单片机概复制本章重点

第1章 单片机概述 1本 章 重 点 什么是单片机的？单片机的简称什么是单片机的？单片机的简称 单片机的分类单片机的分类 单片机的应用范围及开发过程单片机的应用范围及开发过程 数制及编码数制及编码课时安排：课时安排：1 1个课时个课时第1章 单片机概述 2第1章 单片机概述 1.1 什么是单片机1.2 数制与编码1.3 存储器分类介绍1.4 单片机的历史及发展趋势1.5 单片机特点及系统组成1.6 80C51系列概述1.7 单片机的应用开发思考题第1章 单片机概述 31.1 1.1 什么是单片机什么是单片机 单片机就是单片微型计算机单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。为了强调其控制属性，在国际上，多把单片机称为微控制器为了强调其控制属性，在国际上，多把单片机称为微控制器MCU（MicroController Unit）。）。输入设备输入设备运算器运算器输出设备输出设备控制器控制器存储器存储器 微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成:第1章 单片机概述 4这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：多板机多板机 主板显卡显卡声卡声卡存储器接口存储器接口网卡网卡输入输出接口输入输出接口内存条内存条CPU第1章 单片机概述 5CPUCPU芯片芯片内存条内存条存储器接口存储器接口存储器芯片存储器芯片输入输出接口输入输出接口输入输出接口输入输出接口芯片芯片定时计数器定时计数器芯片芯片A/D、D/A芯片芯片单板机 印印 刷刷 电电 路路 板板第1章 单片机概述 6 单单 硅硅 晶晶 片片 CPU存储器存储器控制电路控制电路定时器定时器时钟电路时钟电路I/O口口单片机单片机第1章 单片机概述 7 单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理器器(CPU)，存储器（，存储器（RAM，ROM，EPROM）和）和各种输入输出接口（定时器各种输入输出接口（定时器/计数器，并行计数器，并行I/O口，口，串行口，串行口，A/D转换器等），这样一块集成电路芯片转换器等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。机，简称单片机。第1章 单片机概述 8第1章 单片机概述 9第1章 单片机概述 10单片机和微处理器 微处理器微处理器MPU（Micro Processor Unit）是计算机的核心）是计算机的核心部件，计算机系统的主要用途是科学计算、数据处理、图象部件，计算机系统的主要用途是科学计算、数据处理、图象分析、数据库管理、人工智能、数字模拟和仿真等。为了满分析、数据库管理、人工智能、数字模拟和仿真等。为了满足人们对足人们对海量数值运算海量数值运算的需求，的需求，8位、位、16位的位的MPU已被淘汰，已被淘汰，32位机也以每两三年换代一次的速度发展。位机也以每两三年换代一次的速度发展。单片机单片机MCU主要主要用于控制目的用于控制目的。要求构成的检测控制系。要求构成的检测控制系统有实时、快速的外部响应，能迅速采集到大量数据，做出统有实时、快速的外部响应，能迅速采集到大量数据，做出逻辑判断与推理后实现对被控制对象的参数调整与控制。单逻辑判断与推理后实现对被控制对象的参数调整与控制。单片的发展方向现在仍是以片的发展方向现在仍是以8位为主，位为主，32为辅。为辅。微计算机技术的发展，形成了两大分支：微处理器和单微计算机技术的发展，形成了两大分支：微处理器和单片机。片机。第1章 单片机概述 11单片机和嵌入式系统 什么是嵌入式系统？嵌入式系统嵌入式系统是面向测控对象，嵌入到应用是面向测控对象，嵌入到应用系统中的计算机系统的统称。系统中的计算机系统的统称。嵌入式系统通常有工嵌入式系统通常有工控计算机、通用控计算机、通用CPU模块、嵌入式微处理器、嵌入模块、嵌入式微处理器、嵌入式微控制器。前两者是基于通用式微控制器。前两者是基于通用CPU的计算机系统，的计算机系统，后两者是芯片形态的计算机系统。嵌入式微控制器后两者是芯片形态的计算机系统。嵌入式微控制器则是嵌入式系统概念广泛使用后，给传统单片机定则是嵌入式系统概念广泛使用后，给传统单片机定位的称呼。位的称呼。