第1章单片机概述.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,单片机原理及应用,专业：电子信息科学与技术,主讲人：张毅,E-mail,：,7792937,电话：,15234500133,2026/3/3 周二,1,本课程介绍,本课程是一门工程实践性强的课。,整个课程内容分为三大部分：,1,单片机的基础部分，主要包括单片机的硬件结构与指令系统，属于知识性部分；,2,单片机应用系统的各种接口设计；,3,应用系统设计，它是前两部分内容的综合。,学习本门课的目的，就是最终要设计一个实际的应用系统。,实验课在本课程中地位重大。,2026/3/3 周二,2,第一章 单片机概述,1,什么是单片机,2,单片机的历史及发展概述,3,8,位单片机的主要生产厂家和机型,5,单片机的应用及特点,4,单片机的发展趋势,6,MCS-51,系列单片机,2026/3/3 周二,3,1.1,什么是单片机（填空题）,20,世纪,70,年代问世。,工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用,用电器、电力电子、机电一体化设备等方面。,单片机,(SCMC),：是一个集成化的芯片，在这个半导体,硅片上集成了,微处理器,(CPU),，,随机存储器,(RAM,）、,只读存储器（,ROM,）、中断系统、定时器,/,计数器、,I/O,接口电路,从而构成了单芯片微型计算机，即单片机,2026/3/3 周二,4,从单片机定义可以看出，单片机是,具有一台计算机基本属性,的,芯片,。,嵌入式控制器,EMCU,我国，习惯使用,“,单片机,”,这一名称。,微控制器,MCU,单片机也称为,：,按用途可分为,通用型,和,专用型,两大类,.,2026/3/3 周二,5,专用型,专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机，针对性强且数量巨大,。,通用型,可开发的内部资源：,RAM,、,ROM,、,I/O,等功能部件，全部提供给用户。用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心的测控系统。,按用途,2026/3/3 周二,6,1.2,单片机的历史及发展概况,特点是,：双片形式，功能简单。,代表：,仙童公司,F8,单片机。,8,位,CPU,、,64,字节,RAM,、,2,个并行口。需加,3851,才能构成完整计算机,第一阶段,(1974,年,1976,年,),：单片机发展的初,级阶段,四个阶段,2026/3/3 周二,7,特点是,：存储器容量较小，寻址范围小（不大于,4K,），无串行接口，指令系统功能不强。,代表：,Intel,公司推出了,MCS-48,系列单片机。,8,位,CPU,、,1K,字节,ROM,、,64,字节,RAM,、,27,根,I/O,线和,1,个,8,位定时,/,计数器。,第二阶段,(1976,年,1978,年,),：低性能单片机发展阶段,2026/3/3 周二,8,特点是,：,结构体系完善，性能已大大提高，面,向控制的特点进一步突出。现在，,MCS-51,已成,为公认的单片机经典机种,。,代表：,Intel,公司推出了,MCS-51,系列单片机。,8,位,CPU,、,4K,字节,ROM,、,128,字节,RAM,、,4,个,8,位并口、,1,个全双工串行口、,2,个,16,位定时,/,计数器。寻址范围,64K,，并有控制功能较强的布尔处理器。,第三阶段,(1978,年现在,),：高性能单片机阶段,2026/3/3 周二,9,特点是,：,片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。,代表：,Intel,推出,MCS-96,系列单片机。,芯片内集成：,16,位,CPU,、,8K,字节,ROM,、,232,字节,RAM,、,5,个,8,位并口、,1,个全双工串行口、,2,个,16,位定时,/,计数器。寻址范围,64K,。片上还有,8,路,10,位,ADC,、,1,路,PWM,输出及高速,I/O,部件等,第四阶段,(1982,年现在,),：,微控制器化阶段,2026/3/3 周二,10,1.3 8,位单片机的主要生产厂家和机型,（,1,）美国,Intel,公司,MCS-51,系列及其增强型、扩展型,系列。,（,2,）美国,ATMEL,公司,89C51,、,89C52,、,89C55,、,89S52,等。,（,3,）荷兰,PHILIPS,公司,8xC552,系列,。,2026/3/3 周二,11,1.4,单片机的发展趋势,1.CPU,的改进,（,1,）采用双,CPU,结构，提高处理能力,（,2,）增加数据总线宽度，内部采用,16,位数据总线。,（,3,）串行总线结构，菲利浦公司的,I,2,C,总线（,Inter,Icbus,）。,用两根信号线代替现行的,8,位数据总线。,2,存储器的发展,（,1,）加大存储容量。