《片機概述》教學(xué)課件

《片機概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《片機概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用1.1什么是單片機

1、微型計算機硬件構(gòu)造——常見的微機外形臺式微機便攜式微機立式微機單片機就是單片微型計算機(Single-ChipMicrocomputer)。1.1什么是單片機1、微型計算機硬件構(gòu)造——常見的微機微型計算機硬件構(gòu)造——馮.諾依曼構(gòu)造

主機輸入設(shè)備輸出設(shè)備主存儲器CPU運算器控制器I/O設(shè)備微型計算機硬件構(gòu)造——馮.諾依曼構(gòu)造輸入輸出主存儲器運算器多板機

主板顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：多板機顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU計算機系單片機

單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I/O接口等集成在一小塊硅片上的微型機，所以稱作單片微型計算機。

單硅晶片CPU存儲器控制電路定時器時鐘電路I/O口單片機單片機單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I單片機

單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I/O接口等集成在一小塊硅片上的微型機，所以稱作單片微型計算機。單片機單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I單片機的英文簡稱：MCU或EMCU.MCU:MicrocontrollerUnit(微控制器)EMCU:EmbeddedMicrocontrollerUnit(嵌入式微控制器)單片機的英文簡稱：MCU或EMCU.MCU:Microco區(qū)分幾個概念

CPU:CentralProcessingUnit

MCU:MicrocontrollerUnit

DSP:DigitalSignalProcessing

DSPs:DigitalSignalProcessors區(qū)分幾個概念CPU:CentralProcessing單片機的分類〔按用途〕〔2〕專用型單片機〔1〕通用型單片機單片機的分類〔按用途〕〔2〕專用型單片機〔1〕通用型單片機單片機的分類〔按字長〕〔2〕8位機〔1〕4位機字長:在算術(shù)邏輯單元中采用運算的根本位數(shù)，即CPU能一次處理的二進制位數(shù)?！?〕16位機、32位機單片機的分類〔按字長〕〔2〕8位機〔1〕4位機字長1.2單片機的歷史及開展概括第一階段〔1974-1976〕單片機初級階段特點:制造工藝落后和集成度低,而且采用雙片形式。典型產(chǎn)品:Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。

1974年,美國仙童(Fairchild)公司研制的世界第一臺單片微型機F8。1.2單片機的歷史及開展概括第一階段〔1974-197第二階段(1976一1978)

低性能單片機階段

特點:已能在單塊芯片內(nèi)集成CPU、多個8位并行I/O接口、一個8位定時器/計數(shù)器，RAM和ROM等功能部件。

缺點:性能低，尋址范圍不大于4KB，無串口，中斷處理簡單。

典型產(chǎn)品:Intel公司推出的MCS-48系列單片機。第二階段(1976一1978)

低性能單片機階段第三階段(1978—現(xiàn)在)高性能單片機階段特點:與前兩代相比，片內(nèi)存儲器容量加大，尋址范圍到達64KB，多級中斷處理，多個16位定時器/計數(shù)器，集成了全雙工串行口，有的帶A/D轉(zhuǎn)換。指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，增加了許多突出控制功能的指令。典型產(chǎn)品:Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6801，TI公司的TMS7000系列等。第三階段(1978—現(xiàn)在)第四階段(1982—現(xiàn)在)8位單片機開展，16位/32位單片機推出階段。

