[理学]单片机课件第01章.ppt

课程名称：单片机原理及接口技术 选用教材： 单片机原理及应用 （第二版 ） 高等教育出版社 作者：张毅刚 彭喜元 等 学习建议： 课后独立完成习题 认真做好实验 动手实践 第1章  单片机概述 在一片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。 具有一台计算机的属性。 也称为微控制器MCU(MicroController Unit) 。 又称为嵌入式控制器EMCU（Embedded MicroController Unit）。 我国，比较习惯于使用“单片机”这一名称。 按用途可分为通用型和专用型两大类： （1）通用型： 把可开发的内部资源，如RAM、ROM、I/O等功能部件等全部提供给用户。用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心的测控系统。 （2）专用型： 专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机 。“专用”单片机。 针对性强且数量巨大。 对系统结构的最简化、可靠性和性价比的最佳化等方面都作了全面的考虑 。 “专用”单片机具有十分明显的综合优势。 1.2 单片机的历史及发展概况 可分为四个阶段 ： 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。 双片的形式而且功能比较简单。 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。存储器容量小，无串行口等功能。 第三阶段(1978年～现在)： 高性能单片机阶段。Intel公司的MCS-51系列、Motorola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位单片机推出阶段。 8位单片机的主要生产厂家和机型 （1）美国Intel公司 MCS-51系列及其增强型、扩展型系列。 （2）美国ATMEL公司89C51、89C52、89C55等。 （3）荷兰PHILIPS（菲力浦）公司 8×C552系列。 （4）德州仪器（TI）、三菱、日立、飞利浦、LG等公司开发一大批性能优越的单片机 1.3 单片机的特点 单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物。 体积小、价格低、应用方便、稳定可靠。 方便实现各种方式的检测、计算或控制 外部适当增加一些必要的外围扩展电路，就可以灵活地构成各种应用系统，如工业自动检测监视系统、数据采集系统、自动控制系统、智能仪器仪表等。 1.4 单片机的应用 1、单片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点： （1）小巧灵活、成本低、易于产品化； （2）可靠性高、适应温度范围宽； 在使用温度范围方面，一般集成电路的概念也同样适用于单片机，即也分：民品、工业品、军品。 设计者可以根据不同需要，选择级别不同的芯片。 温度范围： 民 品： 0 °C —+70 °C 工业品：-40 °C— +85 °C 军 品：-65 °C—+125 °C （3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统； （4）可以很方便地实现多机、分布式控制系统； 2、单片机在下述的各个领域中得到了广泛的应用: （1）工业自动化 ：过程控制、测控技术、数据采集、电器控制、工业机器人等； （2）智能仪器仪表 ：智能仪表、医疗器械以及各种智能测试仪器； （3）消费类电子产品：电子玩具、电子游戏机、洗衣机、电冰箱、手机以及汽车电子等； （4）通讯方面 ：调制解调器、程控交换技术以及各种通信设备； （5）武器装备 ：导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装置、航天飞机导航系统； （6）终端及外部设备控制：打印机、复印机、传真机、绘图仪、硬盘驱动器； （7）多机分布式系统：用多片单片机构成分布式测控系统，使单片机的应用进入了一个新的水平； 1.5 单片机的发展趋势 类型上分有两个主流方向： （1）小而专。功能专一、成本低廉、功耗低； （2）大而全。性能高、速度快、容量大、通用性强； 从技术发展上分有： 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：菲利浦公司开发的I2C总线（Inter－Icbus），用两根信号线代替现行的8位数据总线。目前广泛使用于一些智能芯片 2．存储器的发展： （1）加大存储容量：包括ROM与RAM； （2）采用E2PROM或闪烁（Flash）存储器代替片内EP