,（,2,）片内,EPROM,采用,E,2,PROM,或闪烁（,Flash,）,存储器,（,3,）程序保密化。,2026/3/3 周二,12,3,片内,I/O,的改进,（,1,）增加并行口的驱动能力，能直接输出大电流和高电压,。,（,2,）增加,I/O,口的逻辑控制功能,。,（,3,）设置了一些特殊的串行接口功能，构成分布式、网络化系统。,4,外围电路内装化,器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成在片内系统的单片化。,5,低功耗化,2026/3/3 周二,13,4,位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，,8,位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，,16,位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用。,由于,8,位单片机基本满足了目前大多数应用系统的要求，所以,8,位单片机仍是主流,总之，单片机的发展,向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、外围电路内装化方向发展,。,2026/3/3 周二,14,1.5,单片机的特点及应用,1.,单片机的特点,单片机的存储器,ROM,和,RAM,是严格区分的。,ROM,称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。,RAM,则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。,注：,ROM,和,RAM,的是本课程的重点之一，今后的,课程会详细的介绍。,2026/3/3 周二,15,(2),采用面向控制的指令系统。,为满足控制的需要，单片机有更强的,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。,(4),单片机的外部扩展能力强。,2026/3/3 周二,16,2.,单片机的应用,在下述的各个领域广泛的应用：,1.,工业自动化,2.,智能仪器仪表,3,消费类电子产品,4.,通讯,5,武器装备,6,终端及外部设备控制,7,多机分布式系统,如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。,如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机等。,2026/3/3 周二,17,1.6 MCS-51,系列单片机,MCS,是,Intel,公司专用的单片机系列符号。,MCS-51,系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类,：,（,1,）基本型,典型产品：,8031/8051/8751,内部,RAM,增到,256,字节，,8052,、,8752,的内部程序存储器扩展到,8KB,，,16,位定时器,/,计数器增至,3,个。,（,2,）增强型,典型产品：,8032/8052/8752,2026/3/3 周二,18,（,3,）低功耗型,典型产品：,80C31/87C51/80C51,。,采用,CMOS,工艺,适于电池供电或其它要求低功耗的场合。,2026/3/3 周二,19,生产工艺：,CHMOS,是,CMOS,和,HMOS,的结合，既保持了,HMOS,高速度和高密度,的特点，还具有,CMOS,的,低功耗,的特点。在产品型号中凡带有字母“,C”,的即为,CHMOS,芯片，,CHMOS,芯片的电平既与,TTL,电平兼容，又与,CMOS,电平兼容。,一是,HMOS,工艺（高密度短沟道,MOS,工艺）。二是,CHMOS,工艺（互补金属氧化物的,HMOS,工艺）。,2026/3/3 周二,20,例题,1,通常所说的,4,位，,8,位，,16,位单片机中的“位”是指什么？,2 8051,单片机可扩展的存储器的地址范围是多少？单片机存储器扩展与哪个寄存器有关？,PSEN,3 MCS-51,最大寻址空间是多少？上电复位,后的程序入口地址是多少？,2026/3/3 周二,21,本 章 小 结,本章简要介绍了关于单片机的基本概念、结构特点和发展历程，并且对单片机的应用开发方式及应用环境进行了简介。通过对常用单片机系列、型号和各生产厂家的产品特点的介绍，使我们对单片机的种类及性能有一个初步的了解，便于在今后的应用中能够选择合适的单片机类型，满足具体用途的需要。另外，本章还从开拓视野的角度列举了单片机在各个领域的应用，以及单片机今后的发展趋势。,2026/3/3 周二,22,课外作业：,1.,收集如何使用,protues,、,keil,和,wave,的资料。,2.,复习汇编语言的指令系统。,3.,复习,D,触发器、缓冲器。,2026/3/3 周二,23,