特點:1.隨著MCS-5l系列的廣泛應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用80C51的內(nèi)核技術(shù)，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道A／D轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機中，強化了智能控制器的特征。2.高速、大尋址范圍、強運算能力的8位／16位／32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。典型產(chǎn)品:1.16位單片機凌陽系列、IntelMCS-96系列8098/8096、80C198/80C1962.32位單片機ARM7、ARM9、ARM10、80960、…….第四階段(1982—現(xiàn)在)1.38位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型IntelMCS-51系列Motorola、6805系列Atmel89C51系列ZilogZ8系列、SUPER8FairchildF8、3870系列Rockwell6500/1系列TITMS7000系列NSNS8070系列RCACDP1800系列Philips8xC552系列1.38位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型IntelMCS-511.4單片機的開展?fàn)顩r1.CPU的改進采用雙CPU構(gòu)造，以提高處理能力。例：Rockwell公司的R6500/21和R65C29。增加數(shù)據(jù)總線寬度。例：NEC公司的μPD7800將ALU作成16位運算部件，內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線。采用流水線構(gòu)造，具有很高的運算速度。串行總線構(gòu)造。主要有Philips公司的I2C總線〔InterICBUS：芯片間總線〕、DALLAS公司的單總線〔1－Wire〕、MOTOROLA公司的SPI串行外設(shè)接口等。1.4單片機的開展?fàn)顩r1.CPU的改進2.存儲器的開展加大存儲器容量。片內(nèi)RAM256B，片內(nèi)外擴RAM(ERAM)2KB，ROM容量從4K、16K、32K到64K。片內(nèi)EPROM采用E2PROM或Flash存儲器。編程和擦除完全是電氣實現(xiàn)。編程和擦除速度快，可以使用通用的編程器脫機編程，也可在線編程〔ISP：In-SystemProgram〕。程序保密化。如Winbond公司的W78E58B等。編程采用加鎖方式，假設(shè)要讀取片內(nèi)程存代碼或重新編程，需先執(zhí)行片擦除操作。2.存儲器的開展3.片內(nèi)I/O的改進增加并行口的驅(qū)動能力。減少外部驅(qū)動芯片。如LED、LCD等顯示驅(qū)動器開場集成在8位單片機中。增加I/O口的邏輯控制功能。表達工控特性的位地址空間及I/O口的位操作方式。設(shè)置特殊串行接口。如UART、I2C、SPI等，滿足多機通訊及外部擴展的要求。3.片內(nèi)I/O的改進4.外圍電路內(nèi)裝化在單片機中盡可能多地把應(yīng)用所需的存儲器、各種功能的I/O口、A/D、D/A、DMA控制器等都集成在一塊芯片內(nèi)，使單片機的功能更加強大。如AT89C5132，內(nèi)嵌了USB1.1控制器、A/D轉(zhuǎn)換器及硬盤IDE接口等。4.外圍電路內(nèi)裝化5.低電壓、低功耗工作電壓：一般在3～6V范圍內(nèi)工作，有的已能在1.2V或0.9V電壓下工作。幾乎所有的單片機都具有省電運行方式。功耗：從mA級降到μA級，甚至1μA以下，在一粒鈕扣電池下就可長期工作。低功耗化同時帶來了產(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。5.低電壓、低功耗1.5單片機的應(yīng)用1.單片機的特點

體積小、本錢低，易于產(chǎn)品化?？垢蓴_能力強，可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。軍品:－65～125度，主要用于武器系統(tǒng)、航空器;商用品:0～70度，主要限于機房和辦公環(huán)境;工業(yè)品:－40～85度。易擴展，控制功能強。MCS-51單片機指令系統(tǒng)中具有加減乘除指令，具有各種邏輯運算和控制轉(zhuǎn)移指令，還具有位操作功能。易于實現(xiàn)多機和分布式系統(tǒng)。1.5單片機的應(yīng)用1.單片機的特點體積小、本錢低，易于2.單片機的應(yīng)用

單片機為工業(yè)測控而設(shè)計，具有三高優(yōu)勢(集成度高、可靠性高、性價比高)。主要應(yīng)用于工業(yè)檢測與控制、計算機外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等。特別適合于嵌入式微型機應(yīng)用系統(tǒng)。分為單機應(yīng)用和多機應(yīng)用兩類.2.單片機的應(yīng)用單片機為工業(yè)測控而設(shè)計，具有三高優(yōu)勢(集工業(yè)方面民用方面儀表方面電訊方面數(shù)據(jù)處理方面汽車方面工業(yè)方面民用方面儀表方面電訊方面數(shù)據(jù)處理方面汽車方面多機應(yīng)用多機應(yīng)用是單片機在高科技領(lǐng)域中應(yīng)用的主要模式。功能集散系統(tǒng)庫房溫濕度集散測控系統(tǒng)并行多機處理系統(tǒng)并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、處理系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)樓宇自動化的自動抄表系統(tǒng)多機應(yīng)用軍需庫溫濕度監(jiān)測

