《MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用》课件第1章.pptVIP

MCS-51单片机的其他多机网络应用系统还有机器人、汽车智能控制系统、机械加工中心、楼宇消防自动报警系统、粮仓温湿度自动监控系统、电力网络监控系统等。以MCS-51系列单片机为核心的嵌入式系统的开发包括硬件和软件两个方面。硬件开发工作主要包括MCS-51单片机外围电路原理设计、印制电路板制造、元件装配(焊接)、电路调试等设计；软件开发工作主要是按照应用系统的功能需要设计MCS-51单片机的应用程序和硬件电路的驱动程序。通常，以MCS-51系列单片机为控制核心的嵌入式系统的开发步骤如下：(1)进行应用系统功能需求分析和资源需求分析。(2)选择合适的MCS-51系列单片机，设计电路原理图，仿真和校验原理图。(3)设计和加工印制电路板，进行元件装配和调试。(4)编写与硬件相关的驱动程序，调试和校正硬件电路。(5)设计和调试应用程序。(6)进行应用程序和驱动程序的连接调试，最终使程序代码固化在程序存储器中并连续运行。(7)完成系统的所有硬件和软件开发。习题一1-1简述嵌入式计算机系统和通用计算机系统的主要区别。1-2未来单片机的发展趋势包括哪些方面？1-3目前主要有哪些8位、16位和32位单片机？它们各有什么特点？1-4MCS-51系列单片机有哪些主要特点？1-5开发以MCS-51系列单片机为核心的嵌入式系统的过程分哪几步？1-6请利用网络资源查找除了本章中提到的其他单片机，并比较它们的特点。第1章绪论第1章绪论1.1单片机的发展概况1.2单片机的发展趋势1.3各种单片机的主要性能特点1.4MCS-51系列单片机的性能特点1.5MCS-51单片机的应用和开发步骤习题一1.1单片机的发展概况单片机是把CPU和外设都集成在单个芯片中的单片计算机，其内部一般都带有程序存储器和数据存储器、I/O端口、模拟输入和输出通道、定时/计数器、并行通信端口、串行通信端口、中断等资源，它是一种单芯片结构的微型计算机。单片机按照其用途可以划分为通用型和专用型两大类。目前在国内常用的是通用型单片机。通用型单片机的特点是其片内所有的可开发资源(如存储器、I/O等)对用户都是开放的。这种类型的单片机可以应用于各种领域。专用型单片机的硬件结构和指令都是为某个特殊应用而设计的，例如频率合成调谐器、打印机控制器等。专用型单片机又称为专用控制器，这种类型的单片机一般不能在其他领域应用。单片机的发展历史可以分为下面几个阶段。第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。由于受当时的半导体技术、集成电路工艺的限制，此阶段的单片机不得不采用双片结构，而且功能比较简单。如FairchildSemiconductor的F8单片机，它仅包含了一个8位CPU、64字节RAM和2个并行端口，没有内部程序存储器，必须增加一片3851(包括1KBROM、定时/计数器和2个并行I/O端口)才能构成一台完整的微型计算机。第二阶段(1976年～1978年)：低性能单片机阶段。以Intel的MCS-48为代表，完全采用单芯片结构，片内带有一个8位CPU、并行I/O端口、8位定时/计数器、中断系统、RAM和ROM等资源。但是，其片内无串行口，中断处理比较简单，RAM和ROM的容量较小，寻址范围有限(一般小于4KB)。第三阶段(1978年～1981年)：高性能单片机阶段。这个阶段推出的单片机一般都带有串行口，支持多源多优先级中断系统，片内RAM和ROM的容量都有不同程度的扩大，寻址范围也被扩大，执行速度亦有提高，部分类型的单片机已经具有A/D功能。这个阶段有代表性的单片机有：Intel的MCS-51系列、Motorola的6801和Zilog的Z80系列等。由于这些类型的单片机的性能价格比较高，目前它们仍被不断改进和发展，应用领域日趋广泛。第四阶段(1982年至今)：8位单片机巩固发展及16位和32位单片机的推出阶段。在这个阶段中，不仅涌现出了许多高性能、增强型8位单片机，而且还逐步推出了各种系列的16位、32位单片机及专用控制器。比较典型的16位单片机是Intel的MCS-96系列单片机，其内部不仅包含了一定容量的RAM和ROM、多源多优先级中断系统，而且还带有10位分辨率的A/D功能部件和高速输入/输出部件(HSIO)。32位单片机的代表是ARM公司的ARM7系列单片机，它们具有16/32位双指令集，支持全32位总线宽度的寻址空间，而且具有DSP(DigitalSignalProcessor)应用功能。目前的ARM系列单片机