第1章 单片机概述 12 为什么说单片机是典型的嵌入式系统？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？单片机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式单片机从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的。它体积小、控制能力强、抗应用特点专门设计的。它体积小、控制能力强、抗干扰能力强、指令丰富，并且包含位处理指令，等干扰能力强、指令丰富，并且包含位处理指令，等等这些特性都使得单片机能最好地满足面对控制对等这些特性都使得单片机能最好地满足面对控制对象、应用系统的嵌入、现场的可靠运行，以及非凡象、应用系统的嵌入、现场的可靠运行，以及非凡的控制品质要求。因此，单片机是发展最快、品种的控制品质要求。因此，单片机是发展最快、品种最多、数量最大的嵌入式系统。最多、数量最大的嵌入式系统。第1章 单片机概述 131.2 1.2 数制与编码数制与编码 1.2.1 1.2.1 英文字符的表示方法英文字符的表示方法ASCIIASCII码码 1.2.2 BCD1.2.2 BCD码码(二进制编码的十进制数二进制编码的十进制数)1.2.3 1.2.3 计算机中带符号数的表示方法计算机中带符号数的表示方法 第1章 单片机概述 141.2.1 1.2.1 英文字符的表示方法英文字符的表示方法ASCII码码 由于计算机只能处理二进制数，因此除了数值由于计算机只能处理二进制数，因此除了数值本身需要用二进制数形式表示外，字符，包括数码本身需要用二进制数形式表示外，字符，包括数码(如如0，1，2，3，4，5，6，7，8，9)、字母、字母(如如A，B，C，D，X，Y，Z及及a，b，c，d，x，y，z)、特殊符号、特殊符号(如如%，!，+，-，=等等)也必须用二也必须用二进制数表示，即在计算机中需将数码、字母、特殊进制数表示，即在计算机中需将数码、字母、特殊符号等代码化，以便于计算机识别、存储和处理。符号等代码化，以便于计算机识别、存储和处理。第1章 单片机概述 15 目前计算机系统中普遍采用目前计算机系统中普遍采用美国标准信息交换代码美国标准信息交换代码(American Standard Code for Information Interchange II，简简称称ASCII码码)。该标准用。该标准用7位位二进制数表示一个字符，最多可以二进制数表示一个字符，最多可以表示表示128个字符。个字符。128个字符对于某些特殊应用来说可能不够，因此就采用个字符对于某些特殊应用来说可能不够，因此就采用8位的位的ASCII，即扩展，即扩展ASCII码（共码（共256个代码）。其中前个代码）。其中前128（高位为（高位为0）个编码用于表示基本的）个编码用于表示基本的ASCII码，基本码，基本ASCII码码主要用于表示数字、英文字母、标点符号、控制字符等；后主要用于表示数字、英文字母、标点符号、控制字符等；后128（高位为（高位为1）个编码用于表示扩展的）个编码用于表示扩展的ASCII码，扩展码，扩展ASCII用于表示一些特殊的符号，如希腊字母等。用于表示一些特殊的符号，如希腊字母等。第1章 单片机概述 161.2.21.2.2 BCD码码(二进制编码的十进制数二进制编码的十进制数)二进制数以其物理易实现和运算简单的优点在二进制数以其物理易实现和运算简单的优点在计算机中得到了广泛应用，但人们日常习惯最熟悉计算机中得到了广泛应用，但人们日常习惯最熟悉的还是十进制。为了既满足人们的习惯，又能让计的还是十进制。为了既满足人们的习惯，又能让计算机接受，便引入了算机接受，便引入了BCD码。它码。它用二进制数码按用二进制数码按照不同规律编码来表示十进制数，这样的十进制数照不同规律编码来表示十进制数，这样的十进制数的二进制编码，既具有二进制的形式，又具有十进的二进制编码，既具有二进制的形式，又具有十进制的特点制的特点，便于传递处理。，便于传递处理。第1章 单片机概述 17十进制数十进制数8421 BCD码码十进制数十进制数8421 BCD码码00000501011000160110200107011130011810004010091001第1章 单片机概述 18 注：注：在在BCD码中，不使用码中，不使用1010（0AH）1111（0FH）。）。