单片机第一章.pptx

第1章 单片机概述;1.1什么是单片机　 1.2单片机的特点及发展概况 1.3单片机的应用领域 1.4 MCS-51系列与AT89S5×系列单片机 1.5其他的51单片机 1.6 AVR系列单片机与PIC系列单片机 1.7各类嵌入式处理器简介 ;单片机也称为微控制器(MCU)，它是将中央处理器（CPU），程序存储器、数据存储器、输入输出接口、定时/计数器、串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微型计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。 单片机按其用途可分为通用型和专用型两大类。 通用型单片机具有比较丰富的内部资源，性能全面且适应性强，可满足多种应用需求。通用型单片机是把可开发的内部资源（如RAM、ROM、I/O等功能部件）全部提供给用户。用户可以根据实际需要，充分利用单片机的内部资源，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配以外部接口电路及其他外围设备，组成满足各种需要的测控系统。 ;专用型单片机是针对某些特定用途而制作的单片机。例如，打印机、家用电器以及各种通信设备中的单片机等。这种应用的最大特点是针对性强且数量巨大。为此，单片机芯片制造商常与产品生产厂家合作，设计和生产专用的单片机芯片。这种专用单片机芯片是为特定产品或某种测控应用而专门设计的。在设计中，已经对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考虑，所以专用单片机具有十分明显的综合优势，也是今后单片机发展的一个重要方向。但是，无论专用单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和工作原理都是以通用单片机为基础。 ;(1)单片机的特点 单片机作为控制系统的核心部件，除了具备通用微机CPU的数值计算功能外，还具有了灵活、强大的控制功能，并且其可靠性高，应用广泛，这也决定了单片机的特点。 1)单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能要求。同时单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动生产效率，减轻劳动强度，提高产品质量等。 2) 单片机可靠性高。单片机的应用环境比较恶劣，电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等因素都会影响系统工作的稳定。所以稳定和可靠性在单片机的应用中具有格外重要的意义。 3)单片机的指令系统简单，易学易用。 4)单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。 ;单片机作为微型计算机的一个分支，它与微处理器的产生与发展过程大体同步，主要分为四个阶段。 预备阶段(1971-1974)：1971年11月美国Intel公司设计集成度为2000只晶体管／片的4位微处理器Inte14004，并且配有随机存储器RAM、只读存储器ROM和移位寄存器等芯片，构成第一台MCS - 4微型计算机。随后又研制成功8位微处理器Inte18008。这些微处理器虽还不是单片机，但从此拉开了研制单片机的序幕。 第一阶段 (1974～1978):初级单片机阶段。以Intel公司的MCS - 48为代表。这个系列的单片机在片内集成了8位CPU、并行I/O接口、8位定时器／计数器、RAM等，无串行I/O接口，寻址范围不大于4KB。 第二阶段(1978—1983):高性能单片机阶段。以MCS - 51系列为代表，这个阶段的单片机均带有串行I/O接口，具有多级中断处理系统，定时器／计数器为16位，片内RAM和 ROM容量相对增大，且寻址范围可达64 KB。这类单片机的应用领域极其广泛，由于其优 良的性能价格比，在相当一段时间处于主流产品地位。 ; 第三阶段(1983-1988)：8位单片机巩固发展及16位单片机推出阶段。16位单片机除了CPU为16位外，片内RAM增加为232 B?，片内ROM增加为8KB，且带有高速输入／输 出部件、多通道10位A/D转换器和8级中断等。允许用户采用面向工业控制的专用语言。 第四阶段（1988～至今）：32位单片机阶段。继16位单片机出现后不久，几大公司先后推出了代表当前最高性能和技术水平的32位单片微机系列。32位单片机具有极高的集成度，内部采用新颖的RISC(精减指令系统计算机)结构，CPU可与其他微控制器兼容，主频 频率可达32 MHz以上，指令系统进一步优化，运算速度可动态改变，设有高级语言编译器，具有性能强大的中断控制系统、定时／事件控制系统、同步／异步通信控制系统。;由于单片机软硬件结合，体积小，很容易嵌入到应用系统中，因此，以单片机为核心的控制系统在工业控制、智能仪表的各个领域中得到了广泛的应用。 (1)工业控制 在工业领域，单片机的主要应用领域有：各种测控系统、数据采集系统、工业机器人、机电一体化产品等。机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品。例如，数控机床。