單片機(jī)第一章

1、單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)11/6/2021編輯ppt211/6/2021編輯ppt311/6/2021編輯ppt41 1、微處理器（、微處理器（Central Processing Unit Central Processing Unit ）CPUCPU集成在同一塊芯片上的具有運(yùn)算和控制邏輯集成在同一塊芯片上的具有運(yùn)算和控制邏輯功能的中央處理單元，是微型機(jī)中的核心部件，功能的中央處理單元，是微型機(jī)中的核心部件，包括運(yùn)算器和控制器兩大組成部分。包括運(yùn)算器和控制器兩大組成部分。微處理器本微處理器本身不是計(jì)算機(jī)，但它是小型計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)身不是計(jì)算機(jī)，但它是小型計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)的控制

2、和處理部分。的控制和處理部分。以微處理器為核心，加配存儲部件和以微處理器為核心，加配存儲部件和輸入輸出部件而成為微型計(jì)算機(jī)。輸入輸出部件而成為微型計(jì)算機(jī)。n CPUCPUn 存儲器存儲器n 輸入輸入/ /輸出接口電路（輸出接口電路（I/OI/O接口）接口） 運(yùn) 算 器控 制 器CPU存 儲 器輸輸入入接接口口電路電路輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸輸出出接接口口電路電路硬件系統(tǒng)以微型計(jì)算機(jī)為基以微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，加上外圍設(shè)備、礎(chǔ)，加上外圍設(shè)備、電源、系統(tǒng)軟件等電源、系統(tǒng)軟件等就構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)就構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)共同構(gòu)成硬件系統(tǒng)共同構(gòu)成實(shí)用的微機(jī)系統(tǒng)實(shí)用的微

3、機(jī)系統(tǒng)軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+運(yùn) 算 器控 制 器CPU存 儲 器輸輸入入接接口口電電路路輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸輸出出接接口口電電路路硬件系統(tǒng) 以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，軟以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、件、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的?？煽啃?、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)。用計(jì)算機(jī)。CPU輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+硬件系統(tǒng)輸輸入入接接口口設(shè)設(shè)備備輸輸出出接接口口設(shè)設(shè)備備運(yùn) 算 器控 制 器存 儲 器 C P U 存 儲 器定 時(shí) 器 / 計(jì) 數(shù) 器 中 斷 系 統(tǒng)P0-P3Tx

4、DRxD TINT并行I/O口串行I/O口單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單單片片機(jī)機(jī)接口接口電路電路及外及外設(shè)等設(shè)等單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件硬件和和軟件軟件組組成成硬件是硬件是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件是在硬件的基礎(chǔ)上軟件是在硬件的基礎(chǔ)上對其資源對其資源進(jìn)行合理調(diào)配和使用進(jìn)行合理調(diào)配和使用，從而完成，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要求的任務(wù)，二者相應(yīng)用系統(tǒng)所要求的任務(wù)，二者相互依賴，缺一不可互依賴，缺一不可第一代第一代：197476197476，起步階段，起步階段特點(diǎn)：制造工藝落后，集成度低，采用雙片形式特點(diǎn)：制造工藝落后，集成度低，采用雙片形式典型代表：美國仙童（典型代表：美國仙童（Fa

5、irchildFairchild）公司）公司F8F8系列系列第二代第二代：197678197678，低性能單片機(jī)階段，低性能單片機(jī)階段特點(diǎn)：性能低，品種少，應(yīng)用范圍不廣（比較簡單場特點(diǎn)：性能低，品種少，應(yīng)用范圍不廣（比較簡單場合）合）典型代表：典型代表：IntelIntel公司的公司的MCS-48MCS-48型，型，8 8位單片機(jī)位單片機(jī)采用采用8 8位位CPUCPU、2 2個(gè)個(gè) I/OI/O口、口、8 8位定時(shí)器位定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器、簡單計(jì)數(shù)器、簡單中斷，尋址小于中斷，尋址小于4K4K，且無串行口。，且無串行口。第三代第三代：197983197983，8 8位機(jī)成熟階段位機(jī)成熟階段特點(diǎn)：資源

6、增加，指令功能增加，品種齊全特點(diǎn)：資源增加，指令功能增加，品種齊全典型代表：典型代表：Intel MCS-51Intel MCS-51，MC6801MC6801，ZilogZilog公司的公司的 Z8Z8系系列列增加功能：串行增加功能：串行I/OI/O、多級中斷、多級中斷、1616定時(shí)定時(shí)/ /計(jì)數(shù)器、片內(nèi)計(jì)數(shù)器、片內(nèi)RAM/ROMRAM/ROM增大，尋址增大，尋址64K64K，有的片內(nèi)帶，有的片內(nèi)帶A/DA/D轉(zhuǎn)換器接口。轉(zhuǎn)換器接口。第四代第四代：19831983，1616位機(jī)和位機(jī)和8 8位高性能機(jī)并行發(fā)展位高性能機(jī)并行發(fā)展特點(diǎn)：工藝先進(jìn)，集成度高，速度快，內(nèi)部功能強(qiáng)特點(diǎn)：工藝先進(jìn)，集成度