例如例如:（1）78.43 (0111 1000.0100 0011)BCD （2）(0110 1001.0001 0101)BCD 69.15第1章 单片机概述 191.2.3 1.2.3 计算机中带符号数的表示方法计算机中带符号数的表示方法 原码、反码、补码原码、反码、补码 在计算机中，在计算机中，对于带符号数来说，一般用最高位表示对于带符号数来说，一般用最高位表示数的正、负。数的正、负。对于正数，最高位规定为对于正数，最高位规定为“0”，对于负数，最，对于负数，最高位为高位为“1”。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 00010111符号 数值部分第1章 单片机概述 20 计算机中用三种方式来表示带符号数，分别是：计算机中用三种方式来表示带符号数，分别是：原码、反码、补码。原码、反码、补码。（1）原码原码 用最高位表示数的正负（正数的符号位用用最高位表示数的正负（正数的符号位用0 0表示，表示，负数的符号位用负数的符号位用1 1表示），其余各位表示该数的绝对表示），其余各位表示该数的绝对值，这种表示方法称为原码。值，这种表示方法称为原码。例如：例如：115和和-115在计算机中在计算机中(设机器字长为设机器字长为8位位)，其原，其原码可分别表示为码可分别表示为 +115原原01110011B；-115原原11110011B第1章 单片机概述 21 （2）反码）反码 反码可由原码得到，如果是正数，则其反码和反码可由原码得到，如果是正数，则其反码和原码相同，如果是负数，则其反码除符号为原码相同，如果是负数，则其反码除符号为1外，其外，其它各位取反（即它各位取反（即1转换为转换为0，0转换为转换为1），这种表示），这种表示方法称为反码。方法称为反码。（3）补码）补码 补码可由反码得到，如果是正数，则其补码和补码可由反码得到，如果是正数，则其补码和反码相同，如果是负数，则其补码为反码加反码相同，如果是负数，则其补码为反码加1，这种，这种表示方法称为补码。表示方法称为补码。第1章 单片机概述 22 【例【例1】假设】假设X1+83，X2-76，当用，当用8位二进制数表示位二进制数表示一个数时，一个数时，求求X1、X2的原码、反码及补码。的原码、反码及补码。解解:X1原原X1反反X1补补01010011B X2原原11001100BX2反反10110011BX2补补X反反110110100B 综上所述可归纳为综上所述可归纳为:正数的原码、反码、补码就是该数本身；正数的原码、反码、补码就是该数本身；负数的原码其符号位为负数的原码其符号位为1，数值位不变；，数值位不变；负数的反码其符号位为负数的反码其符号位为1，数值位逐位求反；，数值位逐位求反；负数的补码其符号位为负数的补码其符号位为1，数值位逐位求反并在末位加，数值位逐位求反并在末位加1。第1章 单片机概述 231.3 1.3 存储器分类介绍存储器分类介绍 存储器的分类方法很多，例如：存储器的分类方法很多，例如：从材料和电路类型，分为磁芯存储器、半导体存储器、从材料和电路类型，分为磁芯存储器、半导体存储器、电藕荷存储器等。电藕荷存储器等。从其与微处理器的关系，分为内存和外存。通常把直从其与微处理器的关系，分为内存和外存。通常把直接同接同CPU进行信息交换的存储器称为内存；而把通过内存进行信息交换的存储器称为内存；而把通过内存间接与间接与CPU进行信息交换的存储器称为外存，如磁盘、光进行信息交换的存储器称为外存，如磁盘、光盘等。盘等。对于单片机所使用的半导体存储器，在功能上按如下对于单片机所使用的半导体存储器，在功能上按如下方式分类：方式分类：第1章 单片机概述 24 1、只读存储器、只读存储器ROM（Read Only Memory）ROM在设计之初是只能读出不能写入，特点是在设计之初是只能读出不能写入，特点是掉电后信掉电后信息不会丢失。息不会丢失。因此一般用来存放固定程序、数据表、字库等。因此一般用来存放固定程序、数据表、字库等。（1）掩膜）掩膜ROM 也称固定也称固定ROM，是由厂家编好程序写入，是由厂家编好程序写入ROM供用户使供用户使用，用户不能更改它。用，用户不能更改它。存储器存储器ROMRAM可现场改写的非易失存储器可现场改写的非易失存储器掩膜掩膜ROMPROMEPROME PROM2静态静态RAM动态动态RAM第1章 单片机概述 25 （3）可改写的只读存储器）可改写的只读存储器EPROM（Erasable Programmable ROM）它的内容可由通过紫外线擦除，擦除后又可重新写入。