单片机原理及应用-第一章课件

单片机原理及应用单片机原理及应用1参考书MCS-51系列单片微型计算机及其应用（东南大学出版社孙育才）单片微型计算机原理、接口及应用（北京邮电大学出版社徐惠民）基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用（清华大学出版社张培仁）参考书MCS-51系列单片微型计算机及其应用（东南大学出21、掌握MCS-51单片机的配置能根据需要选择合适的单片机型号2、掌握MCS-51单片机的引脚功能，能进行系统扩展3、掌握MCS-51单片机的内部结构 ⑴存储器结构 ⑵定时/计数器结构课程要求1、掌握MCS-51单片机的配置课程要求3

⑶并行I/O口结构 ⑷串行通讯口结构 ⑸中断系统结构4、掌握指令系统的寻址方式5、熟练掌握指令系统（以及伪指令）6、能根据要求组建一个小系统（硬件）并能编写相应的汇编程序（软件）（实验） ⑶并行I/O口结构4一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章 绪论组成微型计算机的几大功能部件：？运算器控制器输出设备输入设备存储器一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章 绪论组成微型计算机5随着大规模/超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，将构成计算机的基本功能部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口及其它有关功能部件集成在一块半导体芯片上，该集成电路芯片就构成一台计算机，称为单片机（微机的单片化）。单片机：单片机的发展可分为四个阶段：随着大规模/超大规模集成电路技术的发展和计算机单片机：单片机6

⑴1975年，美国TI（TEXASINSTRUMENTS)公司推出了世界上第一个完全单片化的微型计算机：TMS1000型4位单片机1976年9月，Intel公司首次推出8位单片机MCS-48（低、中档8位单片机）

美国MostekFairChild3870系列单片机MotorolaMC6801系列单片机⑴1975年，美国TI（TEXASINSTRUMENT7MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置内部ROM1kB内部ROM≤2kB内部RAM 64B内部RAM ≤128BI/O口线27条寻址空间≤4kB8位定时/计数器1个只有并行口，无串行口中断源 2个

运算能力弱（算术运算只有加1、减1、加法指令）MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置内部ROM8

⑵1980年，Intel的MCS-51（高档8位单片机）Motorola公司新MC6801Zilog公司Z-8系列Rockwell公司6501/6502NEC公司TI公司μCOM-78ΧΧTMS-7000系列⑵1980年，Intel的MCS-51（高档8位单片9MCS-51系列单片机配置

内部ROM/EPROM达4kB～8kB

内部RAM达128B～256B

寻址空间（内部ROM+外部ROM）达64kB（外部RAM）达64kB

I/O口线:32条

16位定时/计数器:2～3个

中断源 :5～6个

全双工串行口:1个

指令功能强，增设乘、除、比较等运算指令，且具有位（布尔）处理能力MCS-51系列单片机配置内部ROM/EPROM10

⑶1983年，MCS-96系列单片机（16位）内部ROM:8kB内部RAM:232B寻址空间（外部ROM/RAM）达64kB（统一寻址）I/O口线（8位）:5个16位定时/计数器:2～3个16位软件定时器:4个16位Watchdog中断源:8个全双工串行口:1个10位A/D:4～8通道指令功能很强，能实现位、字节、字（16位）、双字（32位）操作⑶1983年，MCS-96系列单片机（16位）内部11CPU的数据处理速度和精度的提高（CPU字长、指令系统、硬件扩展等）内部资源的增加（存储器容量、存储器类型、并行口、串行口、A/D、定时计数器等）寻址能力的增加⑷32位高档单片机二、单片机的发展趋势1、不断推出高档、高性能计算机CPU的数据处理速度和精度的提高（CPU字长、指令系统、硬件122、高新技术下移，重点提高8位单片机性能(市场需要）4、日趋单片应用降低成本、提高可靠性、减小电路板尺寸uA2～7V主频4MHz、8MHz、12MHz、24MHz…3、采用新工艺,实现低功耗、宽电压、高速/高可靠性2、高新技术下移，重点提高8位单片机性能(市场需4、日趋13三、应用领域1、直接应用单片机在整个系统中始终处于核心控制地位

