MCS-51单片机原理与运用14.ppt

单片机原理与应用 李宝华 2009年9月 参考书 1、金磐石《INTEL51系列单片微型机应用详解》 电子工业出版社，1992 2、孙涵芳《MCS-51系列单片机原理与应用》 北京航空航天大学出版社 1988年版。 3、李林功《单片机原理与应用》 机械工业出版社 2008 第一章 绪论 什么叫“单片机” 单片机的特点 单片机的发展 MCS-51单片机的特征 MCS-51单片机的类型和命名 单片机的应用领域 什么叫“单片机” 将计算机的基本部件集成在一块芯片上。 单片机的特点 特点：小 体积小、重量轻、功耗小、 性能“小”、可靠性高 全 具有很多常用的接口部件：如定时器、串行口、并行输入输出、模数转换，PWM、WDT、I2C、CAN、USB、RTC、等。 单片机也称：微控制器 MCU（Micro Controller Unit） 单片机的发展 1976年：Intel公司，MCS-48，8位，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。 1978年：Intel公司，MCS-51，8位，高性能单片机阶段，这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。 1982年：Intel公司，MCS-96， 16位，寄存器阵列结构，带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。 1990年：ARM公司，ARM，32位，微控制器的全面大发展。 MCS-51单片机的特点 8位字长 64K的ROM+64K的RAM存储空间 2级优先级、5个中断源 2个16位定时/计数器 1个全双工的串行口 4个8位并行口 1个布尔处理机 片内时钟发生器 片内128字节RAM MCS-51单片机的类型和命名 按程序存储器类型划分： 无ROM、掩模ROM、PROM、EPROM OTP、FlashROM 按程序存储器类型划分： 无ROM：80XX 掩模ROM、PROM：83XX EPROM：87XX OTP：97XX FlashROM：89XX 单片机的应用领域 自动控制 智能仪器仪表 数据采集 计算机外设 家用电器 军事 单片机地位 （单片机能包打天下吗？） 单片机的发展问题 （51很快就被淘汰吗？） 单片机与嵌入式系统问题 （单片机属不属于嵌入式系统？） 第二章 MCS-51单片机的系统组成 MCS-51单片机的基本结构 CPU 时钟电路 复位电路 存储空间 基本输入输出 中断系统 结构框图 CPU CPU由控制器和运算器组成 控制器：控制计算机系统操作的部件 运算器：由累加器、 暂存器、程序状态字 寄存器等组成。 主要实现，算数运算 和逻辑运算。 时钟电路 时钟电路 时钟电路 C：30pf X：2~12Mhz 0~12Mhz 外部时钟接法 HMOS CMOS 复位电路 计算机在启动时，其各个部件要处于一个给定的初始状态。 产生复位脉冲的电路 复位之后的状态 存储空间 补充1：存储器 保存“数据”的单元电路 随机存储器（RAM） 只读存储器（ROM） 非易失存储器（ROM,PROM,EPROM,OTP,EEROM,FLASH） 在单片机中有 程序存储器 数据存储器 专用寄存器 补充2：总线 总线就是数据传输的公共通道 数据总线——传送内容 地址总线——传送地点 控制总线——如何传送 （CPU负责管理总线） 补充3：寻址 是指CPU在执行指令时寻找操作数或操作数地址 （找“数”，数放在存储器中，存储器是有地址编号的。寻址=寻找数据的地址） 存储空间 CPU能寻址的最大地址范围 （通常以字节为单位，存储空间≠存储器） MCS-51单片机的存储空间 内部数据存储器 工作寄存器区位寻址区 专用寄存器 基本输入输出 准双向口 引脚图 中断的概念 当CPU正在处理某事件的时候，外部发生的某一事件请求CPU迅速去处理，于是CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件后，再返回到原来被中止的地方继续原来的工作，这样的过程称为中断。 中断的执行 当发生中断请求并且允许，中断控制系统选取优先级最高的中断申请，执行： CPU将当前“程序指针（PC）”压入堆栈，将中断控制系统提供的中断服务程序入口地址付给PC——即：跳转到中断服务程序 当执行到中断返回指令时，将堆栈顶的数据弹出，并