它的内容可由通过紫外线擦除，擦除后又可重新写入。（2）可编程序的只读存储器）可编程序的只读存储器PROM（Programmable ROM）它的内容可由用户一次写入，就只能读出，不能再改写。它的内容可由用户一次写入，就只能读出，不能再改写。(4)可电改写的只读存储器可电改写的只读存储器E PROM（Electrically Erasable PROM）它的内容可用电的方法写入和擦除，既有与它的内容可用电的方法写入和擦除，既有与RAM一样一样读写操作简便，又有数据不会因掉电丢失的优点，因此使用读写操作简便，又有数据不会因掉电丢失的优点，因此使用极为广泛。极为广泛。2第1章 单片机概述 26 2、随机存储器、随机存储器RAM（Random Access Memory）RAM又叫读写存储器，不仅能读取数据，还能随时写入又叫读写存储器，不仅能读取数据，还能随时写入新的数据，覆盖原来的数据。但是新的数据，覆盖原来的数据。但是掉电后掉电后RAM中的信息全部中的信息全部丢失丢失，因此常用于存放经常改变的程序或中间结果等信息。，因此常用于存放经常改变的程序或中间结果等信息。（1）静态）静态SRAM（Static RAM）其特点是为只要有电源加于存储器，数据就能长期保留。其特点是为只要有电源加于存储器，数据就能长期保留。（2）动态）动态DRAM（Dynamic RAM）写入的信息只能保持若干写入的信息只能保持若干ms的时间，因此，每隔一定时的时间，因此，每隔一定时间必须重新写入一次，以保持原来的信息不变。间必须重新写入一次，以保持原来的信息不变。第1章 单片机概述 27 3、可现场改写的非易失存储器、可现场改写的非易失存储器 特点是：从原理上，它们属于特点是：从原理上，它们属于ROM型存储器；从功能型存储器；从功能上，它们又可以随时改写信息，相当于上，它们又可以随时改写信息，相当于RAM。所以，。所以，ROM、RAM的定义和划分已逐渐失去意义。典型代表是的定义和划分已逐渐失去意义。典型代表是“FLASH”。FLASH 这种存储器是在这种存储器是在EPROM和和E PROM的制造基础上产生的制造基础上产生的一种非易失存储器。集成度高，制造成本低，具有的一种非易失存储器。集成度高，制造成本低，具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在掉电后信息在掉电后信息不丢失的特点，所以发展很快。不丢失的特点，所以发展很快。第1章 单片机概述 281.4 1.4 单片机的历史及发展趋势单片机的历史及发展趋势 第一阶段（第一阶段（19741976年）：单片机初级阶段。年）：单片机初级阶段。因工因工艺限制，此时的单片机是一位的。艺限制，此时的单片机是一位的。第二阶段（第二阶段（19761978年）：低性能单片机阶段。年）：低性能单片机阶段。以以Intel公司制造的公司制造的MCS-48单片机为代表，集成了单片机为代表，集成了8位位CPU、并行并行I/O口、口、8位定时器位定时器/计数器、计数器、RAM、ROM。为单片机。为单片机的发展奠定了坚实的基础。的发展奠定了坚实的基础。单片机的发展历史分为四个阶段：单片机的发展历史分为四个阶段：一、单片机的历史一、单片机的历史第1章 单片机概述 29 第三阶段（第三阶段（19781982）：高性能单片机阶段。）：高性能单片机阶段。典型典型代表有代表有Intel公司制造的公司制造的MCS-51系列单片机、系列单片机、Motorola公司公司的的6801和和Zilog公司的公司的Z8等。带有串口，多级中断系统，等。带有串口，多级中断系统，定定时器时器/计数器、片内计数器、片内RAM、ROM容量加大，寻址范围可达容量加大，寻址范围可达64KB。第四阶段（第四阶段（1982现在）：现在）：8位单片机巩固发展及位单片机巩固发展及16位位单片机、单片机、32位单片机推出阶段。位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是一方此阶段的主要特征是一方面发展面发展16位单片机、位单片机、32位单片机及专用型单片机；另一方位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档面不断完善高档8位单片机，以满足不同的用户需求。