系统硬件的设计
硬件系统的可靠性设计：探讨硬件系统的可靠性设计原则、方法和实践
硬件系统的可靠性设计：探讨硬件系统的可靠性设计原则、方法和实践引言在现代科技发展的浪潮中，硬件系统的可靠性设计成为了一个至关重要的议题。
作为计算机、通信和其他信息技术领域的基础，硬件系统的可靠性直接关系到现代社会的安全、稳定与发展。
本文将探讨硬件系统的可靠性设计的原则、方法和实践，希望能为读者提供一些有用的参考。
硬件系统可靠性设计的原则原则1：冗余性设计冗余性设计是提高硬件系统可靠性的重要原则之一。
冗余性设计通过增加硬件系统中的冗余部件或路径来实现系统的冗余，使得当某个部件或路径发生故障时，系统可以继续正常运行。
例如，在服务器集群中，可以通过增加多个服务器来实现冗余性。
冗余性设计可以提高系统的容错能力，降低发生故障的风险。
原则2：动态测试和监测动态测试和监测是评估硬件系统可靠性的重要手段之一。
通过对硬件系统运行过程中的各种情况进行动态测试和监测，可以及时发现并修复可能存在的问题，有效提高系统的可靠性。
例如，在网络设备中，可以通过实时监测流量、延迟等指标来判断设备是否正常工作。
动态测试和监测可以帮助我们及时发现潜在的问题，并采取相应的措施，避免故障的发生。
原则3：优化设计和工艺优化设计和工艺是提高硬件系统可靠性的重要手段之一。
通过优化硬件系统的设计和工艺，可以提高系统的稳定性和可靠性。
例如，在芯片设计中，可以采用更先进的工艺和更合理的布局，来提高芯片的性能和可靠性。
优化设计和工艺可以降低系统的故障率，提高系统的可靠性。
原则4：合理布局和规划合理布局和规划是提高硬件系统可靠性的重要原则之一。
通过合理布局和规划系统的硬件组成部分，可以降低故障的发生率，提高系统的可靠性。
例如，在数据中心中，可以将服务器和网络设备按照一定的规划方式进行布局，避免因为部件放置不当导致的故障。
合理布局和规划可以降低硬件系统的故障风险，提高系统的可靠性。
硬件系统可靠性设计的方法方法1：MTBF分析MTBF（Mean Time Between Failures）分析是一种常用的硬件系统可靠性设计方法。
硬件系统设计与测试
硬件系统设计与测试随着科技的不断发展，硬件系统的重要性在不断增强。
硬件系统指的是计算机的物理部件，例如处理器、内存、硬盘等等。
设计和测试这些硬件部件需要一定的技术和经验。
本文将探讨硬件系统设计与测试的相关话题。
一、硬件系统设计硬件系统设计是硬件工程师的主要工作之一。
设计良好的硬件系统可以提高计算机的性能和稳定性。
以下是几个硬件系统设计的关键点。
1.系统结构设计系统结构是硬件系统的框架。
系统结构设计需要考虑系统的要求、资源、运行环境等等。
在设计过程中需要进行模块化设计，将系统拆分成多个部分，然后再进行集成。
2.电路板设计电路板是硬件系统的核心部件，承载着各种电路和元件。
电路板设计需要考虑电路的电气规格、信号干扰和布线等因素。
一般情况下，电路板设计需要采用计算机辅助设计工具，例如Altium Designer等软件。
3.嵌入式系统设计嵌入式系统是一种集成了计算机硬件和软件的系统。
嵌入式系统通常用于交通、工业等领域。
设计嵌入式系统需要考虑工作环境、功耗、成本和可靠性等因素。
二、硬件系统测试硬件系统测试是确保设计参数和要求能够得到满足的关键步骤之一。
以下是几种常见的硬件系统测试方法。
1.软件模拟测试软件模拟测试是在计算机上模拟出硬件系统运行的过程，从而验证系统功能是否正常。
软件模拟测试可以提高测试效率，减少硬件成本。
2.板级测试板级测试是对整个电路板进行测试。
板级测试需要使用一些特殊的测试仪器，例如电源、万用表、示波器等等。
板级测试可以发现电路板上的电路连接错误或元件故障。
3.系统级测试系统级测试是对整个硬件系统进行测试。
系统级测试需要将各个组成部分集成到一起，然后进行测试。
系统级测试可以验证系统的性能和稳定性，发现可能存在的问题。
三、总结硬件系统设计和测试需要一定的技术和经验。
设计良好的硬件系统可以提高计算机的性能和稳定性。
测试可以确保设计的参数和要求能够得到满足。
在设计和测试过程中，应当考虑到系统的要求、资源、运行环境、电气规格和成本等因素。
硬件安全系统的设计与实现
硬件安全系统的设计与实现
首先，硬件安全系统的设计需要考虑设备的物理防护措施。
例如，设
