項(xiàng)目1 認(rèn)識(shí)單片機(jī)

1、電子工業(yè)出版社單片機(jī)控制技術(shù)單片機(jī)控制技術(shù) 項(xiàng)目式教程項(xiàng)目式教程 （C C語言版）語言版）電子工業(yè)出版社項(xiàng)目項(xiàng)目1 1 認(rèn)識(shí)單片機(jī)認(rèn)識(shí)單片機(jī)l初步認(rèn)識(shí)單片機(jī)；初步認(rèn)識(shí)單片機(jī)；l掌握單片機(jī)的基本概念；掌握單片機(jī)的基本概念；l了解單片機(jī)的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì)；了解單片機(jī)的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì)；l了解單片機(jī)的產(chǎn)品分類、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。了解單片機(jī)的產(chǎn)品分類、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) l敘述什么是單片機(jī)；敘述什么是單片機(jī)；l敘述單片機(jī)的發(fā)展；敘述單片機(jī)的發(fā)展；l敘述單片機(jī)的產(chǎn)品分類；敘述單片機(jī)的產(chǎn)品分類；l敘述單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。敘述單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。 工作任務(wù)工作任務(wù) 任務(wù)任務(wù)1.1

2、什么是單片機(jī)什么是單片機(jī)任務(wù)任務(wù)1.2 單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展任務(wù)任務(wù)1.3 單片機(jī)的產(chǎn)品分類單片機(jī)的產(chǎn)品分類任務(wù)任務(wù)1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目項(xiàng)目1 認(rèn)識(shí)單片機(jī)認(rèn)識(shí)單片機(jī)任務(wù)任務(wù)1.1 什么是單片機(jī)什么是單片機(jī)l 單片機(jī)就在我們?nèi)粘Ｉ钪?，在我們身邊的各種家用電器中。l 比如洗衣機(jī)，單片機(jī)在其控制面板中，如圖所示 ：1.1.1 單片機(jī)在哪里單片機(jī)在哪里洗衣機(jī)的單片機(jī)控制圖 1.1.2 單片機(jī)的樣子單片機(jī)的樣子 單片機(jī)封裝以外形的包裝形式不同進(jìn)行分類，常見的有雙列直插式（DIP封裝）、塑料J 形引腳芯片載體（PLCC封裝）和塑料方型扁平式（PQF

3、P封裝）等。 ( (a)DIPa)DIP封裝封裝 (b) PLCC(b) PLCC封裝封裝 (c) PQFP(c) PQFP封裝封裝 在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路、定接口電路、定時(shí)器時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件，從而構(gòu)成了計(jì)數(shù)器等部件，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。 單單 硅硅 晶晶 片片 CPU存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制電路控制電路定時(shí)器定時(shí)器時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路I / O口口單片機(jī)概念1.1.3 單片機(jī)的基本概念單片機(jī)的基本概念l 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖注意：注意：?jiǎn)纹瑱C(jī)本身只是一個(gè)集成度高、功能強(qiáng)的電子元件，只

4、有當(dāng)它與某些器件或設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在一起時(shí)才構(gòu)成了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件部分，配置適當(dāng)?shù)墓ぷ鞒绦蚝螅涂梢詷?gòu)成一個(gè)真正的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，完成特定的任務(wù)。第一階段(19761978):單片機(jī)的探索階段。以Intel公司MCS-48為代表。第二階段(19781982):單片機(jī)的完善階段。MCS-51系列單片機(jī)。第三階段(19821990):單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。8位單片機(jī)的鞏固和16位單片機(jī)的推出。第四階段(1990今):微控制器的全面發(fā)展階段。8位/16位/32位通用型單片機(jī)以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。任務(wù)任務(wù)1.2 單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展1.2.1 單片機(jī)的歷史單片機(jī)的歷史1.2.2 單片

5、機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)l 單片機(jī)今后將向高性能、高速、低壓、低功耗、低價(jià)格、存儲(chǔ)容量增大、外圍電路內(nèi)裝化等方向發(fā)展。1CPU的發(fā)展（1）采用雙CPU結(jié)構(gòu)，提高處理能力。（2）增加數(shù)據(jù)總線寬度，內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線。2片內(nèi)存儲(chǔ)器的發(fā)展（1）加大存儲(chǔ)容量。 （2）片內(nèi)EPROM開始EEPROM化（3）閃速存儲(chǔ)器（4）串行存儲(chǔ)器（5）片內(nèi)程序的保密措施3片內(nèi)I/O的改進(jìn) （1）增加并行口的驅(qū)動(dòng)能力，能直接輸出大電流和高電壓。 （2）增加I/O口的邏輯控制功能。 （3）設(shè)置了一些特殊的串行接口功能，構(gòu)成分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。4外圍電路內(nèi)裝化 5低功耗化 6內(nèi)固化應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件任務(wù)任務(wù)1.3

