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单片机及应用

信息学院自动化测控系王桂棠

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wanggt64@163

第1章单片微型计算机概述

n1.1何为单片机

n1.2单片机的特点

n1.3单片机的种类

n1.4单片微型计算机开展概况

n1.5微计算机系统概念

n1.6计算机中的数和编码(自学内容)

1.1什么是单片机

n单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按

工业控制要求设计，所以又称单片微控制器〔single

chipMicrocontroller〕。

n它是将组成微型计算机机所必须的部件〔中央处理器

CPU、程序存贮器〔ROM)、数据存贮器〔RAM)、输入/输

出〔I/O)接口、定时/计数器、串行口、系统总线等〕

集成在一个超大规模集成电路芯片上。

n只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控

制系统，故又称单片微型计算机〔singlechip

Microcomputer〕

单片机与个人PC机相比较

优点：使用单片机做设计，降低硬件本钱；体积小，适

合设计小型而且较简单的控制系统。

缺点：由于单片机芯片设计及制造技术方面的原因，在

有限的芯片上无法设计出太多的内存空间，因此单片机

上的ROM及RAM的容量都比较小。

个人PC中的CPU一块要卖多少块钱？单片机的？

n计算机的主要用途是科学计算、数据处理、图象分析、

数据库人工智能、数字模拟与仿真等。所以CPU开展的

动力在于人类无止境的海量数位运算的需求。286、

386……586、奔腾等，系统速度越来越快，功能越来越

强.价格高。

单片机：价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，

体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机

也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或

20多个引脚，有的甚至只8只引脚。

单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？

n实际工作中并不是任何需要计算机的场合

都要求计算机有很高的性能，一个控制电

冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的

关键是看是否够用，是否有很好的性能价

格比。所以8051出来十多年，依然没有被

淘汰，还在不断的开展中。

1.2单片机的特点

n〔1〕体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。

可嵌入各种设备中组成以之为核心的嵌入式系统。

n〔2〕数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干

扰能力强，可靠性高。

n〔3〕结构灵活，易于组成各种微机应用系统。

n〔4〕应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可

用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。

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n主流产品——Intel单片机

n主流字长——8位机

n根底语言——汇编语言

n核心技术稳定

n教学机型/典型代表：MCS-51系列〔含MCS-52〕

1.4单片机的开展与应用

一、单片机的历史

第一代〔1974-1976〕：1974年美国仙童公司生产第一个4位单

片机F8问世。开展了各种4位机，多用于家用电器、计算器、

玩具。

第二代〔1976-1980〕为初级8位机阶段，开展了各种中、低档8

位机。代表产品：Intel8048。片内含有多个8位并行I/O接口、

一个8位定时器/计数器，寻址范围不大于4KB，无串口。可满足

一般工业控制和智能化仪表需要。

第三代〔1980-1983〕：为高级8位机阶段，开展了高性能8位机，

代表产品：IntelMCS-51系列。普遍带串口，有多级中断处理系

统，多个16位定时器/计数器，片内ROM、RAM容量加大。寻址范

围可达64KB。有的带A/D转换器。用于智能终端、局部网络接口。

第四代：1983年以后，16位单片机阶段。开展了MCS-96系16位

机，功能强大，价格迅速下降。片内含有A/D、可用于电机控制；

网络通讯能力增强。

n单片机经历了一位、4位、8位、16位及32位的发展阶段，

世界上