飞思卡尔 01章 微控制器概述[精选].ppt

重庆大学通信工程学院 任勇 课程：《单片机原理及应用》 第1章 微控制器概述 微型计算机 计算机技术带来了科研和生活的许多重大变革，可以说，标志了人类社会进步文明的又一次飞跃；更得益于大规模集成电路进步与发展，计算机的重要分支------微型计算机的发展日新月异，应用日益广泛，已渗透到生产、生活的各个方面，使许多领域的技术水平和自动化程度得以大大提高，并且越来越多的领域和越来越多的时候，人们都需要微型计算机来进行工作或间接利用其工作。 微型计算机------简称微机；微机技术的发展又形成相互独立、不同方向的两大分支： １、通用微机系统---以微处理器为核心(Micro Processor Unit)，强调处理功用，解决多方位需求。表现形式：外设配备齐全的微机系统 ２、单片微机系统---以微控制器为核心(Micro Controller Unit)，强调控制功用，解决单一问题。表现形式：专用功能的嵌入式产品 微型计算机的结构 1.1 微控制器简介及现状 微控制器定义 在一块半导体芯片上，集成了CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等主要功能部件，构成一个芯片级的微型计算机。 术语称谓 中文：微控制器=单片机=单片微机=单片微控制器 英文：MCU（Microcontroller Unit） 并非Single Chip Microcomputer 标准：微控制器（ MCU ） MCU的特点 体积小，重量轻，价格低，耗电少，可靠性高（因内部集成） 控制能力强（如位处理，直接I/O操作） 形成的产品生命周期长 资源有限（如引脚少、片内存储器容量不大，但可扩或选） 运算能力不强（如乘、除、大数据量等） MCU的应用范围 几乎“无所不在，无所不为” 渗透：工业控制、通信、交通、仪器仪表、家用电器、办公自动化、汽车电子、PC外设…… MCU的发展 早期：以Intel公司为领袖，同步于通用微机，有３个阶段： 第一阶段（1974～1978）初级，8位，MCS-48系列（带并行I/O接口、定时器／计数器、无串行I／O接口） 第二阶段（1978～1983）高级，8位，MCS-51系列（新增串行I/O接口、多级中断等功能完备，拓宽了其应用范围） 第三阶段（1983～）16位单片机，MCS-96系列（16位处理，含A/D转换器，功能加强，速度快） 其中：MCS-51系列获得了最为广泛的应用，典型型号为使用 Intel 8051内核的89C51、89S51…… 目前：8位、16位、32位、64位并存，各厂家、多种类并存 注：字长：CPU一次能够运算处理的二进制位数。 位数越高，运算处理能力越强。（有别与数据总线的位数） MCU的主要生产厂家 Intel、Atmel、Philips（恩智浦，NXP）、Motorola、Microchip、西门子、富士通、三星、凌阳、…… MCU与嵌入式系统 MCU技术、FPGA技术和DSP技术，是目前数字电路系统设计领域公认的三大基础性技术，以这三类技术形成的应用系统也是目前嵌入式系统的主要表现形式。 其中MCU技术最为经典、应用成熟、受众面广。近年来，MCU技术发展迅速，已从传统设计技术走向现代设计技术，其功能、速度、资源正在不断加强，更加易于解决电子系统的嵌入性、微型化、低功耗、高可靠性和低价格等问题。 MCU的学习 MCU技术已经成为广大电子工程师和电类专业大学生必备的技能之一，是学习、理解、提高计算机应用开发能力的基础学科，应用型新技术发展的基石，其重要性是不言而喻的。 软硬件并重 领会结构原理、部件功能、常规接口方法 达到能够理解、设计硬件电路和软件程序 勤于实践，勇于创新 AT89C51的主要特性及其最小系统 1.2 Freescale微控制器 关于Freescale Freescale（飞思卡尔）半导体公司是全球最大的半导体公司之一，其前身为Motorola（摩托罗拉）半导体部，2004年从摩托罗拉分拆上市。它从1953年开始从事半导体业务，是世界半导体产业与技术的开拓者，为汽车电子、消费电子、工业控制、网络和无线市场设计并制造了众多的嵌入式半导体产品, 在微控制器领域长期居于全球市场领先地位。如1983年推出的MC68HC05是世界产量第一的8位单片机（产量第二的是8051单片机）