三、应用领域1、直接应用14智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）测控系统（温室人工控制系统、水闸自动控制、电镀生产

线自动控制、出租汽车计费器、交通灯自动控制系统…）智能接口（键盘接口、打印机、绘图机、硬盘驱动控

制…）智能产品

家用电器（洗衣机、冰箱、空调、遥控器、恒温器等）办公设备（电话机、传真机、打印机、复印机等）通信设备（IC卡及其读写器、无线RF收发器等）信号处理（语音识别、语言合成、图象识别等）智能武器智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）152、间接应用单片机只在系统的初始阶段工作或只在系统改变状态时起作用如：2、间接应用16四、单片机的典型产品1、51系列兼容的8位单片机⑴MCS-51系列单片机四、单片机的典型产品1、51系列兼容的8位单片机⑴MCS-17型号特性805180C518751803180C31805280328752片内ROM4kB4kB––8kB–8kBROMEPROM–ROM–EPROM片内RAM128B256B片外ROM60kB64kB56kB64kB56kB16位定时/计数器2个3个中断源5个6个片外RAM64kB最高钟频12MHz并行I/O口32条串行I/O口同步/异步方式（全双工）型号805180C518751803180C3180528018⑵Philips51系列单片机

P89C51 （4KFlashROM；128BRAM） P89C52/89C54/89C58 （8K/16K/32KFlash；256BRAM） P89C51Rx2 （16K-64KFlash；512-1KRAM） P89C66x （16K-64KFlash；512-8KRAM）最高时钟频率：33MHz⑵Philips51系列单片机P89C19⑶ATMEL51系列单片机1）内部Flash程序存储器2）以80C31核构成，与80C51完全兼容3)主频：12/16/20/

24MHz特性程序存储器(Flash)数据存储器专用寄存器（SFR）16位定时/计数器型号AT89C10511KB64BRAM128B1AT89C20512KB128BRAM2AT89C514KBAT89C528KB256BRAM3AT89S8252256BRAM2KBE2PROM⑶ATMEL51系列单片机1）内部Flash程序存储器特20⑷ADI的ADuC51系列单片机（ADuC8XX）⑸

Dallas51系列单片机（DS80C3XX，DS87C3XX，高速（4个时钟/机器周期））2、Microchip的PIC16C5X系列单片机3、Motorola的M68HCXX系列单片机⑷ADI的ADuC51系列单片机⑸Dallas51系21④目前使用较普遍的51系列单片机类型有哪些？？

MCS-51系列单片机：①片内和片外程序存储器容量、片内和片外数据存储器容量的关系？②主频的最大值？③哪些型号无内部程序存储器？使用时如何处理？④目前使用较普遍的51系列单片机类型有哪些？？MCS-522单片机原理及应用单片机原理及应用23参考书MCS-51系列单片微型计算机及其应用（东南大学出版社孙育才）单片微型计算机原理、接口及应用（北京邮电大学出版社徐惠民）基于C语言编程MCS-51单片机原理及应用（清华大学出版社张培仁）参考书MCS-51系列单片微型计算机及其应用（东南大学出241、掌握MCS-51单片机的配置能根据需要选择合适的单片机型号2、掌握MCS-51单片机的引脚功能，能进行系统扩展3、掌握MCS-51单片机的内部结构 ⑴存储器结构 ⑵定时/计数器结构课程要求1、掌握MCS-51单片机的配置课程要求25

⑶并行I/O口结构 ⑷串行通讯口结构 ⑸中断系统结构4、掌握指令系统的寻址方式5、熟练掌握指令系统（以及伪指令）6、能根据要求组建一个小系统（硬件）并能编写相应的汇编程序（软件）（实验） ⑶并行I/O口结构26一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章 绪论组成微型计算机的几大功能部件：？运算器控制器输出设备输入设备存储器一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章 绪论组成微型计算机27随着大规模/超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，将构成计算机的基本功能部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口及其它有关功能部件集成在一块半导体芯片上，该集成电路芯片就构成一台计算机，称为单片机（微机的单片化）。单片机：单片机的发展可分为四个阶段：随着大规模/超大规模集成电路技术的发展和计算机单片机：单片机28

