第1章单片机简介(精品·公开课件).ppt

单片机简介 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。 1.2 电子计算机发展趋势 微型化 ─ 便携式、低功耗、高性价比 巨型化 ─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度 网络化 ─ 网络计算机和信息高速公路 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、故障分散、资源共享) 系列化、标准化 ─ 多分支发展系列化，各种计算机硬、软件标准化便于兼容和升级 智能化 ─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 1.3 微型计算机组成结构 2 单片机简介 单片机(定义)： 即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 2.1 单片机的应用特点 2.2 单片机发展史 1974-1976 单片机的初级阶段，还无法实现真正的单片； 如仙童公司的F8和TEXAS的TMS1000(4位) 1976-1978 初级8位单片机产生，但性能较低，应用领域较小； 如Intel的 MCS-48 系列 1978至今 高性能单片机发展阶段，8位单片机性能大幅提升，并不断 推出了16位、32位及各种高档单片机。如 Intel MCS-51， MCS-96系列，Motorola 68系列，Microchip PIC系列， 32位ARM系列等： 51子系列：8031/8051/8751/8951/89X051等 2.3 单片机的发展趋势 CPU：字长扩大4位 -8位- 16位- 32位;主频提高， 指令功能增强; 存储器：内部资源增多，数据存储器和程序存储器 容量大幅提高，且不断提高指令的寻址能力。 扩宽存储器的位数，及使用各种新型存储器; 输入输出：接口不断丰富与灵活，内部集成各种通 用接口（ SIO,PIO,A/D,D/A,PWM等）; 内部资源：内部集成各种模块，增强单片机的功能。 如 Timer, Counter, Interrupt, DMA, Watchdog ; 单片机整体向专用化，多样化，微型化方向发展。以及采用更多新技术，新工艺，实现单片机的低功耗、宽电压、高速度和高可靠性。 2.4 常见单片机生产厂商名录 2.5 常用的单片机系列 MCS51系列，典型器件80C51 PIC16系列，典型器件PIC16CXX AVR系列，典型器件AT90XX MSP系列，典型器件MSP430 ARM系列，ARM7,ARM9,ARM-CORTEX MCS51系列单片机兼容的主要产品 支持C语言、汇编编语言、以及C，汇编混合编译。 良好的模拟硬件仿真能力，能在PC机上实现单片机的软硬件全仿真。 高效的C编译器 PIC单片机 MSP430 号称全球最低功耗的单片机（开发软件IAR） AVR单片机 免费好用的开发软件AVR Studio 通过ISP和JTAG，程序便于下载和调试 中国大陆2008年度嵌入式应用调查报告 32位ARM内核 ARM内核系列 成功的ARM 高性价比的ARM-CORTEX单片机 STM32单片机 ARM7TDMI单片机系统 NXP-LPC2478单片机系统 ARM9开发板 SAMSUNG-S3C2440 ARM开发软件平台 KEIL+Realview＋ULINK2 ARM开发软件平台 IAR System＋JLINK ARM开发软件平台 ADS+WIGGLER 2.6 我国微控制器MCU相关市场数据 3 一般单片微机系统结构 3.1 中央处理器CPU 单片机核心部件，它由运算器ALU、控制器组成。完成所有指令的运算和系统的时序控制。单片机的主要指标也由CPU的指标决定。如CPU字长，运算速度，数据处理能力，中断和实时控制能力等技术指标。 3.2 存储器 （存储器结构） 在单片机中，一般程序存储器和数据存储器是分开的，即采用不同的物理存储方式。一般用ROM作程序存储器，用RAM作数据存储器。软件中的指令和数据（主要指变量）是分开存放在ROM和RAM中。 ★ 程序存储器和数据存储器分开的原因？ ① 指令和数据分开存放，分开调取，不会相互混淆； ② 程序存储器和数据存储器使用不同工艺。程序存储器烧录后，运行时内容不改变，要求掉电保持，一般用ROM实现，集成度高，造价低；数据存储器运行时才赋值，一般用RAM实现，造价相对较