单片机第一章

单片机与嵌入式系统单片机与嵌入式系统8/26/2022编辑ppt28/26/2022编辑ppt38/26/2022编辑ppt41 1、微处理器（、微处理器（Central Processing Unit Central Processing Unit）CPUCPU集成在同一块芯片上的具有运算和控制逻辑集成在同一块芯片上的具有运算和控制逻辑功能的中央处理单元，是微型机中的核心部件，功能的中央处理单元，是微型机中的核心部件，包括运算器和控制器两大组成部分。包括运算器和控制器两大组成部分。微处理器本微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微型计算机身不是计算机，但它是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。的控制和处理部分。以微处理器为核心，加配存储部件和以微处理器为核心，加配存储部件和输入输出部件而成为微型计算机。输入输出部件而成为微型计算机。n CPUCPUn 存储器存储器n 输入输入/输出接口电路（输出接口电路（I/OI/O接口）接口）运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电路电路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电路电路硬件系统以微型计算机为基以微型计算机为基础，加上外围设备、础，加上外围设备、电源、系统软件等电源、系统软件等就构成微型计算机就构成微型计算机系统。系统。软件系统与软件系统与硬件系统共同构成硬件系统共同构成实用的微机系统实用的微机系统软软件件系系统统+运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统 以应用为中心，以计算机为基础，软以应用为中心，以计算机为基础，软件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机。用计算机。CPU输输入入设设备备输输出出设设备备软软件件系系统统+硬件系统输输入入接接口口设设备备输输出出接接口口设设备备运 算 器控 制 器存 储 器 C P U 存 储 器定 时 器/计 数 器 中 断 系 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等单片机应用系统由单片机应用系统由硬件硬件和和软件软件组组成成硬件是硬件是应用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源对其资源进行合理调配和使用进行合理调配和使用，从而完成，从而完成应用系统所要求的任务，二者相应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可互依赖，缺一不可第一代第一代：197476197476，起步阶段，起步阶段特点：制造工艺落后，集成度低，采用双片形式特点：制造工艺落后，集成度低，采用双片形式典型代表：美国仙童（典型代表：美国仙童（FairchildFairchild）公司）公司F8F8系列系列第二代第二代：197678197678，低性能单片机阶段，低性能单片机阶段特点：性能低，品种少，应用范围不广（比较简单场特点：性能低，品种少，应用范围不广（比较简单场合）合）典型代表：典型代表：IntelIntel公司的公司的MCS-48MCS-48型，型，8 8位单片机位单片机采用采用8 8位位CPUCPU、2 2个个 I/OI/O口、口、8 8位定时器位定时器/计数器、简单计数器、简单中断，寻址小于中断，寻址小于4K4K，且无串行口。，且无串行口。第三代第三代：197983197983，8 8位机成熟阶段位机成熟阶段特点：资源增加，指令功能增加，品种齐全特点：资源增加，指令功能增加，品种齐全典型代表：典型代表：Intel MCS-51Intel MCS-51，MC6801MC6801，ZilogZilog公司的公司的 Z8Z8系系列列增加功能：串行增加功能：串行I/OI/O、多级中断、多级中断、1616定时定时/计数器、片内计数器、片内RAM/ROMRAM/ROM增大，寻址增大，寻址64K64K，有的片内带，有的片内带A/DA/D转换器接口。转换器接口。第四代第四代：19831983，1616位机和位机和8 8位高性能机并行发展位高性能机并行发展特点：工艺先进，集成度高，速度快，内部功能强特点：工艺先进，集成度高，速度快，内部功能强典型代表：典型代表：Intel MCS-96Intel MCS-96系列，系列，1616位单片机位单片机增加性能：增加性能：1616位位CPUCPU，存储容量增大，中断能力增强、，存储容量增大，中断能力增强、A/DA/D等等 9090年代后出现年代后出现3232位单片机，也是微控制器的全面发位单片机，也是微控制器的全面发展阶段。展阶段。1.1.按应用领域可分为按应用领域可分为家电类，工控类，通信类，家电类，工控类，通信类，个人信息终端类等等；个人信息终端类等等；2.2.按通用性可分为按通用性可分为通用型和专用型。通用型和专用型。通用型特点：内部资源较丰富，性能全面，而且通通用型特点：内部资源较丰富，性能全面，而且通用性强，可履盖多种应用要求。通用型单片机的用用性强，可履盖多种应用要求。通用型单片机的用途很广泛，使用不同的接口电路及编制不同的应用途很广泛，使用不同的接口电路及编制不同的应用程序就可完成不同的功能。程序就可完成不同的功能。专用型特点：针对某一种产品或某一种控制应用而专用型特点：针对某一种产品或某一种控制应用而专门设计的，设计时已使结构最简，软硬件应用最专门设计的，设计时已使结构最简，软硬件应用最优，可靠性及应用成本最佳。专用型单片机用途比优，可靠性及应用成本最佳。专用型单片机用途比较专一，出厂时程序已经一次性固化好，不能再修较专一，出厂时程序已经一次性固化好，不能再修改的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一改的单片机。例如电子表里的单片机就是其中的一种。其生产成本很低。种。其生产成本很低。3.3.按总线结构按总线结构可分为总线型和非总线型。可分为总线型和非总线型。如我们常常见到的如我们常常见到的80C5180C51单片机就是总线结单片机就是总线结构，在后面讲解单片机的内部结构时，我构，在后面讲解单片机的内部结构时，我们就可以看到，们就可以看到，80C5180C51单片机内部有数据总单片机内部有数据总线，地址总线，还有控制总线（线，地址总线，还有控制总线（WRWR，RDRD，EAEA，ALEALE等）。等）。2020引脚的引脚的89C205189C2051单片机，单片机，就是一种非总线型的。其外部的引脚很少就是一种非总线型的。其外部的引脚很少，可使成本降低。，可使成本降低。（1 1）CPUCPU功能增强功能增强（2 2）内部资源增多）内部资源增多（3 3）引脚多功能化）引脚多功能化（4 4）寻址范围增加）寻址范围增加（5 5）超微型化）超微型化（6 6）低电压和低功耗）低电压和低功耗 MCS51 MCS51是指由美国是指由美国INTELINTEL公司生产的一系列单片公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如80318031，80518051，87518751，80328032，80528052，89C5189C51等，其中等，其中80518051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在在80518051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用所以人们习惯于用80518051来称呼来称呼MCS51MCS51系列单片机，系列单片机，而而80318031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到场合会看到80318031的名称。的名称。片内片内无无 ROM，片内片内有有4KB ROM片内片内有有4KB EPROM片内片内ROM、RAM的容量的容量翻倍翻倍，定时计数器增加，定时计数器增加到到3个，中断源增加到个，中断源增加到6个个8032/8052/875280C31/80C51/89C51