需要资金上的支持，还需要研发团体的攻关，这些都是困扰这种新型控制器发展的现实原因。(2)品牌未树
38、立品牌对于一种产品的发展至关重要，而这种新型控制器由于是初创品牌，需要投入大量的!人力物力进行推广，打开著名度，建立品牌效应。七、新型控制器经济社会效益1、经济效益分析新型控制器的设计开发简朴实用，假如采用大批量生产的话，生产成本会更低。在面对市场同类型竞争的同步，低价优质也将会获得很好的利润，并且对于行业自身，也能起到很好的增进发展作用。优胜劣汰，实现行业的迅速进步，从而以高效率的工业生产，带来较大的经济回报。2社会效益分析实现我国的工业化，自动控制是其中的一种重要目的，自动控制系统正广泛的应用于工业生产和人们的平常生活。木方案的设计成功知识实现自动控制的“冰山一角”，但它为后来愈加智能化、人性化的自动控制系统的设计，作了铺垫。因此这种控制器的设计具有比很好的社会效益。