备应该采用防撬设计，使用坚固的材料制造，以抵抗物理攻击。
同时，设
备还应该设有告警装置，一旦设备被未授权的人员移动或打开，就能触发
警报。
其次，硬件安全系统的设计还需要考虑密码学技术的应用。
密码学技
术可以用于设备的认证和访问控制。
例如，设备可以使用密码或者智能卡
来进行用户身份验证。
此外，设备还可以使用加密技术来确保数据的机密
性和完整性。
此外，硬件安全系统的设计还需要考虑恶意软件和病毒的防护措施。
硬件可以采用隔离技术，将操作系统和应用程序与安全相关的功能分开，
使得恶意软件无法对设备造成破坏。
此外，硬件还可以使用防火墙和入侵
检测系统来检测和阻止潜在的攻击。
另外，硬件安全系统的设计还需要考虑设备的远程管理和监控。
设备
应该能够通过远程方式进行监控和管理，以及及时更新安全补丁。
此外，
设备还应该记录和报告设备状态和安全事件，以便后续调查和分析。
最后，硬件安全系统的设计和实现还需要进行全面的测试和验证。
对
于每个安全措施，都应该进行测试和模拟攻击，以确保它们能够正常工作
并保护设备免受攻击。
总之，硬件安全系统的设计和实现是一个复杂的过程，需要综合考虑
各种因素和技术。
只有通过全面的物理防护、密码学技术、恶意软件防护、远程管理和监控以及全面的测试和验证，才能确保设备的安全性和可靠性。
硬件系统的设计与实现
硬件系统的设计与实现随着科技不断发展，电子设备已经不仅仅是我们生活中的便利工具，而是渗透到了我们的生活的方方面面。
电子设备不仅仅是我们的手机、电脑，还有各种智能设备，如智能家居、智能手环等。
而这些智能设备的核心就是硬件系统的设计与实现。
硬件系统的设计与实现是一项极其重要的技术，它关系到电子设备的能否正常运行，同时也关系到电子设备的性能和使用寿命。
硬件系统的设计与实现包括电路设计、嵌入式系统设计、信号处理等方面。
下面就对硬件系统的设计与实现进行详细的阐述。
一、电路设计电路设计是硬件系统设计的重要组成部分。
电路设计分为模拟电路设计和数字电路设计两种。
模拟电路设计主要针对输出信号信号的连续性和精度，数字电路设计则主要是针对输出信号的数字化处理和精度，两者结合可以达到更好的信号处理效果。
电路设计的一个重要内容是电源设计。
对于电子设备而言，电源对设备的正常运行起到至关重要的作用。
因此，电源的设计要满足以下几个条件：稳定性、可靠性、高效性、低成本、小体积。
如何实现这些条件，需要根据不同的设备进行决定。
二、嵌入式系统设计嵌入式系统是一种集成了控制器、存储器、接口、电源等电子元件的系统。
随着科技不断进步，嵌入式系统的应用日益广泛。
从普通的温度计、血压计到智能家居，可见嵌入式系统的范围是十分广泛的。
嵌入式系统设计主要有以下几个方面。
1、系统的硬件设计：主要围绕着中央处理器，要选择适合自己需求的种类和型号。
同时还要有对于电路设计的理解和熟练掌握。
2、软件的设计：嵌入式系统的软件包含诸多部分，如操作系统、驱动程序、应用程序等。
软件设计需要满足清晰、功能强大、稳定等多个条件。
3、测试和校验：对于嵌入式系统而言，如何保证硬件和软件的正确性和兼容性是十分重要的。
因此，测试和校验是嵌入式系统设计过程中必不可少的一步。
三、信号处理信号处理指将原始信号转换成底层数学模型，然后对模型进行处理以继续获取更多的信息。
信号处理可以分为模拟信号处理、数字信号处理两方面。
计算机硬件设计设计和开发计算机硬件系统
计算机硬件设计设计和开发计算机硬件系统计算机硬件设计与开发——设计和开发计算机硬件系统计算机硬件是指计算机的实体部分，包括计算机主机、显示器、键盘、鼠标、硬盘、内存等等。
在计算机硬件的设计和开发过程中，需要经历多个阶段，包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等。
本文将详细介绍计算机硬件设计和开发的过程和各个阶段。
需求分析阶段在计算机硬件设计和开发的初期，需要进行需求分析。
需求分析是指确定和收集用户对计算机硬件系统的需求和期望。
在这个阶段，设计师需要与用户进行沟通，了解用户的需求，并编写详细的需求文档。
需求分析阶段的主要目标是确定计算机硬件系统的功能、性能、接口要求等。
概念设计阶段在需求分析阶段完成后，设计师将进入概念设计阶段。
概念设计阶段是指通过研究和分析需求文档，提出不同的设计方案，并根据方案进行初步的设计。
