单片机课件--第一章绪论

1、单片机原理与应用广泛应用： 在工业控制、智能仪器、办公自动化、家用电器及航空航天军事等诸多领域，到处可见单片机的踪影，单片机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的标志之一。所属领域：属于嵌入式智能控制技术。与其他专业课程的关系： 先修课程：计算机硬件原理、C语言后续课程：DSP技术、电子线路CAD等专业地位：是测控技术与仪器专业的一门重要专业课程。学习方法：属于应用设计类课程。多观察、勤动手；多动脑，勤编程；多琢磨，勤调试。第1章 绪论一、什么是单片机从外形上看：双列直插式封装（DIP）从内部上看：结构图又称微控制器 （Microcontroller Unit ,MCU)或称嵌入式控

2、制器（Embedded Controller) 在一块半导体硅片上集成了微处理器（CPU)、存储器、各种I/O接口，具有计算机的属性，称为单片微型计算机（简称单片机）。从类型上看：通用型单片机专用型单片机第一阶段（19761978年）：低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。第二阶段（19781982年）：高性能单片机阶段。这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并

3、在不断的改进和发展。以Intel公司的MCS-51为代表。第三阶段（19821990年）：16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。第四阶段（1990年）：微控制器的全面发展阶段。各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。 CPU有8位、16位、32位 ，时钟频率高达20MHZ，片内集成看门狗、DMA传输、调制解调

4、器等。代表产品：NEC公司MPD7800 ReckWell公司的R65C29 intel公司的8044。二、单片机的发展历史及趋势快速、大容量、高集成化、低功耗等方向发展三、单片机的主要生产厂家和机型生产厂家单片机型号美国Intel公司MCS-51系列及其增强型美国ATMEL公司89C51、89C52等美国Zilog公司Z8系列美国TI公司TMS7000系列荷兰飞利浦公司8XC552系列日本松下公司MN6800系列日本日立公司HD6301,HD6305系列MCS-51单片机系列 资 源 配 置 子 系 列片内ROM的形式片内ROM容量片内RAM容量定时器与计数器中断源无ROMEPROME2PR

5、OM85180318051875189514KB128B21658C5180C3180C5187C5189C514KB128B216585280328052875289528KB256B31668C5280C3280C5287C5289C528KB256B31678051芯片的功耗为630mW,而80C51的功耗只有120mW。（1）体积小，重量轻；（2）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；（4）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ROM在8KB以下，内RAM在256B以内。四、单片机特点：单片机应用系统的组成 五、 单片机系

6、统的开发过程五、 单片机系统的开发过程(1) 明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。(2) 设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送工厂制作。(3) 完成器件的安装焊接。(4)根据硬件设计和系统要求编写应用程序。(6) 使用编程器烧写单片机应用程序或使用ISP技术下载。 (5)在线调试软硬件。(7) 独立运行单片机程序(1) 明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302EEPROM24C02温度传感器18B20AD变换器0832稳压片78L05晶 振电阻和排电阻瓷片小电容零压力插座万用焊接板仪器盒液晶显示屏拨动开关

7、红外遥控用 发射接受一体管继电器各类接插件遥控组件超声波发射接受头双路遥控组件88二极管点阵 八段数码管(2) 设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送工厂制作。(3) 完成器件的安装焊接。(4)根据硬件设计和系统要求编写应用程序。仿真器编程器软件界面返回(5)在线调试软硬件。(6) 使用编程器烧写单片机应用程序或使用ISP技术下载。编程器和芯片座ISP技术以及优势传统的编程方式：必须要把单片机先从电路板上取下来，然后放入专用的编程器进行编程，最后再次放入电路板进行调试。 传统的编程方式开发步骤有以下缺点： 1）频繁的拔插芯片，容易损坏芯片的引脚； 2）如果频繁的调试程序，换程序，必须

8、重复拔 插，大大降低了开发效率。 ISP技术：彻底地改变了传统的开发模式，它只要在电路板上留下个接口（如ispdown的十芯插座），配合ispdown的下载电缆，就可以不用拔出芯片，在电路板上就可以对芯片进行编程。称为在线编程技术。ISP技术有以下优势：1）工程师在开发电子系统时彻底告别频繁拔插芯片的噩梦，避免损坏芯片的引脚；2） ISP 可以加速产品的上市并降低研发成本。3）ISP技术帮助工程师缩短从设计、制造到现场调试、简化生产流程大大提高了工作效率。4）在试验新品或学生试验等经常需要用不同的程序调试芯片的场合中，在线编程技术尤为重要。5）采用ISP设计是对市场定型产品进行现场升级和维护的最经济、最有效的方式。 超声波发射和接收一体化机(7) 独立运行单片机程序能汉字显示的显示屏和实时时钟板电子万年历六、本课程的主要内容1、单片机的硬件结构CPU存储器结构并行I/O接口中断系统定时器/计数器串行口2、单片机的指令系统及编程3、单片机的系统扩展技术存储器的扩展I/O接口的扩展键盘显示器的扩展A/D和D/A转换器的扩展七、参考资料2、仿真软件：Keil C Proteus1、MCS-51系列单片机及其应用，蔡美