单片机原理与应用技术1073.pptxVIP

1.1单片机概述

1.2单片机的特点及应用领域

1.3单片机学习的预备知识

1.4电平

思考题与习题;1.1.1单片机的概念

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的微型计算机。通常在芯片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O口、串行口、定时/计数器、中断控制系统、系统时钟及系统总线等。单片机一词来源于“SingleChipMicrocomputer”(SCM)。“SCM”一词目前国际上已基本上不大采用，而被微控制器(MCU—MicrocontrollerUnit)或嵌入式控制器(EmbeddedController)。;1.1.2单片机的发展历史

单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用很广，发展很快。如果将8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段。

第一阶段(1976～1978年)：单片机的探索阶段，以Intel公司的MCS-48为代表。MCS-48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有Motorola、Zilog等，这些公司都取得了满意的效果。

第二阶段(1978—1982年)：单片机的完善阶段。Intel公司在MCS-48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构：;(1)完善的外部总线，MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多种通信功能的串行通信接口。

(2)?CPU外围功能单元的集中管理模式。

(3)体现工控特性的位地址空间及位操作方式。

(4)指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。;第三阶段(1982—1990年)：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS-96系列单片机，将一些用于测控系统的A/D(模/数)转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等集成到芯片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS-51系列单片机的广泛应用，许多厂商竞相以8051为内核，将许多测控系统中使用的电路、接口、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路功能，强化了智能控制的特征。

第四阶段(1990年至今)：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入的发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8/16/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。;1.2.1单片机的特点

单片机是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。

单片机主要有如下特点：

(1)优异的性能价格比。

;(2)集成度高、体积小、可靠性高。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了计算机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。

(3)控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。

(4)低功耗、低电压，便于生产便携式产品。

(5)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。;1.2.2单片机的应用领域

由于单片机所具有的显著优点，因而它已成为科技领域的有力工具及人类生活的得力助手。它的应用遍及各个领域，主要表现在以下几个方面：

(1)单片机在智能仪表中的应用。单片机广泛地用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。;(2)单片机在机电一体化中的应用。机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的机床、机器人等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。

(3)单片机在实时控制中的应用。单片机广泛地用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器、机器人等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。

;(4)单片机在分布式多机系统中的应用。在比较复杂的系统中，常采用分布式系统。分布式系统一般由若干台