单片机 第01章.ppt

* 主要内容 单片机的概念 单片机发展历史 应用特点 典型的单片机产品 发展趋势 * 单片机的概念 单片机是电子计算机的一种。 电子计算机是科技发展的产物。 计算机的飞速发展归功于半导体集成技术的发展。 计算机的发展趋势 – 微型化 – 巨型化 – 网络化 – 智能模拟化 * 微型机的概念 微型机是由大规模集成电路、超大规模集成电路等组成，具有功能强、结构紧凑、系统可靠性高等特点。 微型机中包括一片主要的集成电路中央处理器(CPU)，还包括存储器、通用或专用I/O接口电路等。 它分单片微机、单板微机和多板微机。 * 单片机的概念 将组成微型计算机的各功能部件：中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM）、定时/计数器、串行口、I/O接口电路及等集成在一块集成电路芯片中从而构成完整的微型计算机。故称作单晶片微型计算机，简称单片机，亦称微控制器MCU或称嵌入式微控制（EMCU）。 * 单片机的分类 按用途分类： 通用型：将可开发的资源（ROM、RAM、I/O、EPROM） 等全部提供给用户。 专用型：其硬件及指令是按照某种特定用途而设计，例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。 按其基本操作处理的数据位数分类： 1位、4位、8位、16位、32位 * 单片机的发展历史 初级阶段（1974~1976） 两片集成芯片（集成工艺限制） 仙童F8 8位CPU 64字节RAM 2并行口 低性能阶段（1976~1978） INTER MCS-48 8位CPU 并行I/O 8位定时计数器 4K寻址空间 无串行口、中断处理简单 高性能阶段（1978~1982）MCS51 64K寻址空间 16位定时/计数器 串行I/O口 多级中断 更高性能阶段（1983~ 至今） 多种机型并行发展 8位：ST7系列 16位：MCS96系列 32位：ARM7、68332等 * 8位单片机是工业检测、控制应用的主力军 单片机的发展非常迅速，通用型单片机大约有50多个系列，400多个品种，单片机的产品已占整个微机（包括一般的微处理器）产品的80%以上，其中8位机的产量占整个单片机市场的60%。 * 单片机的特点 – 体积小：基本功能部件满足要求 – 可靠性高：总线大多在内部，易于提高电磁屏蔽性 – 功能强：实时响应速度快；可对I/O口直接操作 – 使用方便：易扩展，硬件设计简单，容易组成不同规模的应用系统；提供开发工具资料 – 性能价格比高：电路板小；接插件少 – 易产品化：研制周期短 * 单片机的应用 应用特点：量大面广 – 机电一体化：机器人 – 智能仪表：测量仪（非线性校正，零点漂移补偿） – 实时控制：汽车（燃油喷射系统） – 家电：热水器（温度设置），洗衣机 – 网络通信：网卡，Hub – 计算机外设：键盘、打印机 – 保健产品：按摩器 – 多机分布式系统 单片机的出现使得电路设计简单化 * 典型单片机产品 器件厂家 - 美国：Intel 、Motorola、 Microchip、Atmel - 荷兰: Philips - 德国：Siemens - 日本：Nec * MCS-51单片机的主要产品 根据51单片机内部存储器的类型不同，MCS-51单片机可分为以下几个基本型： –无ROM型：8031 – ROM型：8051 – EPROM型：8751 – EEPROM型：8951 增强型：8032/8052/8752/8952 (256字节RAM,3个定时器/计数器，6个中断源) * 单片机的发展趋势 1. CPU的改进 （1）采用双CPU结构，提高处理能力。 （2）增加数据总线宽度，内部采用16位数据总线。 （3）串行总线结构，菲利浦公司的I2C总线。用两根信号线代替现行的8位数据总线。 2．存储器的发展 （1）加大存储容量。 （2）片内EPROM采用EEPROM或闪烁（Flash）存储器 （3）程序必威体育官网网址化。 * 3．片内I/O的改进 （1）增加并行口的驱动能力，能直接承受大电流和高电压。 （2）增加I/O口的位处理功能。 （3）设置了一些特殊的串行接口功能，构成分布式、网络化系统 。 4．外围电路内装化 器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成在片内。 * 5．低功耗化 CMOS化 CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、 外围电路内装化方向发展。 * 单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入各个领域。