微机接口技术-PPT课件（全）.pptx

单片机原理与应用 ;第1章 单片机基础 ;1.1概述1.1.1计算机发展概况;电子管计算机;;1.1.2计算机分类;; 1. 单片机的特点 从结构上看，单片机不但与通用微型计算机一样，是一个有效的数据处理机，而且是一个功能很强的过程控制机。从某种意义上讲，一块单片机就具有一台微型计算机的功能，只需要加上所需要的输入/输出设备，就可以构成一个完整的系统，从而满足各应用领域的需要。 单片机与通用微机的相同功能部分在具体构造中存在许多不同。正因如此，单片机与通用微机是两个不同的发展分支。 ; ⑴ 通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。单片机主要面向控制，因为控制中的数据类型和数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也要相对低一些。 ⑵ 通用微机中存储器组织结构主要是针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写直接用物理地址来寻址存储单元，存储器的寻址空间一般都为64KB。 ⑶ 通用微机中I/O接口主要考虑标准外设（如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等）。用户通过标准总线连接外设，达到即插即用。但单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。;2. 单片机的主要应用领域 因单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，故在国民建设、军事及家用电器等领域均得到广泛的应用。 单机应用： 测控系统：温室控制、生产线控制。 智能仪表：生产自动化、楼宇自动化。 机电一体化：数控机床、电脑雕刻机、医疗器械。 智能接口：数据处理。 智能民用产品：家用电器、玩具、收银机。 多机应用： 智能路灯控制系统。 ;常见的几种相关概念;;1.2单片机的发展历史及典型机型1.2.1单片机的发展历史;1. 4位单片机 1971年11月，Intel公司设计了集成度为2000只晶体管/片的4位微型处理器Intel4004，并配有RAM、ROM和移位寄存器，构成第一台4位微处理器。这种微处理器虽仅用于简单控制，但价格便宜，至今仍不断有多功能的4位机问世。4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等。 2. 8位单片机 1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新阶段，8位单片机纷纷应运而生。随着集成电路工艺水平的提高，在1978年到1983年期间集成度提高到几万只管/片，因而一些高性能的8为单片机相继问世，例如MCS-51系列8位单片机。因此，把这类单片机称为高档8为单片机。 ;3. 16位单片机 Intel公司与1983年推出16位单片机8096，其它公司也相继推出了同档次的产品。由于16位单片机采用了必威体育精装版的制造工艺，其计算速度和控制功能也大幅度提高，具有很强的实时处理能力。 4. 32位单片机 近年来，各个计算机生产厂家已经进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。由于控制领域对32位单片机需求并不十分迫切，所以32位单片机的应用并不是很多。 单片机的发展并没有出现推陈出新、以新代旧的局面。4位、8位、16位单片机仍各有应用领域，4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用；8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位；16位单片机在比较复杂的控制系统应用。;1.2.2常用单片机的机型;表1-1 MCS系列单片机主要机型;1.3计算机中的数制及相互转换 1.3.1计算机中的数的表示方法; 1. BCD码的定义及运算;表1-2 8421BCD编码表; 2. ASCII码;表 1-3 ASCII 码 表; 3. 原码、反码和补码;反码：正数的反码=原码；负数的反码=原码的符号位不变而数值按位取反。所谓按位取反，即将各位的1变成0，0变成1。 例如，x1=＋13， [x1]反=[＋13]原=0 0001101B 。 又如，x2=－13， [x2]原=[－13]原=1 0001101B， [x2]反=[－13]反=1 1110010B。 补码：正数的补码=原码；负数的补码=反码＋1。 例如，x1=＋1101101B， [x1]补=0 1101101B 。 又如， x2=－1101101B， [x2]反=1 0010010B， [x2]补。