單片機(jī)原理及應(yīng)用第一章課件

單片機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)原理及應(yīng)用1參考書MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（東南大學(xué)出版社孫育才）單片微型計(jì)算機(jī)原理、接口及應(yīng)用（北京郵電大學(xué)出版社徐惠民）基于C語言編程MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用（清華大學(xué)出版社張培仁）參考書MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（東南大學(xué)出21、掌握MCS-51單片機(jī)的配置能根據(jù)需要選擇合適的單片機(jī)型號(hào)2、掌握MCS-51單片機(jī)的引腳功能，能進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展3、掌握MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ⑴存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) ⑵定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)課程要求1、掌握MCS-51單片機(jī)的配置課程要求3

⑶并行I/O口結(jié)構(gòu) ⑷串行通訊口結(jié)構(gòu) ⑸中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、掌握指令系統(tǒng)的尋址方式5、熟練掌握指令系統(tǒng)（以及偽指令）6、能根據(jù)要求組建一個(gè)小系統(tǒng)（硬件）并能編寫相應(yīng)的匯編程序（軟件）（實(shí)驗(yàn)） ⑶并行I/O口結(jié)構(gòu)4一、單片微型計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）的發(fā)展第一章 緒論組成微型計(jì)算機(jī)的幾大功能部件：？運(yùn)算器控制器輸出設(shè)備輸入設(shè)備存儲(chǔ)器一、單片微型計(jì)算機(jī)（單片機(jī)）的發(fā)展第一章 緒論組成微型計(jì)算機(jī)5隨著大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)微型化的需要，將構(gòu)成計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口及其它有關(guān)功能部件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，該集成電路芯片就構(gòu)成一臺(tái)計(jì)算機(jī)，稱為單片機(jī)（微機(jī)的單片化）。單片機(jī)：單片機(jī)的發(fā)展可分為四個(gè)階段：隨著大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)單片機(jī)：單片機(jī)6

⑴1975年，美國TI（TEXASINSTRUMENTS)公司推出了世界上第一個(gè)完全單片化的微型計(jì)算機(jī)：TMS1000型4位單片機(jī)1976年9月，Intel公司首次推出8位單片機(jī)MCS-48（低、中檔8位單片機(jī)）

美國MostekFairChild3870系列單片機(jī)MotorolaMC6801系列單片機(jī)⑴1975年，美國TI（TEXASINSTRUMENT7MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置內(nèi)部ROM1kB內(nèi)部ROM≤2kB內(nèi)部RAM 64B內(nèi)部RAM ≤128BI/O口線27條尋址空間≤4kB8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1個(gè)只有并行口，無串行口中斷源 2個(gè)

運(yùn)算能力弱（算術(shù)運(yùn)算只有加1、減1、加法指令）MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置內(nèi)部ROM8

⑵1980年，Intel的MCS-51（高檔8位單片機(jī)）Motorola公司新MC6801Zilog公司Z-8系列Rockwell公司6501/6502NEC公司TI公司μCOM-78ΧΧTMS-7000系列⑵1980年，Intel的MCS-51（高檔8位單片9MCS-51系列單片機(jī)配置

內(nèi)部ROM/EPROM達(dá)4kB～8kB

內(nèi)部RAM達(dá)128B～256B

尋址空間（內(nèi)部ROM+外部ROM）達(dá)64kB（外部RAM）達(dá)64kB

I/O口線:32條

16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器:2～3個(gè)

中斷源 :5～6個(gè)

全雙工串行口:1個(gè)

指令功能強(qiáng)，增設(shè)乘、除、比較等運(yùn)算指令，且具有位（布爾）處理能力MCS-51系列單片機(jī)配置內(nèi)部ROM/EPROM10