位单片机，以满足不同的用户需求。16位位单片机的典型产品如单片机的典型产品如Intel公司生产的公司生产的MCS-96系列单片机。系列单片机。第1章 单片机概述 30 单片机的发展趋势将是向大容量、高性能、外围电路单片机的发展趋势将是向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展，满足不同用户的需求。内装化等方面发展，满足不同用户的需求。二、单片机的发展趋势二、单片机的发展趋势 1、CPU的改进的改进 采用双采用双CPU 结构，增加数据总线宽度，串行总线结构。结构，增加数据总线宽度，串行总线结构。3、片内、片内I/O的改进的改进 增加并行口的驱动能力，增加增加并行口的驱动能力，增加I/O口的逻辑控制功能，口的逻辑控制功能，设置一些特殊的串行接口，为构成网络化系统提供条件。设置一些特殊的串行接口，为构成网络化系统提供条件。2、存储器的发展、存储器的发展 加大存储容量，片内加大存储容量，片内EPROM采用采用E PROM或闪存或闪存(Flash)，程序保密化。，程序保密化。2第1章 单片机概述 31 4、外围电路内装化、外围电路内装化 随着集成度的不断提高，有可能把众多的外围功能器随着集成度的不断提高，有可能把众多的外围功能器件集成在片内。除了一般必须具有的件集成在片内。除了一般必须具有的ROM、RAM、定时器、定时器/计数器、中断系统外，还可能集成计数器、中断系统外，还可能集成A/D转换器、转换器、D/A转换器、转换器、DMA控制器、中断控制器、频率合成器、字符发生器、声控制器、中断控制器、频率合成器、字符发生器、声音发生器、音发生器、CRT控制器等。控制器等。5、低功耗化、低功耗化 8位单片机中有二分之一的产品已位单片机中有二分之一的产品已CMOS化，化，CMOS芯芯片的单片机具有功耗小的优点。例如采用片的单片机具有功耗小的优点。例如采用CHMOS工艺的工艺的MCS-51系列单片机系列单片机80C31/80C51/87C51在正常运行时，工在正常运行时，工作电路为作电路为16mA，Wait方式工作时，工作电路为方式工作时，工作电路为3.7mA，Stop方式时，工作电路仅为方式时，工作电路仅为50nA。第1章 单片机概述 321.5 1.5 单片机特点及系统组成单片机特点及系统组成（1）体积小，重量轻；）体积小，重量轻；（2）可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强；）可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强；（3）控制功能强，使用灵活，性价比高；）控制功能强，使用灵活，性价比高；（4）易扩展，易于开发；）易扩展，易于开发；（5）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM在在8KB以下，内以下，内RAM在在256B以内。以内。一、单片机特点：一、单片机特点：第1章 单片机概述 33CPUABDBCB存储器存储器接口部件接口部件键盘键盘显示器显示器数码管数码管打印机打印机定时计数器定时计数器二、单片机系统的组成：二、单片机系统的组成：第1章 单片机概述 34单片机系统硬件硬件部分部分软件软件部分部分单片单片机芯机芯片片外围外围器件器件CPU内存内存中断控制逻辑中断控制逻辑通用接口通用接口运算器运算器寄存器组寄存器组控制器控制器并行并行I/O口口串行串行UART定时定时/计数器计数器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264指令指令系统系统应用应用程序程序第1章 单片机概述 351.6 80C511.6 80C51系列概述系列概述一、一、MCS-51MCS-51系列系列 （1 1）MCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生产的一个单公司生产的一个单片机系列名称。属于这一系列的单片机有片机系列名称。属于这一系列的单片机有多种，如：多种，如：8051/8751/80318051/8751/8031；8052/8752/80328052/8752/8032；80C51/87C51/80C3180C51/87C51/80C31 80C52/87C52/80C3280C52/87C52/80C32等等。