单片机基本原理第一章.ppt

Powerpoint 制作： 五邑大学信息工程学院 刘焕成 电话：3299035(O) 课程主讲：XXX 第1讲内容提示 单片机是什么 单片机的基本结构 单片机的应用 单片机系统的开发过程 本书内容分为上、下两篇。上篇由1~7章构成，讨论单片机基础知识内容。 下篇由8~11章构成，内容是关于单片机系统总线扩展与接口电路设计方面的知识。 1.1 单片机是什么 世界上第一台单片机是什么时间由谁研制开发的? 单片机是计算机的一种。由于其特殊的结构——将微处理器、存储器（RAM、ROM）、某些专用外围设备（硬件）及I/O接口等电路集成在一块芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。世界上第一台单片机是Texas仪器公司于1975年研制成功的。 1.2 单片机的起源与发展现状 单片机是从早期计算机系统中分化出来的。 单片机是嵌入式微型计算机的一个大类。嵌入式计算机系统的定义是：一种内部包含微计算机，用于完成特定任务的电子系统，简称嵌入式系统。 单片机也被称为微控制单元（MCU）。 1.3 单片机的基本结构 问题：最简单的单片机应具备什么？ （1）中央处理器（CPU）：包括运算器、控制器和内部寄存器组； （2）存储器：包括ROM和RAM； （3）定时/计数器； （4）输入、输出（I/O）接口 单片机的基本结构如图1-1所示。 1.4 单片机的应用领域 1.4.1.单片机的特点 根据单片机应用领域的要求，有以下特点： （1） 集成度高，体积小，重量轻，耗能少。 （2） 面向控制，功能强，具有良好的实时性。 （3） 抗干扰能力强、工作温度范围宽、电磁兼容性强，可在恶劣环境下可靠地工作。 （4） 设计简单、系统扩展方便、开发周期短。 （5） 性/价比高，成本低于某些专用接口芯片。 1.4.2单片机的应用范围 1 工业过程控制 借助I/O接口多，位操作指令丰富，逻辑功能强的优势，单片机特别适用于工业过程控制，且开发周期短。 2 智能仪表 单片机体积小、功耗低、适应能力及抗干扰能力强，足够的运算能力和运算速度，正在将传统的测量仪表向数字化智能仪表方向转变。 3 机电一体化产品 机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能特征的产品。是机械工业发展的方向，单片机与传统的机械产品相结合，使机械产品结构简化、控制智能化。 4 汽车交通业 单片机对这个行业的发展起了具大的推动作用。在道路交通控制方面，单片机在重多交通设施中起核心作用。如交通信号控制器、智能交通信号器、倒计时器、交通流量检测器等。在汽车制造业，现代汽车中采用单片机的智能模块愈来愈多，ABS、EBD等相继走向实用。 5 计算机网络及通信技术 现代实时检测、控制系统都离不开网络与通信技术。由于系统的节点数庞大，而每一个节点又由微型计算机（多数是单片机或PLC）为核心的智能系统，为在网络应用创造了条件。 6 家用电器 由于单片机控制功能强、体积小、价格低，广泛用于家用电器。例如？。由于该领域生产规模大，前途广泛。 1.4.3 单片机中常用的几类存储器 计算机的加工对象就是，也只有是数据。这些数据被安排在不同类型的存储器中。计算机中的全部信息，包括程序代码、中间运行结果和最终运行结果都需保存和记忆。并随时更新和取出使用。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能正常工作。 存储器、存储器单元及地址、地址中的数据及它们之间的关系: 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。 存储器的容量是以字节（Byte记为B）作为计量单位的，如128B、64KB、1GB等，字节是存储器的基本单元，就象学生生活区以宿舍为单元一样。注意字节与位（bit）相区别，1字节由8个二进制位组成，即1B = 8b（bit）。这与1个宿舍住8个人一样。 常用的几类存储器有： 1．程序存储器：特点是“只读不写”，掉电后数据不丢失，数据一般可保护10年以上。只读存储器分类如下： （1）ROM：程序由厂家在出厂时固化，用户不能再改写，如8051单片机自带4KROM。 （2）OTP：只能写入一次的程序存储器，仅有一次，之后不能再改写。 （3）EPROM：可通过紫外线擦除后反复改写的程序存储器。如8751自带4K的EPROM。 （4）FLASH：可通过编程电压带电擦除，再改写的程序存储器。擦写次数在5万次以上，使用方便。正在取代EPROM。 1.4.3 单片机中常用的几类存储器 2．随机数据存储器 单片机在工作时，需要一定的存储器空间来存放临时数据。这类存储器我们称之为随机存储器，简写为RAM。 RAM的一个特点就是掉电后数据自然丢失。