单片机第1章基本知识.ppt

单片机原理及应用 1、单片机原理及其内部资源 主要参考书、期刊、网站： 参考教材： 1、单片微机原理系统设计与应用，万福君，清华大学出版社，2008（第1版） 2、单片机应用程序设计技术， 周航慈，北京航空航天大学出版社，2002 3、单片机应用系统抗干扰技术，王幸之，北京航空航天大学出版社，2006 4、单片机程序设计基础（修订版）（含光盘），周航慈，北京航空航天大学出版社，2004 期刊：电子技术应用、单片机与嵌入式系统应用 网站：有哪些信誉好的足球投注网站引擎中关键字“单片机” 在系统编程（ISP） 第1章主要内容： 单片机概念 单片机内部结构和资源 单片机应用系统结构形式 了解增强型51系列单片机片内资源情况 * 主讲：原明亭 辅导： “工业控制技术”省重点实验室“计算机控制”研究室 东4教105室 ymtqd@163.com 单片机原理及应用 2、汇编语言及程序设计 3、并行总线应用系统接口设计 主要内容： MCS-51系列 与前课程关系： 模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口、EDA设计、传感器原理及应用等 4、C语言及程序设计 课时安排：共54学时 理论课时 :44 实验课时:10 时 间: 每周一， 5~7节 地 点:博学楼-311 课程特点：具有从指令到程序、从芯片到系统；软、硬件设计密切结合的特点。 学习目的：掌握系统设计的基本概念、基本结构、设计方法。 闭卷考试。集体出题，流水阅卷。 第1章 基本知识 1.1 计算机的基本结构 1.2 单片机的含义、分类、发展趋势 1.3 单片机的应用构成及应用领域 1.1 计算机的基本结构 一、微处理器 把运算器、控制器集成在一块硅片上，成为独立的器件，称之为微处理器，简称CPU.是计算机的核心。 1.1.1 硬件基本结构 二、微型计算机 微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O 接口构成，芯片间通过总线连接。 CPU 微处理器 RAM I/O ROM CBUS DBUS ABUS CBUS ：控制总线 ，不确定 DBUS：数据总线，双向三态 ABUS ：地址总线，单向三态 三、微型计算机系统 以微型计算机为主体，配上输入输出设备、外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统。 1.1.2、软件系统 1. 程序设计语言 （2）汇编语言 （3）高级语言 （1）机器语言 2. 系统软件 3. 应用软件 4、衡量计算机性能的主要技术指标 1、字长 3、指令系统 2、存储容量 4、指令的执行时间 5. 外设扩展能力及配置 单片机 CPU + M + I/O 单片机的概念 外部设备 地址总线 AB 图1-1 微型计算机组成 DB 数据总线 CPU 微处理器 M 存储器 I/O 接口电路 控制总线CB 将中央处理单元CPU、 一定容量的数据存储器RAM、 一定容量的程序存储器ROM、 定时/计数器T/C、 并行输入输出接口I/O、 串行通讯接口UART 、、、、 等多个功能部件集成在一块芯片上，是一块具有完整计算功能的大规模集成电路。 § 1.2 单片机 一、单片机分类 根据CPU 字长来划分 1位机 4位机 用于玩具、家用电器、计算器等 8 位机 16位机 工业控制器、智能仪表、计算机外设、通用测控单元、通讯设备 32位机 高性能图形工作站、高级机器人等 二、 单片机的发展史 第一阶段（1974~1976）： 单片机的初级阶段 第二阶段（1976~1979）： 低性能单片机阶段 例如： MCS – 48 系列 特点： 小而全 结构： MCS – 48 8位CPU RAM I/O ROM T/C 第三阶段（1979~1982）： 高性能单片机阶段 例如： Intel 公司的MCS – 51 系列、Motorola公司6801系列、Zilog公司的Z8系列。 特点： 品种多、功能强 8位CPU RAM I/O ROM UART INT 中断系统 通用异步串行接口 数据存储器 程序存储器 通用输入输出接口 20世纪90年代中后期，各公司强化并增加了许多新的功能，形成了规格、品种繁多的新一代的单片机。 例如： Ietel、Philips、Atmel公司的8XC5X系列， Motorola公司68HC5X系列 Microchip公司的PIC16C系列等等。 以增强型MCS-51为内核的8X5X系列目前已成为主流单片机芯片。 第四阶段（1982~ ）： 16位、32位单片机阶段 例如： MCS – 96 系列 特点： 增加了内部资源、实时处理能力更强、 除了具有16位CPU和存储器外又增加了部分内部资源，如： MCS – 96 10位A/D转换器 高速输入输出HSIO 脉宽调制输出装置PWM 8XC196增强型 之后又推出： 三 、单片机的发展趋势 1