arduino筆記2:單片機和arduino的區別

arduino平臺的基礎就是AVR指令集的單片機,所以在使用arduino之前,有必要了解一些單片機和arduino的區別。

目錄

(一)瞭解單片機

1)什麼是單片機?它與個人計算機有什麼不同?

2)單片機用來做什麼

(二)和arduino的區別

1)爲什麼要使用Arduino?


(一)瞭解單片機

1)什麼是單片機?它與個人計算機有什麼不同?

一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構成:

  • 中央處理單元CPU(進行運算、控制)
  • 隨機存儲器RAM(數據存儲)
  • 存儲器ROM(程序存儲)
  • 輸入/輸出設備I/O(串行口、並行輸出口等)

在個人計算機(PC)上這些部份被分成若干塊芯片,安裝在一個被稱之爲主板的印刷線路板上。而在單片機中,這些部份全部被做到一塊集成電路芯片中了,所以就稱爲單片(單芯片)機,而且有一些單片機中除了上述部份外,還集成了其它部份如模擬量/數字量轉換(A/D)和數字量/模擬量轉換(D/A)等。


2)單片機用來做什麼


實際工作中並不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能,一個控制電冰箱溫度的計算機難道要用酷睿處理器嗎?應用的關鍵是看是否夠用,是否有很好的性能價格比。如果一臺冰箱都需要用酷睿處理起來進行溫度控制,那價格就是天價了。

單片機通常用於工業生產的控制、生活中與程序和控制有關(如:電子琴、冰箱、智能空調等)的場合。

 

(二)和arduino的區別
 

Arduino是一個能夠用來感應和控制現實物理世界的一套工具。 它由一個基於單片機並且開放源碼的硬件平臺,和一套爲Arduino板編寫程序的開發環境組成。
Arduino可以用來開發交互產品,比如它可以讀取大量的開關和傳感器信號,並且可以控制各式各樣的電燈、電機和其他物理設備。Arduino項目可以是單獨的,也可以在運行時和你電腦中運行的程序(例如:Flash,Processing,MaxMSP)進行通訊。Arduino板你可以選擇自己去手動組裝或是購買已經組裝好的;Arduino開源的IDE可以免費下載得到。

Arduino的編程語言就像似在對一個類似於物理的計算平臺進行相應的連線,它基於處理多媒體的編程環境。



1)爲什麼要使用Arduino


有很多的單片機和單片機平臺都適合用做交互式系統的設計。例如:Parallax Basic Stamp, Netmedia’s BX-24,Phidgets,MIT’s Handyboard 和其它等等提供類似功能的。 所有這些工具,你都不需要去關心單片機編程繁瑣的細節,提供給你的是一套容易使用的工具包。 Arduino同樣也簡化了同單片機工作的流程,但同其它系統相比Arduino在很多地方更具有優越性,特別適合老師,學生和一些業餘愛好者們使用:

 

  • 便宜 - 和其它平臺相比,Arduino板算是相當便宜了。最便宜的Arduino版本可以自己動手製作,即使是組裝好的成品,其價格也不會超過200元。

  • 跨平臺 - Arduino軟件可以運行在Windows,Macintosh OSX,和Linux操作系統。大部分其它的單片機系統都只能運行在Windows上。

  • 簡易的編程環境 - 初學者很容易就能學會使用Arduino編程環境,同時它又能爲高級用戶提供足夠多的高級應用。對於老師們來說,一般都能很方便的使用Processing 編程環境,所以如果學生學習過使用Processing 編程環境的話,那他們在使用Arduino開發環境的時候就會覺得很相似很熟悉。

  • 軟件開源並可擴展 - Arduino軟件是開源的,對於有經驗的程序員可以對其進行擴展。Arduino編程語言可以通過C++庫進行擴展,如果有人想去了解技術上的細節,可以跳過Arduino語言而直接使用AVR C 編程語言(因爲Arduino語言實際上是基於AVR C的)。類似的,如果你需要的話,你也可以直接往你的Arduino程序中添加AVR-C 代碼。

  • 硬件開源並可擴展 - Arduino板基於 Atmel 的ATMEGA8 和ATMEGA168/328 單片機。Arduino基於Creative Commons 許可協議,所以有經驗的電路設計師能夠根據需求設計自己的模塊,可以對其擴展或改進。甚至是對於一些相對沒有什麼經驗的用戶,也可以通過製作試驗板來理解Arduino是怎麼工作的,省錢又省事。



Arduino基於AVR平臺,對AVR庫進行了二次編譯封裝,把端口都打包好了,寄存器啦、地址指針之類的基本不用管。大大降低了軟件開發難度,適宜非專業愛好者使用。優點和缺點並存,因爲是二次編譯封裝,代碼不如直接使用AVR代碼編寫精練,代碼執行效率與代碼體積都弱於AVR直接編譯。

 

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