单片微型计算机概述end.ppt

8051单片机原理和接口技术 MCU and principl 课程安排 理论课:讲述基本原理结构和应用设计 实验课:根据实验指导书的要求完成 参考书: MCS-51单片机应用系统设计 何立民编 MCS-51单片机应用系统设计 张毅刚等编 涉及内容 MCS-51的基本硬件结构 程序设计 定时/计数器 中断系统 串行口 存储器 接口设计 简单系统设计 课程要求 本课程是实践性较强的课程。通过课程的学习，掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行单片机应用系统的设计、调试工作。 第1章 单片微型计算机概述 1.1 微型机计算机概述 1.2 单片机简介 1.3单片机的应用 1.4 MCS-51单片机系列 1.5 计算机中的数和编码 §1.1 微型计算机概述 微型计算机的概念 微处理器（Microprocessor）又称CPU芯片内部集成运算器和控制器，是构成微型计算机系统和网络工作站的核心部件。1971年Intel公司制成第一个CPU—Inter 4004 微型计算机 单片机—将CPU、存储器、I/O接口、中断系统集成在一块芯片上，程序存放在ROM中。 单板机--将CPU、存储器、I/O接口、中断系统集成在一块印制电路板上，程序存放在ROM中。 多板机--- 将CPU、存储器、I/O接口、中断系统集成在多块印制电路板上，程序存放在ROM中。 微型计算机系统，在多板机基础上发展而来，有更为丰富的软硬件资源。 §1.1 微型计算机概述 微型计算机的发展 微型计算机的应用 §1.2 单片机简介 1.2.1 单片机的基本组成 1.2.2单片机的特点 1.2.3 单片机的发展 1.2.1 单片机的基本组成 名称： MicroController Unit(MCU)  Single Chip MicroCompute(SCMC) CPU(Central Precessing Unit) 中央处理单元 RAM (Random Access Memory) 随机存取存储器 ROM(Read Only Memory) 只读存储器 Timers/cunter 定时器、计数器 Interrupt system 中断系统 A/D, D/A 1.2.2 单片机的特点 （1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。 （2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。 （3）指令丰富，结构灵活，易于组成各种微机 应用系统。 （4）应用广泛。 1.2.3 单片微型计算机发展概况 在微型计算机的发展过程中，单片机是大规模集成电路发展的产物。 四个发展阶段；4位、8位、高端8位、 16位的发展阶段。 单片机的发展趋势； 高性能化 大容量 内装化 §1.3 单片机应用领域 一、 单片机系统的基本组成 二、单机应用 三、 多机应用 四、典型应用举例 五、应用系统设计内容 1.3.1 单片机系统的基本组成 硬件系统（Hardware）冯·诺依曼型计算机存储程序（将欲执行的任务事先编成程序存入主存中） 程序控制（执行时由CPU调用主存中的程序进行运算） 软件系统（Software） 监控程序或操作系统————嵌入式系统 应用程序 1.3.2 单机应用 测控系统 在线控制，将计算机与控制系统组合在一起，进行实时监控，体积小，功耗低，可靠性高；适用于单片机。 离线控制，对控制系统进行设计、建模、仿真、数据处理等，对计算机软硬件性能要求较高；适用于微机系统。 智能接口 数据采集卡、处理卡、图形显示卡、通信接口 智能仪表 家电 1.3.3 多机应用 分布式控制系统 DCS（Distributed Control Systems）由一台主机通过软件组态，对单机控制的模块化系统进行离线控制，从而实现复杂控制。 现场总线控制系统 FCS （Fieldbus Control System）把单个分散控制的测量设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把他们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络控制系统。 1.3.4 典型应用系统 典型的较全面的单片机测控系统 系统特点 受集成度限制/系统扩展/在线控制功能强 典型通道及特点 前向通道、后向通道、人机通道 1.3.5 应用系统设计内容 （1）总体设计，硬件和软件的功能划分 （2）硬件设计方法 系统扩展 通道与接口设计 系统抗干扰设计 （3）软件设计 （4）单片机应用系统的调试 （5）脱机运行调试 §1.4 MCS-51单片机系列 MCS-51系列单片及性能比较 MCS-51功能型 基本型 8X51 ? I/O引脚型 8X2051 增大容量