單片機原理及應(yīng)用張毅剛主編

（優(yōu)選）第一章單片機原理及應(yīng)用張毅剛主編ppt講解目前一頁\總數(shù)十九頁\編于二十點

可開發(fā)的內(nèi)部資源：RAM、ROM、I/O等功能部件，全部提供給用戶。用戶根據(jù)需要，設(shè)計一個以通用單片機芯片為核心的測控系統(tǒng)。具有一臺計算機的屬性。也稱為：

嵌入式控制器EMCU（EmbeddedicroControllerUnit）。我國，習(xí)慣使用“單片機”這一名稱。按用途可分為通用型和專用型兩大類：（1）通用型

微控制器MCU(MicroControllerUnit)目前二頁\總數(shù)十九頁\編于二十點（2）專用型

專門針對某些產(chǎn)品的特定用途而制作的單片機，針對性強且數(shù)量巨大。

對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考慮。

“專用”單片機具有十分明顯的綜合優(yōu)勢。目前三頁\總數(shù)十九頁\編于二十點1.2單片機的歷史及發(fā)展概況四個階段:第一階段(1974年～1976年)：單片機初級階段。雙片的形式，且功能比較簡單。第二階段（1976年～1978年）:低性能單片機階段。以Intel公司制造的MCS-48單片機為代表。第三階段(1978年～現(xiàn)在)：高性能單片機階段。Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。目前四頁\總數(shù)十九頁\編于二十點第四階段(1982年～現(xiàn)在)：8位單片機鞏固發(fā)展及16

位單片機、32位單片機推出階段。1.38位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型（1）美國Intel公司

MCS-51系列及其增強型、擴展型系列。（2）美國ATMEL公司89C51、89C52、89C55、89S52等。（3）荷蘭PHILIPS（菲力浦）公司8xC552系列。目前五頁\總數(shù)十九頁\編于二十點MCS-51系列單片機在我國得到了廣泛的應(yīng)用，主流系列,軟、硬件設(shè)計資料豐富齊全。1.4單片機的發(fā)展趨勢

1.CPU的改進

（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。（3）串行總線結(jié)構(gòu)，菲利浦公司的I2C總線（Inter－Icbus）。用兩根信號線代替現(xiàn)行的8位數(shù)據(jù)總線。2．存儲器的發(fā)展

（1）加大存儲容量。（2）片內(nèi)EPROM采用E2PROM或閃爍（Flash）存儲器目前六頁\總數(shù)十九頁\編于二十點（3）程序保密化。3．片內(nèi)I/O的改進（1）增加并行口的驅(qū)動能力，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

器件集成度的不斷提高，把眾多的外圍功能部件集成在片內(nèi)－－系統(tǒng)的單片化。目前七頁\總數(shù)十九頁\編于二十點

5．低功耗化

CMOS化CHMOS工藝。總之，向高性能、高速、低壓、低功耗、低價格、外圍電路內(nèi)裝化方向發(fā)展。1.5單片機的應(yīng)用

單片機卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個領(lǐng)域。使用溫度：民品：

0°C—+70°C工業(yè)品：

-40°C—+85°C軍品：

-65°C—+125°C。目前八頁\總數(shù)十九頁\編于二十點在下述的各個領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用：1.工業(yè)自動化2.智能儀器儀表3．消費類電子產(chǎn)品4.通訊5．武器裝備6．終端及外部設(shè)備控制7．多機分布式系統(tǒng)1.6MCS-51系列單片機20世紀80年代后期:Intel公司以專利的形式把

8051內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給廠家。目前九頁\總數(shù)十九頁\編于二十點這些廠家生產(chǎn)的兼容單片機，與8051的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用CMOS工藝。如：AMTEL、PHILIPS、ANALOGDEVICES、DALLAS公司。不應(yīng)直接稱為MCS-51系列單片機，MCS只是Intel公司專用的單片機系列符號。MCS-51系列單片機及其兼容產(chǎn)品通常分成以下幾類：80C51系列：所有具有8051指令系統(tǒng)的單片機

目前十頁\總數(shù)十九頁\編于二十點（1）基本型

典型產(chǎn)品：8031/8051/8751內(nèi)部RAM增到256字節(jié)，8052、8752的內(nèi)部程序存儲器擴展到8KB，16位定時器/計數(shù)器增至3個。（3）低功耗型

典型產(chǎn)品：80C31/87C51/80C51。采用CMOS工藝適于電池供電或其它要求低功耗的場合。（4）專用型

8044/8744，用于總線分布式多機測控系統(tǒng)。美國Cypress公司的EZUSR-2100單片機－USB接口。（2）增強型

典型產(chǎn)品：8032/8052/8752目前十一頁\總數(shù)十九頁\編于二十點（5）超8位型

典型產(chǎn)品：PHILIPS公司80C552/87C552/83C552系列單片機。

將MCS-96系列（16位單片機）I/O部件如：高速輸入/輸出（HSI/HSO）、A/D轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制（PWM）、看門狗定時器（WDT）等移植進來構(gòu)成新一代MCS-51產(chǎn)品。

功能介于MCS-51和MCS-96之間。目前已得到了較廣泛的使用。（6）片內(nèi)閃爍存儲器型

美國ATMEL公司的AT89C51單片機，受到應(yīng)用設(shè)計者的歡迎。目前十二頁\總數(shù)十九頁\編于二十點MCS-51系列以及80C51系列單片機有多種類型，但掌握好MCS-51的基本型（8031、8051、8751或80C31、80C51、87C51）是十分重要的。它們是具有MCS-51內(nèi)核的各種型號單片機的基礎(chǔ)，也是各種增強型、擴展型等衍生品種的核心。思考題及習(xí)題1．微處理器、微計算機、微處理機、CPU、單片機它們之間有何區(qū)別？2．除了單片機這一名稱之外，單片機還可稱為（）和（）。目前十三頁\總數(shù)十九頁\編于二十點3．單片機與普通計算機的不同之處在于其將（）、（）、和（）三部分集成于一塊芯片上。4．單片機的發(fā)展大致分為哪幾個階段？5.單片機根據(jù)其基本操作處理的位數(shù)可分為哪幾種類型?6．MCS-51系列單片機的基本型芯片分別為哪幾種？它們的差別是什么？7．MCS-51系列單片機與80C51系列單片機的異同點是什么？目前十四頁\總數(shù)十九頁\編于二十點8．8051與8751的區(qū)別是：（A）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲單元數(shù)目的不同；（B）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的類型不同；（C）內(nèi)部程序存儲器的類型不同；（D）內(nèi)部的寄存器的數(shù)目不同。

9．在家用電器中使用單片機應(yīng)屬于微計算機的（A）輔助設(shè)計應(yīng)用（B）測量、控制應(yīng)用（C）數(shù)值計算應(yīng)用（D）數(shù)據(jù)處理應(yīng)用10．說明單片機主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？目前十五頁\總數(shù)十九頁\編于二十點一個完整的單片機系統(tǒng)設(shè)計流程：功能定義方案確定采購元器件電路原理