微机原理与应用：第0章 单片机概述

微机原理与应用如何学习单片机具备什么知识基础？从哪种单片机学起？

买什么样的书籍？需要的学习条件和环境？学习方法？1具备什么知识基础？C语言（或其它基础语言）：打好编程基础。电子技术：特别是数字电子技术，是必备的电路基础。微机原理：对计算机基础知识有较好的准备。

8051单片机的书籍、资料、器材都较多，其派生品也很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列单片机的指令、管脚、内部主要结构、用法都与MSC-51相同。目前其价格较低，你学习的片子也可以做产品，做产品的片子也可以做实验。

PIC和AVR的书籍、资料以及器件供应并不理想，不太适合初学者选择。2从哪种单片机学起？MCS-51、PIC、AVR前面看得懂，后面看不懂的书籍。

3买什么样的书籍？若前后都看不懂的书最好先别买，因为这本书短时间内不会对你起多大作用。当然若不是把书当资料查也不必买前后你都懂的书，因为它对你来说有点浅。应以原理书籍为主。其次可以购买一些应用方面的书籍以便参考。需要哪些器材？

电子技术本身与实验离不开，若光靠看书是很难理解其原理和学会单片机开发的。你应该购置相关单片机的芯片、编程器、实验板，以及开发单片机的相关软件。并以边看书边实验的方式进行学习其效果将明显好的多！4学习条件和学习环境推荐初学者的软件硬件准备计算机一台开发实验板一块相关软件：开发软件、仿真软件、下载软件等。工具书：教材一本，较祥细的手册类书一本。其它资料：器件资料、应用文档、实例等，主要由网络收集。6单片机学习方法

熟悉和了解单片机的内部资源；

熟悉和了解单片机的指令系统；

坚持手、脑并用的原则；学好相关硬件电路知识，软件与硬件设计结合，理论与实践结合。看、练、做结合，多参加工程实践第0章单片机概述

单片机自20世纪70年代问世以来,已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等方面。

1.什么是单片机

在半导体硅片上集成了微处理器(CPU),存储器(RAM,ROM,EPROM)和各种输入、输出接口。具有一台计算机的属性。也称为微控制器MCU(MicroControllerUnit)。又称为嵌入式控制器EMCU（EmbeddedMicroControllerUnit）。按用途可分为通用型和专用型两大类：

（1）通用型把可开发的内部资源，如RAM、ROM、I/O等功能部件等全部提供给用户。用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心的测控系统。

（2）专用型专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机。“专用”单片机。针对性强且数量巨大。对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考虑。

“专用”单片机具有十分明显的综合优势。

本课程介绍的MCS-51系列单片机是一种通用单片机，其结构和原理对所有单片机都是适用的。2.单片机的历史及发展概况可分为四个阶段：第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。双片的形式而且功能比较简单。第二阶段（1976年～1978年）:

低性能单片机阶段。以Intel公司制造的MCS-48单片机为代表。第三阶段(1978年～现在)：高性能单片机阶段。Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。第四阶段(1982年～现在)：

8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段。3.8位单片机的主要生产厂家和机型

（1）美国Intel公司MCS-51系列及其增强型、扩展型系列（2）美国ATMEL公司89C51、89C52、89C55等。（3）荷兰PHILIPS（菲力浦）公司8×C552系列。

MCS-51系列单片机在我国得到了广泛的应用，单片机的主流系列。 软硬件应用设计资料丰富齐全。4.单片机的发展趋势

一、CPU的改进

（1）采用双CPU结构，提高处理能力（2）增加数据总线宽度。二、存储器的发展

（1）加大存储容量。（2）片内EPROM采用E2PROM或闪烁（Flash）存储器。（3）程序保密化。

三、外围电路内装化

集成电路技术及工艺的不断发展，系统的单片化，新增A/D和D/A转换器、监视定时器等。四、低功耗化

CMOS化(即高密度金属氧化物半导体工艺)

5.单片机的应用

单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领域。单片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点：使用温度：

民品：0°C—+70°C

工业品：-40°C—+85°C

军品：-65°C—+125°C在下述的各个领域中得到了广泛的应用

1.工业自动化

2.智能仪器仪表

3．消费类电子产品

4.通讯方面

5．武器装备

6．终端及外部设备控制

7．多机分布式系统

20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给了许多半导体芯片生产厂家，如AMTEL、PHILIPS、DALLAS公司等。这些厂家生产与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。6.MCS-51系列单片机

MCS是Intel公司生产的单片机的系列符号。

（1）基本型

典型产品：8031/8051/8751

（2）增强型

典型产品：8032/8052/8752。它们的内部RAM增到256字节，8052、8752的内部程序存储器扩展到8KB，16位定时器/计数器增至3个。（3）低功耗型典型产品：80C31/87C51/80C51。采用CMOS工艺适于电池供电或其它要求低功耗的场合。

MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：（4）超8位型

PHILIPS（菲力浦）公司：80C552/87C552/83C552系列单片机。将MCS-96系列（16位单片机）中的一些I/O部件如：高速输入/输出（HSI/HSO）、A/D转换器、脉冲宽度调制(PWM）、看门狗定时器（WDT—WatchDogTimer）等移植进来构成新一代MCS-51产品。功能介于MCS-51和MCS-96之间。目前已得到了较广泛的使用。（5）片内闪存储器型美国ATMEL公司推出的AT89C51