第1章-单片机概述(特点和应用、基本结构-芯片介绍)(已标)课件.pptxVIP

微控制器技术;《单片机原理与应用及

C51编程技术》;全书目录;2023/10/212023/10/21 4;课程介绍;本章主要内容：;单片机(Single Chip Microcomputer)是单片微型计算机的简称，是指在一块半导体芯片中集成有中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、基本I/O接口以及定时器/计数器等必要部件所构成的完整的微型计算机;1.1 单片机的概念及其主要特点;主要特点:

单片机具有集成度高、体积小、功耗低、

可靠性高、使用灵活方便、控制功能强、优异的性能价格比和开发方便简单等特点。利用单片机可以较方便地构成控制系统。;1.2 单片机的分类及发展趋势;8位单片机的特点是通用性强，但控制功能有限，不能满足不同应用领域、不同测控系统的要求。

在20世纪90年代中后期，各大芯片厂商在原有单片

机内核的基础上，除了进一步强化原有功能外，针对不同的应用领域，将不同功能、用途的外部接口电路嵌入到单片机CPU内，形成了规格、品种繁多的新一代8位单片机芯片。;在今后相当长的一段时间内，8位单片机，尤其是强化了控制接口功能的新一代8位单片机依然是单片机的主流产品。因此，本书后面章节主要依托ATMEL公司的AT89SXX机来讲解8位单片机的原理及应用。;16位单片机的数据处理速度和能力比8位单片机有较大的提高，其中TI公司的MSP430 16位系列单片机凭借其省电和超低功耗的特性，已在水、电、暖的远程抄表、IC卡、无线传感器网络等对电源功耗有着严格要求的行业中获得广泛的应用。尽管16位单片机进入市场已有十余年，但一直未能取代8位机成为主流产品。;32位单片机是单片机的发展趋势，随着技术的发展、开发成本和产品价格的下降，将会与8位单片机并驾齐

驱并在市场上有赶超8位单片机的趋势，目前32位单片

机主要用在高端产品上。

在32位单片机生产厂家中，以32位ARM嵌入式微处

理器应用相对广泛。ARM嵌入式微处理器由英国ARM公司设计，ARM公司是一家以设计半导体技术为主业的知识产权供应商，自身不生产芯片，以转让设计许可由合作伙伴来生产芯片。;INTER、IBM、FREESCALE、SAMSUNG、OKI、LG、NEC、

SONY、PHILIPS等30多家半导体公司与ARM公司签定了ARM嵌入式技术使用许可协议。软件系统合作伙伴包括微软、Symbian和MRI等一系列当今最具实力的软件开发和供应商。因此ARM嵌入式微处理器一上市便在32位单片机市场上成为一枝独秀的主流产品。;1.2.2单片机的发展趋势;2、提高指令的执行速度

提高单片机的振荡器频率或减少每机器周期包含

的振荡器周期数，都可以提高指令的执行速度。如Philips公司把12MHz的80C51从每机器周期所含振荡器

周期数由12改为6，获得2倍速，Winband公司由12改为3，获得4倍速。目前，8位微控制器的频率一般可以高至33MHz～40MHz。;3、集成大容量片上FLASH存储器

近几年，8位微控制器竞相采用FLASH存储器，这已

成趋势。因为它集成密度高、价格便宜、技术先进，可以取代PROM、EPROM、OTP和EEPROM等。如STC系列单片机芯片内分别具有4～64KB的FLASH，并利用FLASH可高速读／写。;4、实现ISP、IAP在线编程技术

在线编程目前有两种实现方法：在系统编程（ISP）

和在应用编程（IAP）。

ISP一般是通过单片机专用的串行编程接口对单片

机内部的Flash存储器进行编程, 用户不必把单片机从目标板上取下来，直接对微控制器进行擦除和程序烧录的先进技术。

IAP就是在系统运行的过程中动态编程，是从结构

上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时，可对另一个存储体重新编程，之后将控制从一个存储体转向另一个，这种编程是对程序执行代码的动态修改。这对于工业实时控制和数据的保存提供了方便。这类产品如SST的89系列。;5、普遍使用数字和模拟混合集成技术，性能提高

用CMOS工艺将数字和模拟电路集成于同一个片上

的技术已经成熟，有力地削减了片外的附加器件，提高了性能和缩短了产品上市时间。如片上集成12位A/D、