单片机原理及应用技术课件.pptxVIP

第1章 单片机系统基础知识 第1章 单片机系统基础知识1.1 概述1.1.1 基本概念微处理器 微型计算机单片机嵌入式系统SOC1.1.2 单片机的发展概况1.1.3 单片机的特点和应用1.1.4 单片机的系列产品介绍1.2 单片机的数制表示法1.3 单片机常用逻辑电路简介 微处理器MPU（Microprocessor Unit）是集成在同一块芯片上的具有运算和控制功能的中央处理器。微处理器不仅是构成微型计算机、单片微型计算机系统、嵌入式系统的核心部件，而且也是构成多微处理器系统和现代并行结构计算机的基础。BACK 微型计算机 由微处理器+大规模集成电路制成的程序存储器和数据存储器+输入/输出设备相连接的I/O接口电路构成微型计算机。 微型计算机简称MC （microcomputer） 。BACK 单片机单片机是单片微型计算机的简称单片机是把微处理器（CPU）、一定容量的程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）、输入/输出接口（I/O）、时钟及其它一些计算机外围电路，通过总线连接在一起并集成在一个芯片上，构成的微型计算机系统。其它名称： 微控制器MCU（MicroController Unit） 嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller） BACK 嵌入式系统嵌入式系统泛指嵌入于宿主设备的系统中，嵌入的目的主要是用智能化提升宿主设备的功能。 嵌入式系统是以应用技术产品为核心，以计算机技术为基础，以通信技术为载体，引入各类传感器，可接入Internet网络，以适应应用环境的机电/电子产品。特点：嵌入式微处理器对实时多任务有很强的支持能力； 嵌入式微处理器具有功能很强的存储区保护功能； 嵌入式微处理器功耗很低。BACK SOCSOC是片上系统的简称。SOC是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。使用SOC技术设计系统的核心思想，就是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。使用SOC技术设计应用系统时，除了无法集成的外部电路或机械部分以外，其他所有的系统电路全部集成在一起。BACK 1.1.2 单片机的发展概况 计算机是应数值计算要求而诞生的。长期以来，电子计算机技术都是沿着满足海量高速数值计算要求的道路发展的。直到20世纪70年代，电子计算机在数字逻辑运算、推理、实际控制方面显露出非凡能力后，在工业控制领域才开始对计算机技术发展提出了与传统海量高速数值计算完全不同的要求。 一、单片机的发展阶段第一阶段(1974—76)—初始阶段。以4位单片机为主，功能比较简单。如美国Fairchild公司生产的第一台单片机F8，采用双片形式，功能简单。 第二阶段(1976—78)—探索阶段。如76年Intel公司生产的MCS-48系列单片机是第一台完全的8位低档单片机。此后各种8位单片机纷纷应运而生。第三阶段(1978—82)——完善阶段。提高电路的集成度，增加8位单片机的功能。如在MCS-48基础上推出的高档8位单片机系列MCS-51。第四阶段(1982—90) ——巩固和发展阶段。巩固发展8位单片机、推出16位单片机、向微控制器发展，强化了智能控制器的特征。如将ADC、DAC、PWM、WDT、DMA集成到单片机 。第五阶段(1990至今) ——全面发展阶段。适合不同领域要求的单片机，如各种高速、大存储容量、强运算能力的8 位/16位/32位通用型单片机，还有用于单一领域的廉价的专用型单片机。 二、单片机技术发展方向1) 主流机型发展趋势2) 全盘CMOS化趋势3)??RISC体系结构的大发展4) 大力发展专用型单片微机5)??OTP?ROM、Flash?ROM成为主流供应状态6)??ISP及基于ISP的开发环境7) 单片微机中的软件嵌入8) 实现全面功耗管理9) 推行串行扩展总线BACK 1.1.3 单片机的特点和应用特点：1) 体积小，成本低，运用灵活，性能价格比高，易产品化；研制周期短，能方便构成智能化的控制设备和仪器。 2) 可靠性高，抗干扰性强；BUS大多在内部，易采取电磁屏蔽；适用温度范围宽，在各种恶劣环境下都能可靠工作。 3) 实时控制功能强：实时响应速度快,可直接操作I/O口。 4) 可方便地实现多机和分布式控制，提高系统效率和可靠性。 应用：1) 工业测控、 2) 智能设备 3) 家用电器、 4) 消费类电子产品 5) 网络与通信的智能接口BACK 1.1.4 单片机的系列产品介绍1. 8051类单片机 2. Atmel的AT89系列3. Atmel的AVR系列4. Motorola单片机 5. Microchip单片机 BACK Atmel公司的AT89系列单片机 AT89系列单片机不但具有一般MCS-51单