2022年单片机概述(3).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单片机的基本概念,单片机的发展,单片机的发展趋势,单片机的特点,单片机的应用,第,1,章单片机概述,本章内容,Single Chip Microcomputer,微型计算机系统通常由多块印刷电路板制成：,多板机,主板,显卡,声卡,存储器接口,网卡,输入输出接口,内存条,CPU,中央处理器：,计算机的核心部件,它由运算器和控制器组成,主要完成计算机的运算和控制功能。,存储器：,具有记忆功能的电子部件，分为程序存储器和数据存储器两类。程序存储器用来存储程序、表格等相对固定的信息；数据存储器用来存储程序运行期间所用到的数据信息。,输入,/,输出接口：,CPU,与相应的,I/O,设备（如,:,键盘、鼠标、显示器、打印机等）进行信息交换的桥梁,其主要功能是协调、匹配,CPU,与外设的工作。,串行口：,实现单片机和其他设备之间的串行数据传送,它即可作为全双工异步通用收发器使用,又可作为同步移位寄存器使用。,定时器,/,计数器：,用于实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对操作对象进行控制,.,中断控制系统：,单片机为满足各种实时控制的需要而设制的，是重要的输入输出方式。,8051,单片机中有,5,个中断源，它们又可以分为高级和低级两个优先级别。,时钟电路：,主要由振荡器和分频器组成，为系统各工作部件提供时间基准。串口、中断、定时,/,计数是单片机重要的内部资源，为,CPU,控制外部设备，实现信息交流提供了强有力的支持。,总线（,BUS,）：,计算机各工作部件之间传送信息的公共通道。总线按照其功能可分为,:,数据总线,DB,（,Data Bus,）、地址总线,AB,（,Address Bus,）和控制总线,CB,（,Control Bus,）三类，分别传送数据信息、地址信息和控制信息。,单片机的发展,单片机自诞生以来，发展迅速，应用广泛。先后经历了,4,位机、,8,位机、,16,位机和,32,位机几个有代表性的发展阶段。,1,4,位单片机,自,1975,年美国德克萨斯仪器公司首次推出,4,位单片机,TMS-1000,后，各个计算机生产公司竟相推出,4,位单片机。,特点：,体积小，价格便宜，功能简单，片内程序存储器,ROM,为,2-8KB,，数据存储器,RAM,为,128*4-512*4,位。,应用：,家用电器、计算机、高档电子玩具等数据量要求较小而时间要求较高的领域。,32,位单片机,随着集成电路技术的不断发展和实际应用需要的快速增长，各个计算机生产厂家相继进入高性能,32,位单片机研制、生产阶段。,32,位单片机，不仅包含有存储器和,I/O,接口，而且还包含有专门的通信链路接口，能按计算方法的特点直接连成线形的、树形的或矩形的阵列，满足快速响应的要求。,可用于信号处理、仪表、通信、数据处理、图像处理、高速控制和语音处理等许多方面。,单片机的发展趋势,1,制作工艺,CMOS,化,2,应用系统单片化,3,共性与个性共存,单片机的特点,1,单片机的程序存储器,ROM,和数据存储器,RAM,是严格区分的。,程序存储器只存放程序、固定常数及数据表格。数据存储器用作工作区及存放用户数据。,小容量的数据存储器能以高速,RAM,形式集成在单片机内，以加速单片机的执行速度。,2,采用面向控制的指令系统。,为满足控制的需要，单片机有强大的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。,3,单片机的,I/O,引脚通常是多功能的。,引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。能解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾。,4,单片机的外部扩展能力强。,在内部的各种功能部件不能满足应用需要时，均可在外部进行扩展（如扩展,ROM,、,RAM,，,I/O,接口，定时器,/,计数器，中断系统等），与许多通用的微机接口芯片兼容。给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。,5,结构功能优化。,能方便灵活地组成各种智能测控仪器仪表和设备。,单片机的应用,单片机应用广泛，无处不有。下面列出几个方面为例。,1,日常生活中的单片机电器产品,电子秤,、电脑缝纫机、便携式心率监护仪、洗衣机,2,单片机在计算机外部设备中的应用,微型打印机,、软盘驱动器、硬盘驱动器,3,智能化仪器仪表,这是目前单片机应用最多、最活跃的领域。在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表数字化、智能化、微型化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性价比。,2单片机在计算机外部设备中的应用,特别是专用单片机，产品种类更是数不胜数。,单片机常被作为控制部件嵌入在应用系统中，所以也被称为嵌入式微控制器或嵌入式单片微机。,可用于信号处理、仪表、通信、数据处理、图像处理、高速控制和语音处理等许多方面。,下面列出几个方面为例。,RST ALE EA PSEN,2单片机在计算机外部设备中的应用,2采用面向控制的指令系统。,比较高档的单片机都具有通信接口，为单片机在计算机网络与通信设备中的应用创造了很好的条件。,Single Chip Microcomputer,微型打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器,中央处理器：计算机的核心部件,它由运算器和控制器组成,主要完成计算机的运算和控制功能。,能解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾。,1日常生活中的单片机电器产品,微型打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器,4,单片机在实时控制中的应用,工业测控、航空航天、尖端武器、机器人、汽车、船舶,等实时控制系统中。,单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳状态，提高系统的工作效率和产品质量。,5,单片机在计算机网络及通信技术中的应用,在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。,比较高档的单片机都具有通信接口，为单片机在计算机网络与通信设备中的应用创造了很好的条件。,目前，单片机种类繁多，性能各异。特别是专用单片机，产品种类更是数不胜数。这一方面为用户提供了广阔的选择空间，另一方面也为用户制造了选择难题。因此，全面了解单片机的技术发展，掌握不同种类单片机的性能特点，是正确选用单片机的基础。目前比较流行的单片机有：,MCS-51,系列单片机、,PIC,系列单片机、,MSP430,系列单片机、,MC68HC11,系列单片机、,AT89,系列单片机及各种,ARM,芯片。学习掌握这些单片机的性能特点，对开发高性能单片机应用系统至关重要。,查阅资料，学习总结目前比较流行的,MCS-51,系列单片机、,PIC,系列单片机、,MSP430,系列单片机、,MC68HC11,系列单片机、,AT89,系列单片机及各种,ARM,芯片的特点及适用范围。,实践,