单片机基础chapter 1.ppt

* 单片机的应用：多机应用 功能集散系统。 多功能集散系统是为了满足工业系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。例如，1个加工中心的计算机系统除完成机床加工运行控制外，还要控制对刀系统、坐标指示、刀库管理、状态监视、伺服驱动等机构。 并行多机控制系统。 并行多机控制系统主要解决工程应用系统的快速性问题, 以便构成大型实时工程应用系统。典型的有快速并行数据采集、处理系统、实时图像处理系统等。 局部网络系统。 单片机网络系统的出现，使单片机应用进入了一个新的领域。目前单片机构成的网络系统主要是分布式测、控系统。单片机主要用于系统中的通信控制以及构成各种测、控用子系统。 * 单片机原理及应用 单片机原理及应用 * 单片机原理及应用 主讲教师：胡晓娟 中国矿业大学理学院 物理系 * 课程基本要求 了解单片机的概念及发展历程。 熟悉MCS-51单片机的主要性能、内部总体结构及引脚功能。 掌握MCS-51单片机的四个8位并行输入、输出接口，并能分清这四个并行口的特点及用途。 掌握MCS-51单片机存储器的配置； 了解MCS-51单片机的寻址方式，掌握各类指令； 掌握汇编语言及程序设计方法，会编写较简单的程序； * 课程基本要求 掌握单片机的内部定时器/计数器，学会其4种工作模式的编程方法； 熟悉并掌握MCS-51单片机的中断源、中断矢量、中断方式、中断允许、中断优先级及控制； 掌握单片机串行接口的使用方法。 掌握单片机系统的扩展方法，能设计简单的单片机系统。 * 第 1 章 单片机概述 电子计算机发展的4个阶段： 第一代：电子管 第二代：晶体管 第三代：集成电路 第四代：大规模、超大规模集成电路 微型机的两个发展方向： 高速度、大容量、高性能的高档微机 稳定可靠、体积小、价格廉的单片机 * 1.1 单片机的概念 微处理器 (CPU, Central Processing Unit ) 集成了运算器和控制器的芯片，是计算机系统核心部件，但并不是一台完整的计算机。 单片机 (CSMC, Single Chip MicroComputer) 将CPU和其他接口电路集成于一个芯片之中，使其具有计算机的基本功能。其中包括以下主要微型机部件： 随机存储器RAM （Random Access Memory） 只读存储器ROM （Read Only Memory） 中断系统 定时器/计数器 I/O（Input/Output）口电路 * 单片机主要应用于控制领域，用以实现各种测试和控制功能，故单片机又称微控制器（MCU，MicroController Unit ）。 单片机应用时通常是处于被控系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，故也常将单片机称为嵌入式微控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit ）。 1.1 单片机的概念 * * 单片机的特点： 片内集成存储器，但容量有限 单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。片内集成了少量的RAM和ROM，必要时可片外扩展。 控制功能强，运行速度快 采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。 引脚的功能复用较多 由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。 * 单片机的特点： 产品类型多，功能扩展灵活 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展（如扩展ROM、RAM，I/O接口，定时器/计数器，中断系统等），与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。 可靠性高 单片机的全部电路集成到一块芯片上，大大缩短了系统内信号传送距离，从而提高了抗干扰能力，应用于工业现场具有很好的可靠性。 功耗较低 单片机大多采用CHMOS工艺，且可以进入节电模式工作，因而功耗较低，特别适合于电池供电的仪器仪表。 * 通用单片机和专用单片机 专用单片机 专用单片机指用途比较专一，出厂时程序已经一次性固化好，不能再修改的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种，其生产成本很低。 专用单片机是针对某一种产品或某一种控制应用而专门设计的。设计时已经对系统结构最简化、软硬件资源利用的最优化、可靠性以及经济成本最佳化等都作了通盘的考虑和论证，所以专用单片机具有十分明显的综合优势。 * 通用单片机和专用单片机 通用单片机 通用单片机是一个基本芯片，内部资源丰富，性能全面且适用性强，能覆盖多种应用需求。通用单片机有一个再设计的过程，通过用户的进