第1章 单片机概述 36（2）该系列生产工艺有两种：）该系列生产工艺有两种：CHMOS是是CMOS和和HMOS的结合，既保的结合，既保持了持了HMOS高速度和高密度的特点，还具有高速度和高密度的特点，还具有CMOS的低功耗的特点。的低功耗的特点。在产品型号中凡带在产品型号中凡带有字母有字母“C”的即为的即为CHMOS芯片芯片，CHMOS芯片的电平既与芯片的电平既与TTL电平兼容，又与电平兼容，又与CMOS电平兼容。电平兼容。一是一是HMOS工艺工艺（高密度短沟道（高密度短沟道MOS工工艺）。艺）。二是二是CHMOS工艺工艺（互补金属氧化物（互补金属氧化物的的HMOS工艺）。工艺）。第1章 单片机概述 37（3）在功能上，该系列单片机有基本型）在功能上，该系列单片机有基本型和增强型两大类：和增强型两大类：增强型增强型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32 基本型基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C31第1章 单片机概述 38（4）在片内程序存储器的配置上，该系列）在片内程序存储器的配置上，该系列单片机有三种形式，即掩膜单片机有三种形式，即掩膜ROM、EPROM和和ROMLess(无片内程序存储器无片内程序存储器)。如：。如：80C51有有4K字节的掩膜字节的掩膜ROM；87C51有有4K字节的字节的EPROM；80C31在芯片内无程序存储器。在芯片内无程序存储器。第1章 单片机概述 39二、二、80C5180C51系列系列 Intel的：的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；等；ATMEL的：的：89C51、89C52、89C2051等；等；Philips、华邦、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等等公司的许多产品公司的许多产品。80C51是是MCS-51系列中系列中CHMOS工艺的工艺的一个典型品种一个典型品种；其它厂商；其它厂商以以8051为基核为基核开发开发出的出的CMOS工艺单片机产品工艺单片机产品统称为统称为80C51系系列列。当前常用的。当前常用的80C51系列单片机主要产品系列单片机主要产品有：有：第1章 单片机概述 40三、三、80C5180C51典型产品资源配置典型产品资源配置第1章 单片机概述 411.7 1.7 单片机的应用开发单片机的应用开发 单片机的主要应用在检测、控制领域。具有小巧灵活、单片机的主要应用在检测、控制领域。具有小巧灵活、成本低、可靠性好、适应温度范围宽、易扩展等特点。以成本低、可靠性好、适应温度范围宽、易扩展等特点。以下是单片机应用领域的举例：下是单片机应用领域的举例：一、单片机的应用一、单片机的应用 1、工业自动化、工业自动化 在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集还在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集还是测控技术，都离不开单片机。机电一体化技术（例如机是测控技术，都离不开单片机。机电一体化技术（例如机器人技术）将发挥愈来愈重要的作用。器人技术）将发挥愈来愈重要的作用。第1章 单片机概述 42 2、智能仪器仪表、智能仪器仪表 在智能仪器仪表中，单片机应用十分普及。单片机的在智能仪器仪表中，单片机应用十分普及。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度，减小体积而易于携带。使用有助于提高仪器仪表的精度，减小体积而易于携带。3、消费类电子产品、消费类电子产品 主要反映在家电领域，目前家电产品的一个重要发展主要反映在家电领域，目前家电产品的一个重要发展趋势是不断提高其智能化程度。例如，洗衣机、电冰箱、趋势是不断提高其智能化程度。例如，洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、手机、空调、电视机、微波炉、手机、MP3、IC卡、汽车电子设卡、汽车电子设备等。备等。