单片机原理与接口技术 第二版 高职计算机应用技术专业第1章 概述.pptVIP

高等职业教育 计算机类课程规划教材 1.1.1 什么是单片机 通常一个最基本的单片机由以下几部分组成: （1）中央处理器CPU，包括运算器、控制器和寄存器组; （2）存储器，包括ROM和RAM; （3）输入输出（I/O）接口，它与外部输入输出设备连接。 典型的单片机组成框图，如图1-1所示。 所谓的单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上，具备独特功能的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 单片机全称为单片微型计算机，又称微控制器或嵌入式控制器。 1.1.2 单片机的特点与应用 1.单片机的特点 单片机与通用微机相比，具有以下优点: （1）控制功能强 （2）抗干扰性强，可靠性高，工作温度范围宽 （3）开发周期短，性价比高，易于产品化 2.单片机的应用领域 （1）智能化仪表 （2）实时工业控制 （3）机电一体化产品 （4）智能接口 （5）办公自动化 （6）商业营销 （7）家用电器 另外，单片机在交通、网络与通信及航天等领域中也有广泛应用。 1.1.3 单片机的发展和系列产品 1.单片机的发展 （1）低性能初级阶段 （2）高性能提高阶段 （3）8位机巩固发展以及多品种共存阶段 2.单片机的发展趋势 （1）低功耗 CMOS化 （2）内部资源丰富、外围电路内装化，整体微型化 （3）大容量、高性能 3.单片机系列产品 （1）Intel公司的 MCS-51系列单片机 ● 8052/8752/8032 将原来 8051/8751/8031 进行了扩展，数据存储器容量增至256字节，程序存储器容量增至8K字节，定时器/计数器增至三个16位计数器，有6个中断源。 ● 80C51/87C51/80C31 采用低功耗的 CHMOS 工艺，允许电源电压波动的范围较大，并有三种功耗控制方式。 ● 8XC252 系列在 8052 的基础上，采用CHMOS工艺，将 MCS-96系列中的一些高速输出、脉冲宽度调制、定时器/ 计数器移植进来构成新一代 MCS-51高性能的产品。 （2）单片机主要产品概况 主要生产厂家和机型有: Intel公司的 MCS-51系列、增强系列和16位单片机 MCS-96系列; Atmel公司融入 Flash存储器技术的 AT89系列和 AT90系列; Philips公司 的80C51、80C552系列; 华邦公司的 W78C51、W77C51高速低价系列; Motorola公司的 6805系列和16位单片机 M68HC16系列; Microchip的 PIC系列 RISC单片机; Cygnal公司的 C8051F系列高速 SOC单片机; TI的 MSP430F系列16位低功耗单片机。 1.2.1 数制及数制间转换 1.数制 （1）十进制 ● 十进制数常以在结尾加D表示，一般可省略; ● 用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码表示数的大小; ● 基数为10，逢10进1; ● 按权展开式为 十进制数= 其中，Ki 表示十进制数的第i位，权为10i，Ki从0～9十个数字中选用; m、n为正整数，n为小数点左边的位数，m为小数点右边的位数。 例如: 963.85D=9×102 +6×101+3×100 +8×10-1+5×10-2 式中，“D”表示十进制数，等式右边的 102、101、100、10-1、10-2表示数码在该位的 “权”。不难看出，各数位表示的数值就是该位乘以相应的权，因此任意一个十进制数都可以按权展开。 （2）二进制 ● 二进制数常以在结尾加B表示; ● 用0、1两个数码表示数的大小; ● 基数为2，逢2进1; ● 按权展开式为 二进制数= 其中，Ki 表示二进制数的第i位，权为2i，Ki从0、1两个数字中选用; m、n为正整数，n为小数点左边的位数，m为小数点右边的位数。 例如: 1010.01B=1×23 +0×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2 （3）十六进制 ● 十六进制数常以在结尾加H表示; ● 用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码表示数的大小;