6、單片機(jī)的產(chǎn)品分類單片機(jī)的產(chǎn)品分類我們通常按照單片機(jī)的生產(chǎn)廠家分為不同系列的單片機(jī) 1MCS-51系列單片機(jī)系列單片機(jī) MCS-51系列單片機(jī)是Intel公司在1980年推出的高性能8位單片機(jī)。它可分為兩個(gè)子系列4種類型。2.80C51系列系列 Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、華邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品 。 80C51是MCS-51系列中的一個(gè)典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)稱為

7、80C51系列。當(dāng)前常用的80C51系列單片機(jī)主要產(chǎn)品有： 3其他常用單片機(jī)系列其他常用單片機(jī)系列 （1）Atmel公司的AVR系列，其Attiny系列、AT90S系列與Atmega系列分別對(duì)應(yīng)為低、中、高檔產(chǎn)品。 （2）Microchip公司的PIC系列，主要產(chǎn)品是8位單片機(jī)，CPU采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器，共有3個(gè)系列，即基本級(jí)、中級(jí)和高級(jí)。 （3）Motorola公司的單片機(jī)，Motorola公司是世界上最大的單片機(jī)廠商，在8位機(jī)方面有68HC05和升級(jí)產(chǎn)品68HC08，68HC05有30多個(gè)系列，200多個(gè)品種，產(chǎn)量已超過20億片。8位增強(qiáng)型單片機(jī)68HC11也

8、有30多個(gè)品種，年產(chǎn)量在1億片以上。升級(jí)產(chǎn)品有68HC12。16位機(jī)68HC16也有10多個(gè)品種。32位單片機(jī)的683XX系列也有幾十個(gè)品種。任務(wù)任務(wù)1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 與通用微機(jī)相比較，單片機(jī)在結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨(dú)特之處，主要特點(diǎn)如下： （1）單片機(jī)的存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格區(qū)分的。 （2）采用面向控制的指令系統(tǒng)。 （3）單片機(jī)的I/O引腳通常是多功能的。 （4）單片機(jī)的外部擴(kuò)展能力很強(qiáng)。1.4.1 單片機(jī)的特點(diǎn)單片機(jī)的特點(diǎn) 單片機(jī)在控制領(lǐng)域中還有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： （1）體積小，成本低，運(yùn)用靈活，易于產(chǎn)品化，能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器，做

9、到機(jī)電一體化。 （2）面向控制，能針對(duì)性地解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得最佳的性能價(jià)格比。 （3）抗干擾能力強(qiáng)，適用溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其它類型計(jì)算機(jī)無法比擬的。 （4）可以方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。小型、靈活、方便、便宜就是單片機(jī)的主要特點(diǎn)。小型、靈活、方便、便宜就是單片機(jī)的主要特點(diǎn)。數(shù)字式測(cè)角儀數(shù)字式測(cè)角儀交直流電壓電流表交直流電壓電流表位移傳感器位移傳感器單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、頻率、濕度、溫度等物理量

10、的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智數(shù)字化、智能化、微型化能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 1.4.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)控制數(shù)控車床數(shù)控車床數(shù)控線切割機(jī)床數(shù)控線切割機(jī)床用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。 家用電器1. 智能冰箱 2智能飯煲 3智能食品配料機(jī) 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰

11、箱、空調(diào)機(jī)、彩電、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。設(shè)備，五花八門，無所不在。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制。機(jī)智能控制。手機(jī)電話機(jī)程控交換機(jī)樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)列車無線通信日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。 醫(yī)用設(shè)備醫(yī)用呼吸機(jī)各種分析儀監(jiān)護(hù)儀超聲診斷設(shè)備病床呼叫系統(tǒng)等等電池分析儀電池分析儀 醫(yī)用呼吸機(jī)醫(yī)用呼吸機(jī)項(xiàng)目小結(jié)項(xiàng)目小結(jié) l 本項(xiàng)目主要介紹了單片機(jī)的概念、發(fā)展、產(chǎn)品分類、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域，通過四個(gè)任務(wù)完成了對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)。l 單片機(jī)在一塊超大