4、通信方面、通信方面 在调制解调器、程控交换技术，以及各种通信设备在调制解调器、程控交换技术，以及各种通信设备（如（如MODEM、路由器、交换机等），单片机都得到了广、路由器、交换机等），单片机都得到了广泛的应用。泛的应用。第1章 单片机概述 43 5、武器装备、武器装备 在现代化的武器装备中，如飞机、军舰、坦克、导弹、在现代化的武器装备中，如飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷制导、智能武器、航天飞机导航系统等领域都有单片鱼雷制导、智能武器、航天飞机导航系统等领域都有单片机深入其中。机深入其中。6、终端及外部设备控制、终端及外部设备控制 计算机网络中断设备，银行中断及计算机外部设备，计算机网络中断设备，银行中断及计算机外部设备，如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等设备如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等设备中，都使用了单片机。中，都使用了单片机。7、多机分布式系统、多机分布式系统 可用多片单片机构成分布式测控系统，它使单片机的可用多片单片机构成分布式测控系统，它使单片机的应用进入了一个新的水平。应用进入了一个新的水平。第1章 单片机概述 44 单片机系统的开放过程主要包括以下几个步骤：单片机系统的开放过程主要包括以下几个步骤：二、单片机的开发二、单片机的开发 1、总体设计、总体设计 包括确定技术指标、机型选择、器件选择、硬件和软包括确定技术指标、机型选择、器件选择、硬件和软件的功能划分等几个步骤。件的功能划分等几个步骤。2、硬件设计、硬件设计 根据总体设计要求，再所选择机型的基础上，确定系根据总体设计要求，再所选择机型的基础上，确定系统扩展所要用的存储器、统扩展所要用的存储器、I/O电路、电路、A/D电路以及有关外围电路以及有关外围电路等，然后设计出系统的电路原理图。电路等，然后设计出系统的电路原理图。第1章 单片机概述 45 3、软件设计、软件设计 在单片机应用系统的研制过程中，软件设计一般是工在单片机应用系统的研制过程中，软件设计一般是工作量最大、最重要的任务。软件编写和调试所花的时间也作量最大、最重要的任务。软件编写和调试所花的时间也是整个设计过程中最长的。是整个设计过程中最长的。第1章 单片机概述 46单片机应用系统开发流程图第1章 单片机概述 47 1.1.已知原码如下，写出其反码和补码（最高位是符号位）已知原码如下，写出其反码和补码（最高位是符号位）（1）X 01011001，（2）X 00111110 （3）X 11011011，（4）X 11111100原原原原原原原原 2.当微机把下列数看成无符号数时，它们相应当微机把下列数看成无符号数时，它们相应的十进制为多少？若把它们看出是补码，最高位为的十进制为多少？若把它们看出是补码，最高位为符号位，它们相应的十进制数又是多少？符号位，它们相应的十进制数又是多少？（1）10001110 （2）10110000 （3）00010001 （4）01110101思 考 题第1章 单片机概述 482、答、答:当把当把(1)(4)的数看成无符号数时，它们相应的十进制的数看成无符号数时，它们相应的十进制 数如下：数如下：(1)10001110142 (2)10110000176 (3)0001000117 (4)01110101117 当把它们看成是补码，最高位为符号位时，它们相应的当把它们看成是补码，最高位为符号位时，它们相应的十进制数如下十进制数如下:(1)10001110-114 (2)10110000-80 (3)0001000117 (4)011101011171 1、答：、答：（1）X 01011001，（1）X 01011001 （2）X 00111110，（2）X 00111110 （3）X 10100100，（3）X 10100101 （4）X 10000011，（4）X 10000100反反反反反反反反补补补补补补补补第1章 单片机概述 493、单片机（、单片机（MCU）和微处理器（）和微处理器（MPU）有何不同？）有何不同？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？4、你认为在哪个领域中单片机的应用将得到较大、你认为在哪个领域中单片机的应用将得到较大 发展？简述该领域的现状和技术发展趋势。发展？简述该领域的现状和技术发展趋势。