片機(jī)的概念課件

1、片機(jī)的概念課件1. 1 單片機(jī)的概念單片機(jī)的概念單片機(jī)是微型機(jī)的一個(gè)分支。微型機(jī)向著兩個(gè)不單片機(jī)是微型機(jī)的一個(gè)分支。微型機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展同的方向發(fā)展: : 一個(gè)是向高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)一個(gè)是向高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展方向發(fā)展; ;另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小巧和價(jià)格低廉另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小巧和價(jià)格低廉的單片機(jī)方向發(fā)展。的單片機(jī)方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。1. 1. 1 單片機(jī)的概念單片機(jī)的概念片機(jī)的概念課件單片機(jī)單片機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)：即單片微型計(jì)算機(jī)：將將CPU、RAM、ROM、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、中

2、斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器以及器以及I/O口電路等主要微機(jī)部件，集成在一個(gè)口電路等主要微機(jī)部件，集成在一個(gè)芯片上。芯片上。 SCMCSingle Chip Microcomputer MCUMicro Controller UnitEMCU Embedded Micro Controller Unit片機(jī)的概念課件一、單片機(jī)和單板機(jī)一、單片機(jī)和單板機(jī)將將CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片和簡(jiǎn)單的接口芯片和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（小鍵盤、設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），

3、就中），就構(gòu)成了一臺(tái)構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單板機(jī)）單板微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單板機(jī)）。多板機(jī)（系統(tǒng)機(jī)多板機(jī)（系統(tǒng)機(jī)）片機(jī)的概念課件二、通用單片機(jī)與專用單片機(jī)二、通用單片機(jī)與專用單片機(jī)按單片機(jī)適用范圍區(qū)分按單片機(jī)適用范圍區(qū)分,可分為可分為通用型通用型和和專用型專用型兩類。兩類。通用型單片機(jī)通用型單片機(jī)(如如8051)適用面廣適用面廣,可根據(jù)用戶需要可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)成各種不同應(yīng)用的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)成各種不同應(yīng)用的控制系統(tǒng)。專用型單片機(jī)專用型單片機(jī)是針對(duì)某一類產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品是針對(duì)某一類產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。這種應(yīng)用的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、批量設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。這種應(yīng)用的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、批量大。由于

4、專用單片機(jī)芯片是針對(duì)特定產(chǎn)品或應(yīng)用大。由于專用單片機(jī)芯片是針對(duì)特定產(chǎn)品或應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的而專門設(shè)計(jì)的,已經(jīng)對(duì)已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)化、軟硬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)化、軟硬件資源利用的最優(yōu)化、可靠性和成本的最佳化件資源利用的最優(yōu)化、可靠性和成本的最佳化等等方面都作了通盤的考慮。所以，專用單片機(jī)具有方面都作了通盤的考慮。所以，專用單片機(jī)具有綜合優(yōu)勢(shì)。綜合優(yōu)勢(shì)。片機(jī)的概念課件三、單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)三、單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)由單片機(jī)由CPU、RAM、ROM、中斷系統(tǒng)、定時(shí)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器器/計(jì)數(shù)器以及計(jì)數(shù)器以及I/O口電路等主要微機(jī)部件組成，口電路等主要微機(jī)部件組成，但一塊芯片不能把計(jì)算機(jī)的全部電路都集成到上

5、但一塊芯片不能把計(jì)算機(jī)的全部電路都集成到上面。如電阻、電容、石英晶體等都很難集成到芯面。如電阻、電容、石英晶體等都很難集成到芯片上。另外，在實(shí)際應(yīng)用中片上。另外，在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要擴(kuò)展外圍常常需要擴(kuò)展外圍電路和外圍芯片。電路和外圍芯片。區(qū)別：區(qū)別：?jiǎn)纹瑱C(jī)一般指芯片本身。通常所說的單片單片機(jī)一般指芯片本身。通常所說的單片機(jī)系統(tǒng)都是為實(shí)現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計(jì)機(jī)系統(tǒng)都是為實(shí)現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計(jì)的圍繞單片機(jī)芯片而組建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。的圍繞單片機(jī)芯片而組建的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。片機(jī)的概念課件四、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)四、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是利用單片機(jī)為

6、某應(yīng)用目的所設(shè)是利用單片機(jī)為某應(yīng)用目的所設(shè)計(jì)的專門的單片機(jī)系統(tǒng)。計(jì)的專門的單片機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。是單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。和一般通用計(jì)算機(jī)相比和一般通用計(jì)算機(jī)相比,在硬件上增加了目標(biāo)系統(tǒng)在硬件上增加了目標(biāo)系統(tǒng)的在線仿真器、編程器等部件的在線仿真器、編程器等部件, 增加了目標(biāo)系統(tǒng)增加了目標(biāo)系統(tǒng)的匯編和調(diào)試程序等。的匯編和調(diào)試程序等。MDS Microcomputer Development SystemICE In Circuit Emulator專門的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)，本身也是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，專門的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)，本身也是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，只不過它是