设计师需要根据需求文档中的功能和性能要求，确定硬件系统的整体结构、内部组成部分以及各个组件之间的连接方式。
详细设计阶段在概念设计阶段完成后，设计师将进入详细设计阶段。
详细设计阶段是指在概念设计的基础上，进一步细化硬件系统的设计，并进行各个组件的具体设计。
在这个阶段，设计师需要根据概念设计阶段得到的结果，进行各个组件的功能设计、接口设计和电路设计等。
同时，还需要对硬件系统进行性能仿真和验证，以确保系统的性能和稳定性。
制造阶段在详细设计阶段完成后，设计师将进入硬件系统的制造阶段。
制造阶段是指将设计好的电路板、芯片等组装成最终的硬件产品。
在这个阶段，设计师需要与制造工程师合作，选择适当的制造工艺和材料，并进行组装、焊接等工序。
制造阶段的质量控制非常重要，需要进行严密的测试和检验，以确保硬件系统的质量和性能符合设计要求。
测试阶段在硬件系统制造完成后，需要进行测试阶段。
测试阶段是指对制造好的硬件系统进行全面的测试和验证，以确保系统的功能和性能符合需求规格。
在测试阶段，设计师和测试工程师将进行各种测试，包括功能测试、性能测试、可靠性测试等。
网络硬件系统的设计与实现：分享网络硬件系统的设计原则、方法和实践
网络硬件系统的设计与实现：分享网络硬件系统的设计原则、方法和实践引言随着互联网的迅速发展，网络硬件系统日益成为互联网基础设施的重要组成部分。
网络硬件系统的设计与实现对于提供稳定、高效的网络服务至关重要。
本文将分享网络硬件系统的设计原则、方法和实践，帮助读者更好地理解并应用于实际工作中。
设计原则1. 性能网络硬件系统的性能是衡量其好坏的重要指标之一。
设计时需要考虑到网络流量的预期规模，并选择适当的硬件配置和处理能力。
此外，可以通过优化软件和硬件的协同工作，提高整体性能。
2. 可扩展性随着网络的不断发展，硬件系统需要具备良好的可扩展性，以满足未来的增长需求。
设计时可以采用模块化的结构，便于添加新功能或扩展硬件资源。
3. 可靠性网络硬件系统需要具备高可靠性，能够稳定地运行并提供持续的网络服务。
设计时可以考虑冗余机制，如备份设备和热备插槽，以确保系统在故障发生时能够及时切换或修复。
4. 安全性网络硬件系统的安全性至关重要，需要保护用户的数据和隐私。
设计时应考虑加密、身份验证、防火墙等安全机制，以防止未经授权的访问和攻击。
5. 灵活性网络硬件系统需要具备良好的灵活性，能够适应不同的网络环境和需求。
设计时可以采用可配置的参数和接口，以灵活应对各种场景。
设计方法1. 硬件选型在设计网络硬件系统时，首先需要选择合适的硬件设备。
可以根据性能、可靠性、扩展性和安全性等要求，选择适合的交换机、路由器、防火墙等设备。
2. 网络拓扑设计网络拓扑设计是指将各种硬件设备连接起来构成网络的结构。
可以采用星型、环形、树形等不同的拓扑结构，根据具体情况选择最适合的网络拓扑。
3. 路由设计路由设计是网络硬件系统中非常重要的一部分。
通过合理的路由策略，可以实现网络数据的高效传输。
可以使用动态路由协议，如OSPF、BGP等，根据具体情况选择合适的路由算法。
4. 防火墙与安全设计网络硬件系统的安全性是必不可少的。
可以通过配置防火墙、入侵检测系统等安全设备，保护网络免受恶意攻击和非法访问。
嵌入式系统中的硬件设计与嵌入式软件开发
嵌入式系统中的硬件设计与嵌入式软件开发嵌入式系统是一种为特定应用领域设计的计算机系统，它通常用于工业控制、汽车电子、医疗电子、家电控制等领域。
嵌入式系统中的硬件设计和嵌入式软件开发是嵌入式系统开发的两个重要方面，本文将从这两个方面对嵌入式系统进行探讨。
一、嵌入式系统中的硬件设计嵌入式系统中的硬件设计是指对嵌入式系统中的电路图、原理图、PCB布局等进行设计和调试的过程。
嵌入式系统中的硬件设计需要涉及的内容包括：1. 电路设计：电路设计是嵌入式系统硬件设计的核心，它涉及到各种电子元器件的选择、电路图的设计、模拟仿真、PCB布局等。
电路设计的关键是要考虑嵌入式系统的实际工作环境、所需功能等因素，确保电路可靠性和稳定性。
2. PCB设计：PCB设计（Printed Circuit Board，印刷电路板设计）是指将电路设计的原理图转化为可生产的PCB板的布局设计。
PCB设计中需要进行线路布局、电源地贯通、干扰抑制等操作，以保证电路板的性能和可靠性。