軍需庫溫濕度監(jiān)測1.6MCS-51系列單片機MCS-51系列單片機是美國Intel公司在1980年推出的8位單片機，包含51和52兩個子系列。51子系列的典型產(chǎn)品有8031，8051和8751三種機型52子系列包括8032，8052和8752三種機型目前有多家著名半導(dǎo)體廠商購置了核，加上自己的外圍，生產(chǎn)多種兼容芯片。不同型號MCS-51單片機CPU處理能力和指令系統(tǒng)完全兼容，只是存儲器和I/O接口的配置有所不同。1.6MCS-51系列單片機MCS-51系列單片機是美國1.6MCS-51系列單片機MCS-51單片機分類根本型8031/8051/8751增強型8032/8052/8752低功耗型80C31BH/87C51/80C51專用型8044/8744超8位型Philips80C552/87C552/83C552Flash型ATMELAT89C51系列1.6MCS-51系列單片機MCS-51單片機分類根本型系列典型芯片I/O口定時計數(shù)器中斷源串口片內(nèi)RAM片內(nèi)ROM51系列80c314x8位2x16位51128字節(jié)無80c514x8位2x16位51128字節(jié)4KB掩模ROM87c514x8位2x16位51128字節(jié)4KBEPROM89c514x8位2x16位51128字節(jié)4KBE2PROM52系列80c324x8位3x16位61256字節(jié)無80c524x8位3x16位61256字節(jié)8KB掩模ROM87c524x8位3x16位61256字節(jié)8KBEPROM89c524x8位3x16位61256字節(jié)8KBE2PROMINTEL51系列典型產(chǎn)品系列典型芯片I/O口定時計數(shù)器中斷源串口片內(nèi)RAM片內(nèi)ROM本章結(jié)束本章結(jié)束《片機概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《片機概述》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用1.1什么是單片機

1、微型計算機硬件構(gòu)造——常見的微機外形臺式微機便攜式微機立式微機單片機就是單片微型計算機(Single-ChipMicrocomputer)。1.1什么是單片機1、微型計算機硬件構(gòu)造——常見的微機微型計算機硬件構(gòu)造——馮.諾依曼構(gòu)造

主機輸入設(shè)備輸出設(shè)備主存儲器CPU運算器控制器I/O設(shè)備微型計算機硬件構(gòu)造——馮.諾依曼構(gòu)造輸入輸出主存儲器運算器多板機

主板顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：多板機顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU計算機系單片機

單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I/O接口等集成在一小塊硅片上的微型機，所以稱作單片微型計算機。

單硅晶片CPU存儲器控制電路定時器時鐘電路I/O口單片機單片機單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I單片機

單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I/O接口等集成在一小塊硅片上的微型機，所以稱作單片微型計算機。單片機單片機是將計算機主機(CPU、內(nèi)存和I單片機的英文簡稱：MCU或EMCU.MCU:MicrocontrollerUnit(微控制器)EMCU:EmbeddedMicrocontrollerUnit(嵌入式微控制器)單片機的英文簡稱：MCU或EMCU.MCU:Microco區(qū)分幾個概念

CPU:CentralProcessingUnit

MCU:MicrocontrollerUnit

DSP:DigitalSignalProcessing

DSPs:DigitalSignalProcessors區(qū)分幾個概念CPU:CentralProcessing單片機的分類〔按用途〕〔2〕專用型單片機〔1〕通用型單片機單片機的分類〔按用途〕〔2〕專用型單片機〔1〕通用型單片機單片機的分類〔按字長〕〔2〕8位機〔1〕4位機字長:在算術(shù)邏輯單元中采用運算的根本位數(shù)，即CPU能一次處理的二進制位數(shù)。〔3〕16位機、32位機單片機的分類〔按字長〕〔2〕8位機〔1〕4位機字長1.2單片機的歷史及開展概括第一階段〔1974-1976〕單片機初級階段特點:制造工藝落后和集成度低,而且采用雙片形式。典型產(chǎn)品:Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。

1974年,美國仙童(Fairchild)公司研制的世界第一臺單片微型機F8。1.2單片機的歷史及開展概括第一階段〔1974-197第二階段(1976一1978)

低性能單片機階段

特點:已能在單塊芯片內(nèi)集成CPU、多個8位并行I/O接口、一個8位定時器/計數(shù)器，RAM和ROM等功能部件。

缺點:性能低，尋址范圍不大于4KB，無串口，中斷處理簡單。

典型產(chǎn)品:Intel公司推出的MCS-48系列單片機。第二階段(1976一1978)

低性能單片機階段第三階段(1978—現(xiàn)在)高性能單片機階段特點:與前兩代相比，片內(nèi)存儲器容量加大，尋址范圍到達64KB，多級中斷處理，多個16位定時器/計數(shù)器，集成了全雙工串行口，有的帶A/D轉(zhuǎn)換。指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，增加了許多突出控制功能的指令。典型產(chǎn)品:Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6801，TI公司的TMS7000系列等。第三階段(1978—現(xiàn)在)第四階段(1982—現(xiàn)在)8位單片機開展，16位/32位單片機推出階段。

