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单片机概述课时授课教案 章节题目 单片机概述 授课时间 2学时 教学参考书 《》 主编? 科别 单片机原理及应用 2012-2013 学年第 二 学期 教师 王香 教学内容 一．单片机的基本概念 将中央处理器，随机存储器，只读存储器，中断系统，定时器/计数器以及I/O接口电路等主要微型计算机的部件集成在一块芯片上，使其具有计算机的基本功能。就叫做单片微型计算机（Single Chip Micro Computer，SCMC），简称单片机。 二．单片机的发展概况 1.单片机的历史 （1）4位单片机阶段 1975年美国德克萨斯仪器公司（TI）首次推出4位单片机TMS-1000。之后又有美国国家半导体公司（COP402系列）、日本电气公司（uPD75xx系列）、美国洛克威尔公司（PPS/1）、富士通公司（MB88系列）等。 4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等领域 （2）8位单片机阶段 1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机。 1978年以前的8位单片机，由于受集成度（几千只晶体管/只）的限制，一般没有串行接口，并且寻址空间的范围小（小于8KB），从性能上看属于低档8位单片机。 在1978年到1983年间，集成度提高到几万只晶体管/片，高性能的8位单片机相继问世。这类单片机的寻址能力达64KB，片内容量达4-8KB，片内除有并行I/O口，还有串行I/O口，甚至还有A/D转换器功能。 1985年后还推出了超8位单片机，功能更为强大，代表了单片机的发展方向。 8位单片机由于功能强，被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。 （3）16位单片机阶段 1983 年Intel公司推出了16位单片机MCS-96系列，1987年推出的80C96系列，HPC16040系列等。 16位单片机可用于高速复杂的控制系统 （4）32位单片机 近年来，各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。 课时授课插页 课时授课插页 教学内容 2. 单片机技术的发展 （1）片内程序存储器的发展 单片机的程序存储器（ROM）的发展历程：掩膜ROM（只读）—可编程ROM（ PROM，写入不能修改）-- EPROM （电信号编程，紫外线擦除） —E2PROM（电信号编程，电信号擦除）—FLASH MEMORY（电擦除，速度快，成本低），容量也由小变大。 （2）看门狗定时器（WDT） 看门狗电路就是用于在CPU处于软件混乱时使系统正常工作的一种恢复方法。 （3）节电模式 空闲方式：CPU自身进入睡眠状态，但片上其他外围部件处于激活状态。这种方式由软件调用。此期间，片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲方式可被任何允许的中断或硬件来终止。当空闲方式由硬件复位终止时，通常系统在空闲处恢复程序的执行。 掉电方式：片内振荡器停止工作。调用掉电指令是执行的最后一条指令。片内RAM和所有特殊功能寄存器的值保持不变，直到掉电方式终止。退出掉电方式可以通过硬件复位或一个允许的外部中断。复位后将重新定义所有专用寄存器，但不改变RAM的内容。 （4）加强输入输出功能 有些单片机具备大功率的输入/输出接口，可直接驱动荧光显示器、LCD和LED。 （5）单片机制造工艺提高 （6）在线编程和调试技术 三、单片机的特点及应用 1. 单片机的特点 （1）单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的 ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。 课时授课插页 教学内容 RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。 （2）采用面向控制的指令系统 为满足控制的需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。 （3） 单片机的I/O引脚通常是多功能的 （4）单片机的外部扩展能力强 （5）体积小，成本低，运用灵活 （6）面向控制 （7）适应性强、抗干扰 （8）方便实现多机和分布式控制 2. 单片机的应用 工业控制：各种工业控制系统、数据采集系统等，如数控机床、自动生产线控制、电机控制、测控系统等。 仪器仪表：智能仪表、医疗器械、数字示波器等。 计算机外部设备与智能接口：图形终端机、传真机、打印机等。 商用产品：自动售货机、电子收款机、电子秤等。 家用电器：微波炉、电视机、空调、洗衣机等。 消费类电子产品 通讯设备和网络设备 儿童智能玩具 汽车，建筑机械，飞机等大型机械设备 交通控制设备 四、常用单片机简介 1. MCS-51系列单片机 2. ATMEL89系列单片机 3. AT89C51单片机 4．AT89S52单片机 课时授课插页 教学内容 5．STC89/12系列单片机