3. 器件选型：嵌入式系统中需要选用许多电子元器件，包括微控制器、传感器、电源、连接器等。
在器件选型时需要考虑器件性能、价格、可获得性等因素，确保系统的性能和稳定性。
嵌入式系统中的硬件设计是一个比较复杂和重要的工作，需要设计人员具有扎实的电子技术知识和多年的实践经验。
二、嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指在嵌入式系统中实现各种功能的软件开发过程。
嵌入式软件开发需要涉及的内容包括：1. 系统架构设计：系统架构是嵌入式软件开发的关键，它涉及到系统的软硬件接口、系统功能的划分、任务的分配等。
系统架构的设计需要结合系统的硬件设计情况和要实现的应用功能，同时需要综合考虑性能、可靠性、安全性等因素。
2. 软件编程：软件编程是嵌入式软件开发的核心，它涉及到基本的编程语言、实时操作系统（RTOS）的使用、调试和优化等。
在嵌入式软件开发中最常用的编程语言是C语言和汇编语言，在实时操作系统选择上需要使用嵌入式系统专用的RTOS，如uCOS、FreeRTOS等。
计算机硬件系统的设计流程和方法
计算机硬件系统的设计流程和方法计算机硬件系统设计是指在计算机系统构建中，对硬件部分进行规划、设计和实施的过程。
本文将介绍计算机硬件系统设计的流程和方法，旨在帮助读者更好地理解和应用计算机硬件系统设计。
一、需求分析在进行计算机硬件系统设计之前，首先需要进行需求分析。
需求分析阶段是明确计算机硬件系统设计目标和需求的过程。
在这一阶段，我们要考虑硬件系统的功能需求、性能需求、可靠性需求以及相应的约束条件。
通过需求分析，可以为后续的设计提供明确的指导。
二、框架设计在需求分析阶段确定了硬件系统的需求之后，就进入了框架设计阶段。
框架设计是指按照系统需求，确定硬件系统的总体结构和模块划分，包括硬件组成、模块功能和模块之间的关系等。
在框架设计中，需要考虑硬件系统的扩展性、兼容性和可维护性，以及尽可能降低成本和提高系统性能。
三、详细设计在框架设计完成后，接下来是详细设计阶段。
详细设计是将硬件系统的各个模块进行具体设计的过程。
详细设计需要考虑硬件系统的电路设计、信号传输、时序控制等方面的问题。
在详细设计中，通常会使用一些工具和方法来支持设计，比如绘制电路图、进行逻辑门级仿真等。
四、原型制作在详细设计完成后，为了验证设计的正确性和可行性，通常需要进行原型制作。
原型制作是指将设计图纸转化为实际的硬件原型的过程。
通过制作原型，可以测试和修改设计中存在的问题，并为产品的后续制造和生产提供参考。
五、验证和测试在原型制作完成后，需要进行验证和测试，以确保硬件系统的功能和性能符合需求。
验证和测试的过程中，可以通过仿真软件、性能测试工具等手段来进行验证。
如果在验证和测试过程中出现问题或不符合要求，需要进行调整和修正。
六、制造和生产经过验证和测试后，硬件系统设计的最后一步是制造和生产。
制造和生产阶段包括选择适当的材料和设备、组装和调试硬件系统，并最终投入使用。
在制造和生产过程中，需要注意质量控制和生产效率，并确保硬件系统符合相关标准。
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第三章系统硬件设计3.1 孵化恒温箱的介绍本系统使用单片机AT89C2051来实现对孵化箱温度的控制，蛋类孵化是一个复杂的生物学过程，其内部环境条件随着不同的孵化进程，发生较大的变化。
孵化温度一般就认为是孵箱内部温度，孵化温度控制的原则和依据“看胎施温”是孵化温度控制的原则。
孵化温度控制的影响因素孵化箱的类型、规模、密封程度、进出气孔的大小、加热系统与孵化规模的匹配程度、孵化的家禽种类、孵化箱的室温等等，每个因素的变化都会影响到孵化温度的稳定。
温度是家禽孵化的首要条件，保持合适的温度是获得较高孵化率及健雏率的前提，虽然孵化的最佳温度是37.8℃，然而在生产中还应该根据实际情况来进行温度的控制，本文就鸡种蛋孵化不同情况下的温度控制进行论述。
孵化是养鸡生产中一项重要的技术环节。
种蛋质量和孵化条件影响种蛋的孵化率和健雏率，而在孵化条件中，温度自始至终是禽蛋孵化中的主要矛盾，起主导作用。
根据胚胎发育状况掌握好孵化温度是禽蛋孵化稳产高产的关键，即必须给胚胎提供一个最适宜的环境温度，这样才能正常完成胚胎的发育，获得较高的孵化率和健雏率。