7、一個(gè)用于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)。只不過它是一個(gè)用于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)。片機(jī)的概念課件五、單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語言和軟件五、單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語言和軟件在單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)中使用機(jī)器語言、匯編語言和在單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)中使用機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言，而在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中只使用機(jī)器語高級(jí)語言，而在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中只使用機(jī)器語言。言。 匯編語言：對(duì)機(jī)器語言的改進(jìn)，與單片機(jī)硬件關(guān)匯編語言：對(duì)機(jī)器語言的改進(jìn)，與單片機(jī)硬件關(guān)系密切。系密切。高級(jí)語言：編譯型語言有高級(jí)語言：編譯型語言有PLM51、C-51、C、MBASIC-51等，解釋型的有等，解釋型的有MBASIC和和MBASIC52等。等。單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)大多是控制程序

8、，單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)大多是控制程序，一般不是一般不是很長(zhǎng)很長(zhǎng)。單片機(jī)應(yīng)用范圍廣泛，面對(duì)多種多樣的控制。單片機(jī)應(yīng)用范圍廣泛，面對(duì)多種多樣的控制對(duì)象、目標(biāo)和系統(tǒng)，對(duì)象、目標(biāo)和系統(tǒng)，很少有現(xiàn)成的程序可供借鑒很少有現(xiàn)成的程序可供借鑒。片機(jī)的概念課件1. 1. 2 單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展第一階段（第一階段（19761978年）：年）：低性能單片機(jī)的探索低性能單片機(jī)的探索階段。階段。以以Intel公司的公司的MCS-48為代表，采用了單片為代表，采用了單片結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有8位位CPU、定時(shí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器、并行器、并行I/O口、口、RAM和和ROM等。主要用于工業(yè)等。

9、主要用于工業(yè)領(lǐng)域。領(lǐng)域。第二階段（第二階段（19781982年）：年）：高性能單片機(jī)階段。高性能單片機(jī)階段。這一類單片機(jī)帶有串行這一類單片機(jī)帶有串行I/O口，口，8位數(shù)據(jù)線、位數(shù)據(jù)線、16位位地址線可以尋址的范圍達(dá)到地址線可以尋址的范圍達(dá)到64K字節(jié)、控制總線、字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機(jī)的應(yīng)用范圍較較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機(jī)的應(yīng)用范圍較廣，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。廣，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。51系列單片機(jī)問世，系列單片機(jī)問世，逐漸成為單片機(jī)主流系列。逐漸成為單片機(jī)主流系列。片機(jī)的概念課件第三階段（第三階段（19821990年）：年）：16位單片機(jī)階段。位單片機(jī)階段。16位單

10、片機(jī)除位單片機(jī)除CPU為為16位外，片內(nèi)位外，片內(nèi)RAM和和ROM容容量進(jìn)一步增大，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，體現(xiàn)了微控量進(jìn)一步增大，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，體現(xiàn)了微控制器的特征。例如制器的特征。例如Intel公司的公司的MCS-96主振頻率為主振頻率為12M，片內(nèi)，片內(nèi)RAM為為232字節(jié)，字節(jié)，ROM為為8K字節(jié)，中字節(jié)，中斷處理能力為斷處理能力為8級(jí)，片內(nèi)帶有級(jí)，片內(nèi)帶有10位位A/D轉(zhuǎn)換器和高轉(zhuǎn)換器和高速輸入速輸入/輸出部件等。輸出部件等。第四階段（第四階段（1990年年）：）：微控制器全面發(fā)展階段。微控制器全面發(fā)展階段。各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時(shí)，向高速、強(qiáng)運(yùn)各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時(shí)，向高速

11、、強(qiáng)運(yùn)算能力、尋址范圍大以及小型廉價(jià)方面發(fā)展。算能力、尋址范圍大以及小型廉價(jià)方面發(fā)展。片機(jī)的概念課件單片機(jī)現(xiàn)狀單片機(jī)現(xiàn)狀單片機(jī)經(jīng)過約單片機(jī)經(jīng)過約3030年的發(fā)展，已經(jīng)形成有幾千種型年的發(fā)展，已經(jīng)形成有幾千種型號(hào)上百種品牌的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。號(hào)上百種品牌的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。目前主流的單片機(jī)：目前主流的單片機(jī)：5151內(nèi)核的系列單片機(jī)。內(nèi)核的系列單片機(jī)。MCS-51MCS-51系列、系列、AT89CAT89C系列、華邦系列、義隆系列、和泰系列等系列、華邦系列、義隆系列、和泰系列等 MicrochipMicrochip公司的公司的PICPIC系列單片機(jī)系列單片機(jī)MotorolaMotorola公司的公司的686

12、8系列系列Texas InstrumentTexas Instrument公司的公司的MSP16bitMSP16bit系列單系列單片機(jī)片機(jī)ARMARM內(nèi)核的內(nèi)核的32bit32bit系列單片機(jī)系列單片機(jī)目前應(yīng)用最廣的還是目前應(yīng)用最廣的還是8 8位機(jī)，占據(jù)單片機(jī)市場(chǎng)半數(shù)以上。位機(jī)，占據(jù)單片機(jī)市場(chǎng)半數(shù)以上。片機(jī)的概念課件1. 1. 3 單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)的應(yīng)用1. 控制系統(tǒng)在線應(yīng)用控制系統(tǒng)在線應(yīng)用一、單片機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn)一、單片機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn)2. 軟硬件結(jié)合軟硬件結(jié)合3. 應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣4. 應(yīng)用的廣泛性及其重要意義應(yīng)用的廣泛性及其重要意義以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng) “軟化軟化”技術(shù)，稱之為技術(shù)，稱之為微控制技術(shù)。微控制技術(shù)。微控制技術(shù)微控制技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)控制