單片機原理及應(yīng)用

1單片機原理及應(yīng)用

2先修課程：數(shù)字邏輯電路計算機組成原理接口技術(shù)匯編語言課程性質(zhì)：應(yīng)用型課程3第一章單片機概述1.1單片計算機名詞解釋：微處理器：計算機系統(tǒng)核心部件（CPU），并不是一臺完整的計算機。單片機：將CPU和其他接口電路集成于一個芯片之中，使其具有計算機的基本功能。4單片計算機（SCMC）SingleChipMicroComputer將中央處理器，隨機存儲器，只讀存儲器，中斷系統(tǒng)，定時器/計數(shù)器以及I/O接口電路等主要微型機部件集成在一塊芯片上。單片機又可稱為微控制器MCUMicroControllerUnit5通用單片機和專用單片機通用單片機：是一個基本芯片，內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且通用性強，覆蓋多種應(yīng)用需求。專用單片機：針對某一種產(chǎn)品，或某一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計的。設(shè)計時已經(jīng)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最簡；軟硬件資源利用最優(yōu)；可靠性以及經(jīng)濟成本最佳。本課程介紹的MCS-51系列單片機是一種通用單片機，其結(jié)構(gòu)和原理對所有單片機都是適用的。6單片機系統(tǒng)在單片機芯片基礎(chǔ)上，擴展其他電路或芯片構(gòu)成具有一定應(yīng)用功能的計算機系統(tǒng)。單片機應(yīng)用系統(tǒng)為控制應(yīng)用而設(shè)計，系統(tǒng)和控制對象結(jié)合在一起。單片機開發(fā)系統(tǒng)單片機系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試工具。71.2單片微型計算機發(fā)展簡況1971年intel公司研制成功世界上第一臺4位微處理器；1973年intel公司研制成功80808位微處理器;1976年intel公司推出MCS-48系列8位單片機;80年代初在MCS-48單片機基礎(chǔ)上推出MCS-51系列單片機。8主要單片機廠商：Intel公司：8048、8051（8位）；8096（16位）；80960（32位）。Motorola公司：MC-6801（8位）；68H16（16位）；68HC332（32位）。另外Zilog公司；日本NEC公司；荷蘭Philips公司等由于8位單片機基本能滿足目前大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，所以目前8位單片機仍是應(yīng)用主流。9CPU字長：8位、16位、32位時鐘頻率：6MHz、12MHz、20MHz雙CPU結(jié)構(gòu)，處理能力大大提高CPU的發(fā)展10片內(nèi)存儲器的發(fā)展所謂片內(nèi)（相對片外）：集成在單片機芯片內(nèi)的存儲單元。

擴大存儲容量早期單片機RAM：64—128字節(jié)ROM：1—2k字節(jié)尋址范圍：1—4k（212）新型單片機RAM：256字節(jié)ROM：8—16k字節(jié)尋址范圍：64k（216）11電擦除可編程只讀存儲器E2PROM可在正常工作電壓下進行讀寫，并能在斷電情況下，保持信息不丟失。片內(nèi)程序的措施

片內(nèi)EPROM開始E2PROM化12加強片內(nèi)輸入輸出功能早期單片機：并行輸入/輸出口、定時/計數(shù)器?，F(xiàn)代：大功率輸入/輸出口，可直接驅(qū)動VFD（熒光顯示管）；LCD（液晶顯示器）和LED（數(shù)碼顯示管）；片內(nèi)A/D、D/A轉(zhuǎn)換器；CRT控制器，LCD、LED驅(qū)動器，正弦波發(fā)生器，聲音發(fā)生器，字符發(fā)生器，頻率合成器等。13單片機制造工藝提高片內(nèi)ROM中固化應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件141.3MCS-51系列單片機51子系列：基本型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，對應(yīng)芯片依次為8031、8051、8751、8951。52子系列：增強型，對應(yīng)芯片依次為8032、8052、8752、8952158051與80C51的比較指令系統(tǒng)一致（兼容），保證軟件的可移植性。引腳信號、總線一致（兼容），保證在系統(tǒng)擴展和接口方面的一致性。80C51是在8051芯片基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。80C51系列是在芯片的制造工藝上對8051系列進行了改進。168051系列采用HMOS工藝，高速度、高密度80C51系列采用CHMOS工藝，高速度、高密度、低功耗80C51系列是在芯片的制造工藝上對8051系列進行了改進。80C51系列芯片在功能增強方面也做了許多工作。我