⑶1983年，MCS-96系列單片機(jī)（16位）內(nèi)部ROM:8kB內(nèi)部RAM:232B尋址空間（外部ROM/RAM）達(dá)64kB（統(tǒng)一尋址）I/O口線（8位）:5個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器:2～3個(gè)16位軟件定時(shí)器:4個(gè)16位Watchdog中斷源:8個(gè)全雙工串行口:1個(gè)10位A/D:4～8通道指令功能很強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)位、字節(jié)、字（16位）、雙字（32位）操作⑶1983年，MCS-96系列單片機(jī)（16位）內(nèi)部11CPU的數(shù)據(jù)處理速度和精度的提高（CPU字長、指令系統(tǒng)、硬件擴(kuò)展等）內(nèi)部資源的增加（存儲(chǔ)器容量、存儲(chǔ)器類型、并行口、串行口、A/D、定時(shí)計(jì)數(shù)器等）尋址能力的增加⑷32位高檔單片機(jī)二、單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1、不斷推出高檔、高性能計(jì)算機(jī)CPU的數(shù)據(jù)處理速度和精度的提高（CPU字長、指令系統(tǒng)、硬件122、高新技術(shù)下移，重點(diǎn)提高8位單片機(jī)性能(市場需要）4、日趨單片應(yīng)用降低成本、提高可靠性、減小電路板尺寸uA2～7V主頻4MHz、8MHz、12MHz、24MHz…3、采用新工藝,實(shí)現(xiàn)低功耗、寬電壓、高速/高可靠性2、高新技術(shù)下移，重點(diǎn)提高8位單片機(jī)性能(市場需4、日趨13三、應(yīng)用領(lǐng)域1、直接應(yīng)用單片機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中始終處于核心控制地位

三、應(yīng)用領(lǐng)域1、直接應(yīng)用14智能儀器儀表（數(shù)字存儲(chǔ)示波器、數(shù)字電壓表等儀器）測控系統(tǒng)（溫室人工控制系統(tǒng)、水閘自動(dòng)控制、電鍍生產(chǎn)

線自動(dòng)控制、出租汽車計(jì)費(fèi)器、交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)…）智能接口（鍵盤接口、打印機(jī)、繪圖機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)控

制…）智能產(chǎn)品

家用電器（洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)、遙控器、恒溫器等）辦公設(shè)備（電話機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等）通信設(shè)備（IC卡及其讀寫器、無線RF收發(fā)器等）信號(hào)處理（語音識(shí)別、語言合成、圖象識(shí)別等）智能武器智能儀器儀表（數(shù)字存儲(chǔ)示波器、數(shù)字電壓表等儀器）152、間接應(yīng)用單片機(jī)只在系統(tǒng)的初始階段工作或只在系統(tǒng)改變狀態(tài)時(shí)起作用如：2、間接應(yīng)用16四、單片機(jī)的典型產(chǎn)品1、51系列兼容的8位單片機(jī)⑴MCS-51系列單片機(jī)四、單片機(jī)的典型產(chǎn)品1、51系列兼容的8位單片機(jī)⑴MCS-17型號(hào)特性805180C518751803180C31805280328752片內(nèi)ROM4kB4kB––8kB–8kBROMEPROM–ROM–EPROM片內(nèi)RAM128B256B片外ROM60kB64kB56kB64kB56kB16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器2個(gè)3個(gè)中斷源5個(gè)6個(gè)片外RAM64kB最高鐘頻12MHz并行I/O口32條串行I/O口同步/異步方式（全雙工）型號(hào)805180C518751803180C3180528018⑵Philips51系列單片機(jī)

P89C51 （4KFlashROM；128BRAM） P89C52/89C54/89C58 （8K/16K/32KFlash；256BRAM） P89C51Rx2 （16K-64KFlash；512-1KRAM） P89C66x （16K-64KFlash；512-8KRAM）最高時(shí)鐘頻率：33MHz⑵Philips51系列單片機(jī)P89C19⑶ATMEL51系列單片機(jī)1）內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器2）以80C31核構(gòu)成，與80C51完全兼容3)主頻：12/16/20/

24MHz特性程序存儲(chǔ)器(Flash)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器專用寄存器（SFR）16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器型號(hào)AT89C10511KB64BRAM128B1AT89C20512KB128BRAM2AT89C514KBAT89C528KB256BRAM3AT89S8252256BRAM2KBE2PROM⑶ATMEL51系列單片機(jī)1）內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器特20⑷ADI的ADuC51系列單片機(jī)（ADuC8XX）⑸

Dallas51系列單片機(jī)（DS80C3XX，DS87C3XX，高速（4個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期））2、Microchip的PIC16C5X系列單片機(jī)3、Motorol