基于Altera的FPGA單片機(jī)口袋機(jī)開(kāi)發(fā)常用解決方案「多圖」

單片機(jī)簡(jiǎn)介

單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的不錯(cuò)選擇。單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 

從二十世紀(jì)九十年代的開(kāi)始，單片機(jī)技術(shù)就已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，目前該技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用日漸成熟，單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)如今，人們?cè)絹?lái)越重視單片機(jī)在智能電子技術(shù)方面的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，單片機(jī)的發(fā)展進(jìn)入到新的時(shí)期，無(wú)論是自動(dòng)測(cè)量還是智能儀表的實(shí)踐，都能看到單片機(jī)技術(shù)的身影。當(dāng)前工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，電子行業(yè)屬于新興產(chǎn)業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)中人們將電子信息技術(shù)成功運(yùn)用，讓電子信息技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)相融合，有效提高了單片機(jī)應(yīng)用效果。作為計(jì)算機(jī)技術(shù)中的一個(gè)分支，單片機(jī)技術(shù)在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用，豐富了電子產(chǎn)品的功能，也為智能化電子設(shè)備的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了新的出路，實(shí)現(xiàn)了智能化電子設(shè)備的與發(fā)展。  

單片機(jī)也被稱為單片微控器，屬于一種集成式電路芯片。在單片機(jī)中主要包含CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM等，多樣化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)能夠讓單片機(jī)完成各項(xiàng)復(fù)雜的運(yùn)算，無(wú)論是對(duì)運(yùn)算符號(hào)進(jìn)行控制，還是對(duì)系統(tǒng)下達(dá)運(yùn)算指令都能通過(guò)單片機(jī)完成。 由此可見(jiàn)，單片機(jī)憑借著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和計(jì)算功能可以在智能電子設(shè)備中充分應(yīng)用。簡(jiǎn)單地說(shuō)，單片機(jī)就是一塊芯片，這塊芯片組成了一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)集成電路技術(shù)的應(yīng)用，將數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力集成到芯片中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的高速化處理。

單片機(jī)的特點(diǎn)

單片機(jī)的特點(diǎn)可歸納為以下幾個(gè)方 面：集成度高；存儲(chǔ)容量大；外部擴(kuò)展能力強(qiáng)；控制功能強(qiáng)。1、從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。不但能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測(cè)試等，還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，其功能十分完備，使用起來(lái)得心應(yīng)手。2、同時(shí)在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，使用極為靈活，這一功能無(wú)疑給使用者提供了極大的方便。3、乘法和除法指令，這給編程也帶來(lái)了便利。很多的八位單片機(jī)都不具備乘法功能，作乘法時(shí)還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。

    單片機(jī)的應(yīng)用分類

單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支領(lǐng)域，根據(jù)發(fā)展情況，從不同角度單片機(jī)大致可以分為通用型/型、總線型/非總線型及工控型/家電型。

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單片機(jī)加

單片機(jī)加可劃分為兩大類，一類是硬件加，一類是軟件加。硬件加密，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，一般是單片機(jī)廠商將加密熔絲固化在IC內(nèi)，熔絲有加密狀態(tài)及不加密狀態(tài)，如果處于加密狀態(tài)，一般的工具是讀取不了IC里面的程序內(nèi)容的，要讀取其內(nèi)容，這就涉及到硬件。

其實(shí)任何一款單片機(jī)從理論上講，攻擊者均可利用足夠的投資和時(shí)間使用以上方法來(lái)攻破。這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)該始終牢記的基本原則，因此，作為電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工程師非常有必要了解當(dāng)前單片機(jī)攻擊的很新技術(shù)，做到知己知彼，心中有數(shù)，才能有效防止自己花費(fèi)大量金錢和時(shí)間辛辛苦苦設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品被人家一夜之間模仿的事情發(fā)生。