虽然在孵化中有一个最佳温度。
然而在实际生产中，影响温度的因素很多。
以下是鸡种蛋孵化生产中温度控制的一些基本原则。
温度范围与最佳温度孵化中低于某一温度胚胎发育将被抑制。
要高于某一温度，胚胎才开始发育，这一温度被称为“生理零度”，也叫临界温度，一般认为鸡的生理零度约为23.9℃，同时胚胎发育对环境温度有一定的适应能力，以鸡为例，温度在35～40.5℃之间，都会有一些种蛋孵出小鸡。
在35～40.5℃之间这个温度范围内有一个最佳温度，应该环境温度保持在24～26℃，孵化箱内的最佳温度为37.8℃。
环境温度对孵化有一定的影响，环境温度的高低主要影响孵化过程温度控制的精确度。
在生产中一般根据不同地域、不同季节而灵活掌握。
恒温孵化和变温孵化是根据环境温度的不同而经常采用的两种孵化方式，恒温孵化与变温孵化如果操作恰当均可取得较好的效果。
恒温孵化是在孵化过程中把温度控制在37.0～38.0℃之间，恒温孵化对孵化的环境要求条件较高，环境温度应该保持在22～26℃之间，并且要通风良好。
变温孵化是根据孵化机类型、孵化室温度和胚胎发育日龄，给予不同的温度。
如果环境温度低于20℃，则孵化温度可比最佳温度高0.5～0.7℃；如果环境温度高于30℃，则可以降低孵化温度0.2～0.6℃。
表3.1为一个变温孵化方案[3]。
本设计采用的是恒温孵化，一般来说，要想达到理想的孵化效果，大约在37.0～38.0℃。
这个温度范围就是我们孵化时所要给禽蛋的温度参考值。
本文介绍的禽蛋孵化恒温箱电路，能将恒温箱的温度自动控制在37.0～38.0℃之间。
表3.1 变温孵化方案（℃）3.2 单片机系统3.2.1 单片机最小系统电路单片机系统是整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是处理数据、系统管理及实现控制算法的处理器。
针对一定的用途，恰当的选择所使用的单片机是十分重要的。
在实际应用中，针对不同的需求要选择合适的单片机，选择单片机时要注意下几点：1）单片机的基本性能参数，例如指令执行速度，程序存储器容量，中断能力及I/O口引脚数量等；2）单片机的增强功能，例如看门狗、双串口、RTC（实时时钟）、EEPROM、CAN接口等；3）单片机的存储介质，对于程序存储器来说，Flash存储器和OTP（一次性可编程）存储器相比较，最好是选择Flash存储器；4）芯片的封装形式，如DIP封装，PLCC封装及表面贴附封装等，选择DIP 封装在搭建实验电路时会更加方便一些；5）芯片工作温度范围符合工业级、军品级还是商业级，如果设计户外产品，必须选用工业级芯片；6）单片机的工作电压范围，例如设计电视机遥控器时，使用2节干电池供电，至少选择的单片机能够在1.8～3.6V电压范围内工作；7）单片机的抗干扰性能好；8）编程器以及仿真器的价格，单片机开发是否支持高级语言以及编程环境要好用易学；9）供货渠道是否畅通，价格是否低廉，是否具有良好的技术服务支持。
根据上面所述的原则，结合本系统实际情况综合考虑，本文讨论的温度控制系统最终选用了ATMEL公司生产的AT89C2051单片机作为主控模块的核心芯12Y112MHz33pF33pF10uFRST+5V+5VR11KR210KRST 1(RXD)P3.02(TXD)P3.13XTAL24XTAL15(INT0)P3.26(INT1)P3.37(T0)P3.48(T1)P3.59GND 10Vcc 20P1.719P1.618P1.517P1.416P1.315P1.214P1.1(AIN1)13P1.0(AIN0)12P3.711*AT89C2051（1）AT89C2051简介AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。
（2）AT89C2051的性能结构AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器[6]。
同时AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。
省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。
