单片机原理与应用单片机结构与时序.ppt

单片机原理与应用 第一章 MCS-51单片机结构与时序 [学习目的] （1）了解单片机的概念，常用单片机的种类、型 号和生产厂家。 （2）掌握单片机的开发思路和开发方法 （3）了解80C51的内部结构 。 （4）掌握80C51引脚信号功能定义。 （5）掌握80C51的存储器空间分配及各I/O口的特点。 （6）掌握80C51的复位电路、时钟电路及指令时序。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 [学习重点和难点] （1）单片机应用系统开发方法。 （2） 80C51的结构特点。 （3） 80C51存储器配置与空间的分布。 （4） 系统扩展的原理和方法。 （5）80C51的指令时序。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一节 绪 论 一、单片机：single chip microcomputer ，又称单片微型计算机，其实质仍然是计算机。 主要用于工业控制而不是像通用计算机主要用于海量数据计算，故在内部结构和功能上，它与通用计算机有一定的区别。如功能简单，存储容量小，自身不能进行的开发，要借助开发机进行硬件测试和软件修正以及程序的固化。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 二、计算机的经典结构 在设计计算机时匈牙利籍数学家冯.诺依曼提出的“程序存储”和“二进制运算”的思想。 1、二进制运算决定了计算机的硬件结构 2、程序存储决定了软件控制硬件工作。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 因此，计算机的基本结构包括硬件和软件两部分。 计算机的工作原理： 由输入设备将软件送入存储器，然后由控制器逐条取出存储器中的控制软件，并运行，再将运行结果送到输出设备。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 3、计算机的经典结构 根据以上思路，计算机由运算器、控制器、存储器和输入设备、输出设备组成。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一章 MCS-51单片机结构与时序 三、微型计算机（Microcomputer）组成及应用形态 1、微型计算机组成 将经典结构中的运算器、控制器组合在一起，再增加一些寄存器等，集成为一个芯片，这个芯片称为微处理器（Microcontroller），即CPU(Center Processing Unit )。这样微型计算机就由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口组成。再配以输入/输出（I/O）设备和软件，就构成了微型计算机应用系统，简称微型计算机。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一章 MCS-51单片机结构与时序 2、应用形态 （1）系统机（多版机） 微处理器CPU、存储器、I/O端口电路和总线接口等组装在一块主板上，再通过系统总线和外设适配卡连接键盘、显示器、打印机等，再配上系统软件就构成了一个完整的计算机系统。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一章 MCS-51单片机结构与时序 这就是办公室、家庭使用的PC机的典型形态。 软、硬件齐全，可以自行运行，且由于较大的存储容量（存储器、硬盘、软盘、光盘等），输入、输出设备齐全，而且软件丰富（系统软件和应用软件），能够进行海量计算和应用系统开发。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 (2)单板机 将CPU、存储器、I/O接口芯片和简单的I/O设备等装配在一块线路板上，再配上监控程序（固化在ROM中）就构成了单板机。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一章 MCS-51单片机结构与时序 实验室用的实验开发系统就是单板机的典型形态： 由于单板机系统有硬件和软件，所以能独立运行。 但I/O设备简单，特别是软件资源少（只有监控程序），不能应用于海量计算和大型应用程序的开发，主要用于计算机原理教学和简单的测试（调试）系统。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 （3）单片机 将CPU、存储器、I/O接口电路集成到一块芯片上，这个芯片称为单片机。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 第一章 MCS-51单片机结构与时序 单片机作为一片集成了微型计算机基本部件的集成电路芯片，与通用计算机相比： a、自身不带软件，不能独立运行； b、没有输入、输出设备，而且存储容量较小，不能将系统软件和应用软件存储到自身的存储器中并加以运行，它自身没有开发功能。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 单片机必须借助开发机（一种特殊的计算机系统）来完成开发任务。 即相应的软、硬件设计和调试以及将调试好的程序固化到自身的存储器中。 第一章 MCS-51单片机结构与时序 完成单片机的硬件和软件设计、调试，把软件固化（下载）到单片机应用系统中，是《单片机原理与应用》课程的主要学习任务