第1章 工程单片机.ppt

1.1 数制与编码的简单回顾 1.1.1 数制 1.1.2 编码 1.1.3 计算机中带符号数的表示 1.2 电子计算机的发展概述 1.2.1 电子计算机的问世及其经典结构 ◆ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次加法运算。 匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计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。 （EDVAC-ELECTRONIC DISCRETE VARIABLE AUTOMATIC COMPUTER） 电子计算机技术的发展，相继经历了五个时代： 1.2.2 微型计算机的组成及其应用形态 一、微型计算机的组成 微处理器、存储器加上I/O接口电路组成微型计算机。各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。 二、微型计算机的应用形态 从应用形态上，微机可以分成三种： ◆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（简称单板机）。 单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。 ◆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，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 三种应用形态的比较 ： 系统机（桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。 1.3 单片机的发展过程及产品近况 1.3.1 单片机的发展过程 ◆性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。 ◆微控制器化阶段 1.3.2 单片机产品近况 ◆非80C51结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间 ，近年来推出的非80C51系列的主要产品有： 1.4 单片机的特点及应用领域 1.4.1 单片机的特点 ◆体积小、价格低、易于产品化 单片机芯片即是一台完整的微型计算机，对于批量大的专用场合，一方面可以在众多的单片机品种间进行匹配选择；同时还可以专门进行芯片设计，使芯片的功能与应用具有良好的对应关系；在单片机产品的引脚封装方面，有的单片机引脚已减少到8个或更少。 从而使应用系统的印制板减小、接插件减少、安装简单方便。 1.4.2 单片机的应用领域 ◆机电一体化产品 ◆实时工业控制 ◆分布式系统的前端模块 ◆家用电器 1.5 单片机应用系统开发简介 1.5.1 单片机应用系统的开发 ◆正确无误的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成这一目标的过程称为单片机应用系统的开发。 ◆指令的表示形式 指令是让单片机执行某种操作的命令。在单片机中，指令按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器中。为了书写、输入和显示方便，人们通常将二进制的机器码写成十六进制形式。 ◆汇编或编译 符号指令要转换成计算机所能执行的机器码并存入计算机的程序存储器中，这种转换称为汇编。常用的汇编方法有三种： 1.5.2 单片机应用系统传统开发方式 ◆利用独立型仿真器开发 ◆利用非独立型仿真器开发 SST公司推出的SST89C54和SST89C58芯片分别有20KB和30KB的SuperFLASH存储器，利用这种存储器可以进行高速读写的特点，能够实现在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能。首先在PC机上完成应用程序的编辑、汇编（或编译）、模拟运行，然后实现目标程序的串行下载。 Microchip公司推出的RISC结构单片机PIC16F87X中内置有在线调试器ICD（In-Circuit Programming）功能； 思考题与习题 1.第一台计算机的问世有何意义？ 2.计算机由哪几部分组成？ 3.微型计算机由哪几部分构成？ 4.微处理器与微型计算机有何区别？ 5.什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 6.微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？ 7.当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？ 8.简述单片机的开发过程。 9.常用的单片机应用系统开发方法有哪些？ 单片机还可以用于