特點:1.隨著MCS-5l系列的廣泛應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用80C51的內(nèi)核技術(shù)，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道A／D轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機中，強化了智能控制器的特征。2.高速、大尋址范圍、強運算能力的8位／16位／32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。典型產(chǎn)品:1.16位單片機凌陽系列、IntelMCS-96系列8098/8096、80C198/80C1962.32位單片機ARM7、ARM9、ARM10、80960、…….第四階段(1982—現(xiàn)在)1.38位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型IntelMCS-51系列Motorola、6805系列Atmel89C51系列ZilogZ8系列、SUPER8FairchildF8、3870系列Rockwell6500/1系列TITMS7000系列NSNS8070系列RCACDP1800系列Philips8xC552系列1.38位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型IntelMCS-511.4單片機的開展?fàn)顩r1.CPU的改進采用雙CPU構(gòu)造，以提高處理能力。例：Rockwell公司的R6500/21和R65C29。增加數(shù)據(jù)總線寬度。例：NEC公司的μPD7800將ALU作成16位運算部件，內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線。采用流水線構(gòu)造，具有很高的運算速度。串行總線構(gòu)造。主要有Philips公司的I2C總線〔InterICBUS：芯片間總線〕、DALLAS公司的單總線〔1－Wire〕、MOTOROLA公司的SPI串行外設(shè)接口等。1.4單片機的開展?fàn)顩r1.CPU的改進2.存儲器的開展加大存儲器容量。片內(nèi)RAM256B，片內(nèi)外擴RAM(ERAM)2KB，ROM容量從4K、16K、32K到64K。片內(nèi)EPROM采用E2PROM或Flash存儲器。編程和擦除完全是電氣實現(xiàn)。編程和擦除速度快，可以使用通用的編程器脫機編程，也可在線編程〔ISP：In-SystemProgram〕。程序保密化。如Winbond公司的W78E58B等。編程采用加鎖方式，假設(shè)要讀取片內(nèi)程存代碼或重新編程，需先執(zhí)行片擦除操作。2.存儲器的開展3.片內(nèi)I/O的改進增加并行口的驅(qū)動能力。減少外部驅(qū)動芯片。如LED、LCD等顯示驅(qū)動器開場集成在8位單片機中。增加I/O口的邏輯控制功能。表達工控特性的位地址空間及I/O口的位操作方式。設(shè)置特殊串行接口。如UART、I2C、SPI等，滿足多機通訊及外部擴展的要求。3.片內(nèi)I/O的改進4.外圍電路內(nèi)裝化在單片機中盡可能多地把應(yīng)用所需的存儲器、各種功能的I/O口、A/D、D/A、DMA控制器等都集成在一塊芯片內(nèi)，使單片機的功能更加強大。如AT89C5132，內(nèi)嵌了USB1.1控制器、A/D轉(zhuǎn)換器及硬盤IDE接口等。4.外圍電路內(nèi)裝化5.低電壓、低功耗工作電壓：一般在3～6V范圍內(nèi)工作，有的已能在1.2V或0.9V電壓下工作。幾乎所有的單片機都具有省電運行方式。功耗：從mA級降到μA級，甚至1μA以下，在一粒鈕扣電池下就可長期工作。低功耗化同時帶來了產(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。5.低電壓、低功耗1.5單片機的應(yīng)用1.單片機的特點

體積小、本錢低，易于產(chǎn)品化?？垢蓴_能力強，可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。軍品:－65～125度，主要用于武器系統(tǒng)、航空器;商用品:0～70度，主要限于機房和辦公環(huán)境;工業(yè)品:－40～85度。易擴展，控制功能強。MCS-51單片機指令系統(tǒng)中具有加減乘除指令，具有各種邏輯運算和控制轉(zhuǎn)移指令，還具有位操作功能。易于實現(xiàn)多機和分布式系統(tǒng)。1.5單片機的應(yīng)用1.單片機的特點體積小、本錢低，易于2.單片機的應(yīng)用

單片機為工業(yè)測控而設(shè)計，具有三高優(yōu)勢(集成度高、可靠性高、性價比高)。主要應(yīng)用于工業(yè)檢測與控制、計算機外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等。特別適合于嵌入式微型機應(yīng)用系統(tǒng)。分為單機應(yīng)用和多機應(yīng)用兩類.2.單片機的應(yīng)用單片機為工業(yè)測控而設(shè)計，具有三高優(yōu)勢(集工業(yè)方面民用方面儀表方面電訊方面數(shù)據(jù)處理方面汽車方面工業(yè)方面民用方面儀表方面電訊方面數(shù)據(jù)處理方面汽車方面多機應(yīng)用多機應(yīng)用是單片機在高