（3）主要功能特性2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（FLASH EEPROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），可重复擦写1000次，数据保存时间10年。
工作电压范围：2.7～6V，工作频率：0～24MHz，15根可编程I/O引线，两个16位定时器/计数器，六个中断源，一个全双工串行口，一个精密模拟比较器，两级程序加密，输出口可直接驱动LED显示，低功耗的闲置和调电保护工作方式，以及片内振荡器和时钟电路。
由于AT89C2051单片机功能强大，且体积小（芯片只有20个引脚），所以它在许多嵌入式和便携式测控系统中得到广泛应用，如机电式或电子式电度表、智能煤气表、测速仪等智能仪器[7]。
（4）性能价格比下面就目前国内全胜较多的两种单片机，讨论一下AT89C2051的性能价比。
1）与80C31系统相比较如果需要构成一个80C31的最小系统的话，除了CPU之外，至少需要一片27C64，而系统的有效引脚和AT89C2051基本相同。
从元器件的成本，电路板的面积和加密性来看，使用AT89C2051都是合算的。
2）与PIC单片机比较目前，国内小型的单片机全胜较多的有PIC系列，AT89C2051与PIC相对应芯片比较有如下特点：AT89C2051的价格高于PIC的OTP型号，但大大低于PIC的EPROM型，AT89C2051片内不含Watch Dog，这是89C2051的不足之处，中断系统堆栈结构、串等通讯笔定时器系统都大大强于PIC系统[8]。
由于PIC芯片中无标准串口，所以在单片机的联网应用上面，PIC不太适合。
与PIC相比AT89C2051更适合于较复杂的应用场合，适合一些软件需要多次修改的应用。
（5）应用就目前中国市场的情况来看，AT89C2051有很大的市场。
其原因有下列4点：1）采用的是MCS-51的核心，十分容易为广大用户所接受；2）内部基本保持了80C31的硬件I/O功能；3）AT89C2051的Flash存贮器技术，可重复擦写1000次以上，容易解闷调试手段；4）更适合小批量系统的应用，容易实现软件的升级。
AT89C2051适合于家用电器控制，分布式测控网络，I/O量不足不是很大的应用系统。
3.3 温度传感器3.3.1 DS18B20基本知识DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器[9]。
DS18B20的主要特性：（1）只要求一个端口即可实现通信。
（2）在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）测量温度范围在－55。
C到＋125。
C之间。
（5）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）内部有温度上、下限告警设置。
3.3.2 DS18B20的引脚及内部结构其引脚分布如图3.2所示图3.2 DS18B20引脚图引脚功能如下：1）NC （1、2、6、7、8脚）：空引脚，悬空不使用； 2）VDD （3脚）：可选电源脚，电源电压范围3～5.5V ； 3）DQ （4脚）：数据输入/输出脚，漏极开路，常态下高电平。
内部结构如图3.3所示：图3.3 DS18B20内部结构图3.3.3 DS18B20测温原理DS18B20的测温原理如图3.3所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时NC NCDQ NCNCNC GND温度寄存器中的数值即为所测温度。
斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值[10]。
DS18B20在正常使用时的测温分辨率为0.5℃，如果要更高的精度，则在对DS18B20测温原理进行详细分析的基础上，采取直接读取DS18B20内部暂存寄存器的方法，将DS18B20的测温分辨率提高到0.1～0.01℃。
图3.4 测温原理图3.3.4 DS18B20与单片机接口电路P1.3口和DSl8B20的引脚DQ连接，作为单一数据线。
U2即为温度传感芯片DSl8B20，本设计虽然只使用了一片DSl8B20，但由于不存在远程温度测量的考虑，所以为了简单起见，采用外部供电的方式，如图3.4所示。