單片機原理及應(yīng)用第一章課件

單片機原理及應(yīng)用單片機原理及應(yīng)用1參考書MCS-51系列單片微型計算機及其應(yīng)用（東南大學(xué)出版社孫育才）單片微型計算機原理、接口及應(yīng)用（北京郵電大學(xué)出版社徐惠民）基于C語言編程MCS-51單片機原理及應(yīng)用（清華大學(xué)出版社張培仁）參考書MCS-51系列單片微型計算機及其應(yīng)用（東南大學(xué)出21、掌握MCS-51單片機的配置能根據(jù)需要選擇合適的單片機型號2、掌握MCS-51單片機的引腳功能，能進(jìn)行系統(tǒng)擴展3、掌握MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ⑴存儲器結(jié)構(gòu) ⑵定時/計數(shù)器結(jié)構(gòu)課程要求1、掌握MCS-51單片機的配置課程要求3

⑶并行I/O口結(jié)構(gòu) ⑷串行通訊口結(jié)構(gòu) ⑸中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、掌握指令系統(tǒng)的尋址方式5、熟練掌握指令系統(tǒng)（以及偽指令）6、能根據(jù)要求組建一個小系統(tǒng)（硬件）并能編寫相應(yīng)的匯編程序（軟件）（實驗） ⑶并行I/O口結(jié)構(gòu)4一、單片微型計算機（單片機）的發(fā)展第一章 緒論組成微型計算機的幾大功能部件：？運算器控制器輸出設(shè)備輸入設(shè)備存儲器一、單片微型計算機（單片機）的發(fā)展第一章 緒論組成微型計算機5隨著大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計算機微型化的需要，將構(gòu)成計算機的基本功能部件：中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出接口及其它有關(guān)功能部件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，該集成電路芯片就構(gòu)成一臺計算機，稱為單片機（微機的單片化）。單片機：單片機的發(fā)展可分為四個階段：隨著大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計算機單片機：單片機6

⑴1975年，美國TI（TEXASINSTRUMENTS)公司推出了世界上第一個完全單片化的微型計算機：TMS1000型4位單片機1976年9月，Intel公司首次推出8位單片機MCS-48（低、中檔8位單片機）

美國MostekFairChild3870系列單片機MotorolaMC6801系列單片機⑴1975年，美國TI（TEXASINSTRUMENT7MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置內(nèi)部ROM1kB內(nèi)部ROM≤2kB內(nèi)部RAM 64B內(nèi)部RAM ≤128BI/O口線27條尋址空間≤4kB8位定時/計數(shù)器1個只有并行口，無串行口中斷源 2個

運算能力弱（算術(shù)運算只有加1、減1、加法指令）MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置內(nèi)部ROM8

⑵1980年，Intel的MCS-51（高檔8位單片機）Motorola公司新MC6801Zilog公司Z-8系列Rockwell公司6501/6502NEC公司TI公司μCOM-78ΧΧTMS-7000系列⑵1980年，Intel的MCS-51（高檔8位單片9MCS-51系列單片機配置