7、高，速度快，內(nèi)部功能強(qiáng)典型代表：典型代表：Intel MCS-96Intel MCS-96系列，系列，1616位單片機(jī)位單片機(jī)增加性能：增加性能：1616位位CPUCPU，存儲容量增大，中斷能力增強(qiáng)、，存儲容量增大，中斷能力增強(qiáng)、A/DA/D等等 9090年代后出現(xiàn)年代后出現(xiàn)3232位單片機(jī)，也是微控制器的全面發(fā)位單片機(jī)，也是微控制器的全面發(fā)展階段。展階段。 1.1.按應(yīng)用領(lǐng)域可分為按應(yīng)用領(lǐng)域可分為家電類，工控類，通信類，家電類，工控類，通信類，個(gè)人信息終端類等等；個(gè)人信息終端類等等； 2.2.按通用性可分為按通用性可分為通用型和專用型。通用型和專用型。通用型特點(diǎn)：內(nèi)部資源較豐富，性能全面，而

8、且通通用型特點(diǎn)：內(nèi)部資源較豐富，性能全面，而且通用性強(qiáng)，可履蓋多種應(yīng)用要求。通用型單片機(jī)的用用性強(qiáng)，可履蓋多種應(yīng)用要求。通用型單片機(jī)的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應(yīng)用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應(yīng)用程序就可完成不同的功能。程序就可完成不同的功能。專用型特點(diǎn)：針對某一種產(chǎn)品或某一種控制應(yīng)用而專用型特點(diǎn)：針對某一種產(chǎn)品或某一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)時(shí)已使結(jié)構(gòu)最簡，軟硬件應(yīng)用最專門設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)時(shí)已使結(jié)構(gòu)最簡，軟硬件應(yīng)用最優(yōu)，可靠性及應(yīng)用成本最佳。專用型單片機(jī)用途比優(yōu)，可靠性及應(yīng)用成本最佳。專用型單片機(jī)用途比較專一，出廠時(shí)程序已經(jīng)一次性固化好，不能再修較專一，出廠時(shí)程序已

9、經(jīng)一次性固化好，不能再修改的單片機(jī)。例如電子表里的單片機(jī)就是其中的一改的單片機(jī)。例如電子表里的單片機(jī)就是其中的一種。其生產(chǎn)成本很低。種。其生產(chǎn)成本很低。3.3.按總線結(jié)構(gòu)按總線結(jié)構(gòu)可分為總線型和非總線型。可分為總線型和非總線型。如我們常常見到的如我們常常見到的80C5180C51單片機(jī)就是總線結(jié)單片機(jī)就是總線結(jié)構(gòu)，在后面講解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，我構(gòu)，在后面講解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，我們就可以看到，們就可以看到，80C5180C51單片機(jī)內(nèi)部有數(shù)據(jù)總單片機(jī)內(nèi)部有數(shù)據(jù)總線，地址總線，還有控制總線（線，地址總線，還有控制總線（WRWR，RDRD，EAEA，ALEALE等）。等）。2020引腳的引腳的8

10、9C205189C2051單片機(jī)，單片機(jī)，就是一種非總線型的。其外部的引腳很少就是一種非總線型的。其外部的引腳很少，可使成本降低。，可使成本降低。（1 1）CPUCPU功能增強(qiáng)功能增強(qiáng)（2 2）內(nèi)部資源增多）內(nèi)部資源增多（3 3）引腳多功能化）引腳多功能化（4 4）尋址范圍增加）尋址范圍增加（5 5）超微型化）超微型化（6 6）低電壓和低功耗）低電壓和低功耗 MCS51 MCS51是指由美國是指由美國INTELINTEL公司生產(chǎn)的一系列單片公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了好些品種，如80318031，80518051，87518751，80328032，80528052，89C5189C51等，其中等，其中80518051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機(jī)都是在在80518051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的，的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的，所以人們習(xí)慣于用所以人們習(xí)慣于用80518051來稱呼來稱呼MCS51MCS51系列單片機(jī)，系列單片機(jī)，而而80318031是前些年在我國最流行的單片機(jī)，所以很多是前些年在