东南大学单片机教程1概述.ppt

第1章 单片机概述 1.1 计算机的发展 匈牙利籍数学家冯·诺依曼在电子计算机设计方案上做出了重要的贡献。1946年6月他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由“运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备”组成这一计算机的经典结构。 电子计算机技术的发展经历 了五个时代： ﹡电子管计算机 ﹡晶体管计算机 ﹡集成电路计算机 ﹡大规模集成电路计算机 ﹡超大规模集成电路计算机 微型计算机： 应用形态上——多板机（系统机）；单板机；单片机 单板机： 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的 I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印 刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中）， 就构成了一台单板微型计算机。 单片机： 在一片集成电路芯片 上集成微处理器、存 储器、I/O接口电路等， 从而构成了单芯片微 型计算机，即单片机。 1.2 单片机的发展 一、单片机的四个阶段 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段，功能 比较简单。 第二阶段（1976年～1978年）：低性能单片机阶段， 以Intel 公司制造的MCS-48单片机为代表。 第三阶段(1978年～现在)：高性能单片机阶段，Intel 公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。 第四阶段(1982年～现在)：8位单片机巩固发展及16 位单片机、32位单片机推出应用阶段。 二、单片机的定义 单片机是微型计算机发展的一个分支，是一种专门面向控制的微处理器（Micro Processor,μP），称之为微控制器(Micro Controller Unit，MCU)。 单片机通常以单一芯片的形式出现，但是它已具有了微型计算机所包含的基本组成结构和特有的控制应用功能，是一种芯片级的微型计算机。 另外，由于单片机的体积、结构和功能特点，在实际应用中可以完全融入应用系统之中，故而也称为嵌入式微控制器(Embedded Micro-Controller)。 三、单片机系统 单片机在半导体硅片上集成了微处理器(CPU)，存储器(RAM、ROM、EPROM)和各种输入、输出接口。 最基本的单片机系统由单片机芯片和软件程序共同组建而成，是用户为了实现某种控制用途的需要而设计的实际装置。 在单片机系统中，单片机芯片内部的中央处理单元(CPU)处于核心地位，CPU通过执行软件程序调动硬件电路完成控制功能。根据这种工作方式，单片机系统可以划分为硬件和软件两个组成部分。 5、Atmel AVR单片机　　 内部资源非常丰富，低功率，I/O 接口具有很强的驱动能 力，灌电流可直接驱动继电器、LED等器件，从而省去驱 动电路，节约系统成本。 6、Motorola 单片机 最大的单片机厂商。典型机型有：8位机M6805、M68HC05， 8位增强型M68HC11、M68HC12，16位机M68HC16，32位机 M683XX。在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机 低得多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合于 工控领域及恶劣的环境。 二、单片机应用系统的开发过程 1、明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型 和购买。 2、设计系统原理图和PCB板，经仔细检查后PCB板送工 厂制作。 3、完成器件的安装焊接。 4、根据硬件设计和系统要求编写应用程序。 5、在线调试硬、软件。 6、烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。 语言： 单片机开发系统中可以使用机器语言、汇编语言和高 级语言。 仿真： 仿真的形式分为两种，即软件仿真和硬件仿真。 新的开发形式采用具有ISP(In-System Programming， 在系统可编程)功能的单片机，利用下载程序开发单片 机应用系统。 * 1946年2月15日第一台电子数字计算机（ENIAC埃尼阿克）问世。ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅为100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次加法运算。 多板机（系统机）： 将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板上（微机主板），各种适配板卡插在主机板的扩展槽上，与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件。 1.3 单片机的主要机型 一、8051系列及其增强型、扩展型 256 字节 有EPROM 有ROM 无 5 4x8位 1 128 字节 8051 80C51 (4K字节) 8751 87C51 (4K字节) 2x16 片内 RAM 片内ROM 6 1 4x8位 3x16 256 字节 8752 87C52 (8K字节) 8052 80C52 (8K字节)