⑴1975年，美国TI（TEXASINSTRUMENTS)公司推出了世界上第一个完全单片化的微型计算机：TMS1000型4位单片机1976年9月，Intel公司首次推出8位单片机MCS-48（低、中档8位单片机）

美国MostekFairChild3870系列单片机MotorolaMC6801系列单片机⑴1975年，美国TI（TEXASINSTRUMENT29MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置内部ROM1kB内部ROM≤2kB内部RAM 64B内部RAM ≤128BI/O口线27条寻址空间≤4kB8位定时/计数器1个只有并行口，无串行口中断源 2个

运算能力弱（算术运算只有加1、减1、加法指令）MCS-48系列芯片配置其它公司芯片配置内部ROM30

⑵1980年，Intel的MCS-51（高档8位单片机）Motorola公司新MC6801Zilog公司Z-8系列Rockwell公司6501/6502NEC公司TI公司μCOM-78ΧΧTMS-7000系列⑵1980年，Intel的MCS-51（高档8位单片31MCS-51系列单片机配置

内部ROM/EPROM达4kB～8kB

内部RAM达128B～256B

寻址空间（内部ROM+外部ROM）达64kB（外部RAM）达64kB

I/O口线:32条

16位定时/计数器:2～3个

中断源 :5～6个

全双工串行口:1个

指令功能强，增设乘、除、比较等运算指令，且具有位（布尔）处理能力MCS-51系列单片机配置内部ROM/EPROM32

⑶1983年，MCS-96系列单片机（16位）内部ROM:8kB内部RAM:232B寻址空间（外部ROM/RAM）达64kB（统一寻址）I/O口线（8位）:5个16位定时/计数器:2～3个16位软件定时器:4个16位Watchdog中断源:8个全双工串行口:1个10位A/D:4～8通道指令功能很强，能实现位、字节、字（16位）、双字（32位）操作⑶1983年，MCS-96系列单片机（16位）内部33CPU的数据处理速度和精度的提高（CPU字长、指令系统、硬件扩展等）内部资源的增加（存储器容量、存储器类型、并行口、串行口、A/D、定时计数器等）寻址能力的增加⑷32位高档单片机二、单片机的发展趋势1、不断推出高档、高性能计算机CPU的数据处理速度和精度的提高（CPU字长、指令系统、硬件342、高新技术下移，重点提高8位单片机性能(市场需要）4、日趋单片应用降低成本、提高可靠性、减小电路板尺寸uA2～7V主频4MHz、8MHz、12MHz、24MHz…3、采用新工艺,实现低功耗、宽电压、高速/高可靠性2、高新技术下移，重点提高8位单片机性能(市场需4、日趋35三、应用领域1、直接应用单片机在整个系统中始终处于核心控制地位

三、应用领域1、直接应用36智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）测控系统（温室人工控制系统、水闸自动控制、电镀生产

线自动控制、出租汽车计费器、交通灯自动控制系统…）智能接口（键盘接口、打印机、绘图机、硬盘驱动控

制…）智能产品

家用电器（洗衣机、冰箱、空调、遥控器、恒温器等）办公设备（电话机、传真机、打印机、复印机等）通信设备（IC卡及其读写器、无线RF收发器等）信号处理（语音识别、语言合成、图象识别等）智能武器智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）372、间接应用单片机只在系统的初始阶段工作或只在系统改变状态时起作用如：2、间接应用38四、单片机的典型产品1、51系列兼容的8位单片机⑴MCS-51系列单片机四、单片机的典型产品1、51系列兼容的8位单片机⑴MCS-39型号特性805180C518751803180C31805280328752片内ROM4kB4kB––8kB–8kBROMEPROM–ROM–EPROM片内RAM128B256B片外ROM60kB64kB56kB64kB56kB16位定时/计数器2个3个中断源5个6个片外RAM64kB最高钟频12MHz并行I/O口32条串行I/O口同步/异步方式（全双工）型号805180C518751803180C3180528040⑵Philips51系列单片机

P89C51 （4KFlashROM；128BRAM） P89C52/89C54/89C58 （8K/16K/32KF