单片机基础知识教学课件（完整版）.ppt

全 册 课 件 延迟符 单片机基础知识全套课件 单片机基础知识 第1章 单片机基础知识 1.1 概 述 1.2 单片机系统的组成 1.3 单片机中数的表示及编码 1.4 习 题 1.1.2 单片机及其发展状况 1．单片机名称的来源 根据单片机的物理形态和内容，早期的单片机称为Single-Chip Microcomputer。从仙童公司的第一款单片机F-8开始，甚至到MCS-51时期，这些单片机确实准确地体现了Single-Chip Microcomputer的形态和内容。但是，随着单片机发展到MCS-96、新一代80C51、M68HC05等系列单片机时，这些单片机面向对象，突出控制功能，在片内集成了许多外围电路及外设接口，如A/D、PWM、WDT等，突破了传统意义的单片机结构，发展成Microcontroller的体系结构，因此，目前国外已经逐步统一称单片机为MCU（Micro Controller Unit）。由于它实行嵌入式应用，因此也称为嵌入式微控制器。 1.1.3 80C51系列单片机简介 尽管各类单片机很多，但无论从世界范围还是从国内范围来看，使用最为广泛的还是MCS-51型单片机，因此本书也将以MCS-51型系列为主，来介绍单片机的原理及应用。 MCS-51型系列单片机共有十几种芯片，表1-1列举了比较典型的几种芯片的型号及主要技术性能指标。 表1-1: 子 系 列 片内ROM形式 ROM容量 RAM 容量 计数器 并行口 串行口 中断源 制造 工艺 无ROM 掩膜ROM EPROM 片内 片外 片内 片外 51子系列 8031 8051 8751 4KB 60KB 128B 64KB 2×16 4×8 1 5 HMOS 80C31 80C51 87C51 4KB 60KB 128B 64KB CHMOS 52子系列 8032 8052 8752 8KB 56KB 256B 64KB 3×16 4×8 1 7 HMOS 83C252 80C252 87C252 8KB 56KB 256B 64KB CHMOS 80C51型单片机属于Intel公司的MCS-51系列单片机，MCS-51系列单片机采用两种半导体工艺生产。一种是HMOS工艺，即高密度短沟道MOS工艺。另外一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺。表1-1的芯片型号中带有“C”的都为CHMOS工艺，其余的为一般的HMOS工艺。 CHMOS是CMOS和HMOS的结合，除具有HMOS高速度、高密度的特点外，还具有CMOS低功耗的优点。比如8051型的功耗为630mW，而80C51的功耗只有120mW。 目前，Intel公司将80C51型单片机的内核使用权以专利互换或者出售的形式转让给其他的著名IC制造商，如Philips、ATMEL、AMD、Dallas、Siemens、LG、华邦等。这些公司在80C51内核基础上，扩展了针对不同需求的外围电路，如A/D、PWM、WDT，引入使用方便并且价格便宜的Flash ROM等，使80C51的功能更加齐全、针对性更强，巩固并发展了Intel公司单片机的地位，成为当今世界8位单片机的主流。 1.1.4 单片机的特点及应用领域 单片机的主要特点如下： （1）很高的性价比。目前许多单片机的价格只要几元人民币。 （2）集成度高，体积小，可靠性好。内部采用总线结构，减少各芯片间的连线。 （3）控制能力强。单片机的指令丰富，能满足各种工业控制的要求。 （4）低功耗、低电压，一般在3V～6V范围内工作，低电压供电的单片机电源下限可达1V～2V，1V以下供电的单片机也已诞生，便于生产便携式设备。 （5）易扩展。可根据需要进行并行或者串行扩展，形成网络控制系统。 由于单片机的特点比较突出，因此，在各个应用领域都可以见到它的身影，主要的应用领域有： （1）工业自动化控制。这是最早采用单片机控制的领域之一，如各种测控系统、PLC等。 （2）智能化家用电器。用单片机控制来替代传统的电子线路控制是当前家用电器的发展趋势，如空调、洗衣机、电视机等。 （3）智能化仪表。采用单片机的智能化仪表，加强了数据处理能力和网络数据传送能力，提高了仪表的档次，如各种探测仪表、自动抄表系统等。 （4）办公自动化设备。目前的办公设备中多数都嵌入了单片机系统，如打印机、复印机、扫描仪等。 （5）军用航空等尖端领域的应用更加突出。 1.2 单片机系统的组成 当单片机内部的计算机外围功能单元不能满足对象控制要求的时候，通过系统扩展，在外部并行总线上扩展相应的计算机外围功能单元所构成的系统，称为单片机系统。这个定义强调的是单片机系统的