內(nèi)部ROM/EPROM達(dá)4kB～8kB

內(nèi)部RAM達(dá)128B～256B

尋址空間（內(nèi)部ROM+外部ROM）達(dá)64kB（外部RAM）達(dá)64kB

I/O口線:32條

16位定時/計數(shù)器:2～3個

中斷源 :5～6個

全雙工串行口:1個

指令功能強，增設(shè)乘、除、比較等運算指令，且具有位（布爾）處理能力MCS-51系列單片機配置內(nèi)部ROM/EPROM10

⑶1983年，MCS-96系列單片機（16位）內(nèi)部ROM:8kB內(nèi)部RAM:232B尋址空間（外部ROM/RAM）達(dá)64kB（統(tǒng)一尋址）I/O口線（8位）:5個16位定時/計數(shù)器:2～3個16位軟件定時器:4個16位Watchdog中斷源:8個全雙工串行口:1個10位A/D:4～8通道指令功能很強，能實現(xiàn)位、字節(jié)、字（16位）、雙字（32位）操作⑶1983年，MCS-96系列單片機（16位）內(nèi)部11CPU的數(shù)據(jù)處理速度和精度的提高（CPU字長、指令系統(tǒng)、硬件擴展等）內(nèi)部資源的增加（存儲器容量、存儲器類型、并行口、串行口、A/D、定時計數(shù)器等）尋址能力的增加⑷32位高檔單片機二、單片機的發(fā)展趨勢1、不斷推出高檔、高性能計算機CPU的數(shù)據(jù)處理速度和精度的提高（CPU字長、指令系統(tǒng)、硬件122、高新技術(shù)下移，重點提高8位單片機性能(市場需要）4、日趨單片應(yīng)用降低成本、提高可靠性、減小電路板尺寸uA2～7V主頻4MHz、8MHz、12MHz、24MHz…3、采用新工藝,實現(xiàn)低功耗、寬電壓、高速/高可靠性2、高新技術(shù)下移，重點提高8位單片機性能(市場需4、日趨13三、應(yīng)用領(lǐng)域1、直接應(yīng)用單片機在整個系統(tǒng)中始終處于核心控制地位

三、應(yīng)用領(lǐng)域1、直接應(yīng)用14智能儀器儀表（數(shù)字存儲示波器、數(shù)字電壓表等儀器）測控系統(tǒng)（溫室人工控制系統(tǒng)、水閘自動控制、電鍍生產(chǎn)

線自動控制、出租汽車計費器、交通燈自動控制系統(tǒng)…）智能接口（鍵盤接口、打印機、繪圖機、硬盤驅(qū)動控

制…）智能產(chǎn)品

家用電器（洗衣機、冰箱、空調(diào)、遙控器、恒溫器等）辦公設(shè)備（電話機、傳真機、打印機、復(fù)印機等）通信設(shè)備（IC卡及其讀寫器、無線RF收發(fā)器等）信號處理（語音識別、語言合成、圖象識別等）智能武器智能儀器儀表（數(shù)字存儲示波器、數(shù)字電壓表等儀器）152、間接應(yīng)用單片機只在系統(tǒng)的初始階段工作或只在系統(tǒng)改變狀態(tài)時起作用如：2、間接應(yīng)用16四、單片機的典型產(chǎn)品1、51系列兼容的8位單片機⑴MCS-51系列單片機四、單片機的典型產(chǎn)品1、51系列兼容的8位單片機⑴MCS-17型號特性805180C518751803180C31805280328752片內(nèi)ROM4kB4kB––8kB–8kBROMEPROM–ROM–EPROM片內(nèi)RAM128B256B片外ROM60kB64kB56kB64kB56kB16位定時/計數(shù)器2個3個中斷源5個6個片外RAM64kB最高鐘頻12MHz并行I/O口32條串行I/O口同步/異步方式（全雙工）型號805180C518751803180C3180528018⑵Philips51系列單片機

P89C51 （4KFlashROM；128BRAM） P89C52/89C54/89C58 （8K/16K/32KFlash；256BRAM） P89C51Rx2 （16K-64KFlash；512-1KRAM） P89C66x （16K-64KFlash；512-8KRAM）最高時鐘頻率：33MHz⑵Philips51系列單片機P89C19⑶ATMEL51系列單片機1）內(nèi)部Flash程序存儲器2）以80C31核構(gòu)成，與80C51完全兼容3)主頻：12/16/20/

24MHz特性程序存儲器(Flash)數(shù)據(jù)存儲器專用寄存器（SFR）16位定時/計數(shù)器型號AT89C10511KB64BRAM128B1AT89C20512KB128BRAM2AT89C514KBAT89C528KB256BRAM3AT89S8252256BRAM2KBE2PROM⑶ATMEL51系列單片機1）內(nèi)部Flash程序存儲器特20⑷ADI的ADuC51系列單片機（ADuC8XX）⑸

Dallas51系列單片機（DS80C3XX，DS87C3XX，高速（4個時鐘/機器周期））2、Microchip的PIC16C5X系列單片機3、Motorol