第1章 单片机基础.docx

2012-2-25MCS-51单片机原理与应用1本章导读本章主要介绍单片机基础知识，阐述了单片机的发展特点和应用，阐述了新一代80C51系列单片机的崛起；介绍了单片机开发软件，学习单片机所需要的工具，包括通用编程器、仿真器及其相应驱动程序；介绍了汇编程序中要用到的数制、码制与机器数。 第1章 单片机基础12012-2-25MCS-51单片机原理与应用2SCM:（Single Chip Microcomputer）把微型计算机的基本功能部件（CPU、RAM、ROM、Timer／Counter以及I／O接口等）集成在一块芯片上的一种微型计算机（单片微型计算机）。MCU（MicroController Unit）:SCM在架构上的不断扩展，控制功能被不断扩充，许多外围功能部件被内装化，目前国际上统一称单片机为MCU。国内因单片机一词已约定俗成而继续沿用，但其内涵应对应MCU。单片机主要面向控制，又称其为微控制器（Microcontroller）。SoC（System on a Chip）系统级芯片:把所需的外围电路全部装入单片机内，这种芯片称之为SoC。1.1　单片机概述22012-2-25MCS-51单片机原理与应用31. 单片机发展状况单片机的诞生标志着计算机在控制领域形成了一个独立的分支――嵌入式系统（Embedded Systems）,从其诞生至今,单片机已发展为上百种系列的近千个机种。以MCS系列单片机为主线,其发展经历了以下几个阶段：1976～1979年为单片机的探索阶段。1976年Intel公司推出MCS-48系列单片机,将CPU和计算机基本功能部件集成到了一个芯片上,SCM一词即由此而来。1979～1982年为单片机完善阶段。1980年Intel公司推出了MCS-51系列高性能8位单片机,单片机发展到了一个全新阶段,应用领域更加广泛。1.1.1　单片机的不断发展 132012-2-25MCS-51单片机原理与应用41982～1990年为16位单片机推出且高性能8位单片机更进一步发展阶段。1983年Intel公司推出了MCS-96系列单片机,将A/D、PWM、WDT等部件内装在芯片中,体现了单片机的微控制器（MCU）特征。嵌入式计算机系统走上了单芯片化发展的道路。专用单片机的发展形成SoC化趋势是目前单片机的发展热点之一。2. 新一代80C51系列单片机的崛起此后,Intel公司将其80C51内核使用权转让给Atmel、Philips、NEC、SST、Winbond（华邦）等IC制造商,众多IC制造商竞相研制和开发与80C51单片机兼容的1.1.1　单片机的不断发展 242012-2-25MCS-51单片机原理与应用5又各具增强特色的单片机,如： Atmel:89C51和89S51、Philips:P89C5l、Winbond:W78E51B、Hyundai:GMS97C51等等。80C51变成为有众多IC制造商支持并开发出有上百个机种的大家族,现统称其为新一代的80C51。1998年Atmel把闪存（Flash Memory）应用于MCS-51单片机中的程序存储器,推出了AT89系列单片机。既可以象RAM一样在线擦写,又具有象ROM一样掉电信息不丢,AT89系列单片机已成为当今最流行的八位单片机,使得学习单片机不再花费昂贵而高不可攀。1.1.1　单片机的不断发展 352012-2-25MCS-51单片机原理与应用61. 单片机的特点（1）性价比高（2）集成度高，可靠性好（3）功能完善，接口多样（4）低功耗、低电压一般电源供电电压在5～3V范围内单片机都能正常工作，供电的下限可达1～2V。（5）总线多样，易于扩展单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式, 可根据需要进行并行或者串行扩展。1.1.2　单片机的特点与应用 162012-2-25MCS-51单片机原理与应用72. 单片机的应用（1）工业自动化控制如流水线的智能化管理，电梯PLC智能化控制，各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。单片机还作为机电一体化产品中的控制器。（2）智能化家电控制单片机嵌入到现代的各种家用电器中取代传统的电子电路控制已经成为发展趋势,如智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等等。（3）计算机外设控制如打印机、复印机、扫描仪、磁盘驱动器等。1.1.2　单片机的特点与应用 272012-2-25MCS-51单片机原理与应用8（4）智能化仪表测控在传统仪器仪表中嵌入了单片机后，可以简化其硬件结构，使仪器仪表数字化、微型化；可以提高测量的精度，提升智能化程度，增加其性价比。结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量。单片机在医用设备、机器人、军用航空的应