单片机原理及接口技术第3版课件(梅丽凤)第1章.ppt

1、单片机原理及接口技术 第3版,清华大学出版社 北京交通大学出版社 ISBN 978-7-81123-160-1,梅丽凤主编,有关本课程学习的几点建议,本课程是一门实践性、应用性很强的学科 仅仅听懂还不够,重在培养动手能力,硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想,本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理这方面知识掌握得不够好的请自己补上,预习、听课、复习、作业、实验环环都重要 用科学的方法学习,第1章 绪 论,本章要点： 单片机的组成及特点 单片机应用领域 Intel 公司51系列单片机 51系列单片机命名规则 Atmel 公司51系列单片机,微型计算机（PC机）是由微处

2、理器（CPU)加上程序存储器(ROM 、EPROM、Flash ROM）和数据存储器（RAM），以及与外围设备相连接的输入/输出（I/O）接口电路等构成，图1-1所示为微型计算机的组成。,1.1 单片机的特点及应用领域 1.1.1 单片机的特点,，图1-1 微型计算机的组成。,什么是单片机?,如 果将微处理器、存储器和输入输出接口电路集成在一块集成电路芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。,PC机： 上述部件以各个芯片形式安装在主板上。 单片机：上述部件被集成到一个芯片中。,单片机与PC机之异同（1）,组成： CPU(进行运算、控制) ROM(程序存储器)、 RAM(数据存储器)、 I/O口

3、(串口、并口等) 。,功能： PC机： PC机系统全力实现海量高速数据处理，兼顾控制功能。,单片机：单片机系统全力满足测控对象的测控功能，兼顾数据处理能力。,通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输； 单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。,单片机与PC机之异同（2）,应用特点： PC机：个人计算机（微机）,体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。,单片机：,体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用

4、，应用中要设计专业的硬件和软件。,单片机与PC机之异同（3）, 有优异的性能价格比。, 集成度高，体积小，可靠性好。, 控制能力强。, 低功耗,低电压,便于生产便携式产品。,单片机特点,（6）系统配置典型、规范，易于扩展。, 外部总线增加了I2C及SPI等串行总线。,1.1.2 单片机的应用领域, 智能化仪器仪表。, 机电一体化产品。, 工业测控系统。, 家用电器。, 计算机网络及通信技术。,（6） 航空航天系统和国防军事、尖端武器等。,Intel（英特尔）公司：MCS-51系列产品； Motorola（摩托罗拉）公司的M6805、M68HC05、M68HC11、M68HC12系列产品； At

5、mel（艾特梅尔）公司：AT89系列、AT90系列,1.2 常用单片机系列介绍,国际上比较著名、影响较大的公司以及他们的8位单片机产品如下：,Zilog（美国齐洛格）公司：Z8、Z8Encore系列； MicroChip公司：PIC16C、16F、PIC18F系列； Philips 公司：P87系列、P89系列产品；,1.2.1 Intel 公司MCS-51系列单片机,（1）8031/8051/8751三种型号是普通型，亦称为8051子系列。 这三种芯片的结构和功能相同，它们之间的区别在于片内程序存储器配置：,Intel公司自1976年首推出8位单片机之后，相继推出了三个系列几十个机种。其中5

6、1系列典型产品见教材3页表1-1。表中,8051片内含有4KB的掩膜ROM； 8751片内含有4KB的EPROM； 8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。,（2）8032AH/8052AH/8752AH是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。其中片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时器/计数器和一个中断源。,（3）80C31/80C51/87C51BH是8051子系列的CHMOS工艺芯片，80C32AH/80C52AH/87C52AH是8052子系列的CHMOS工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。 型号中带有“C”的，均为C

7、HMOS工艺芯片，其特点是功耗低。,世界上很多半导体公司都生产以8051为内核的单片机，开发出各种型号的51系列单片机，各大公司所生产的51系列单片机型号多种，通常以8XC51来命名51系列单片机，其中：,1.2.2 51系列单片机命名规则,X=,X =,其中，89C51单片机的最大特点是在片内含有Flash存储器，Flash存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器。,AT89系列单片机以8031为内核，是与8051系列单片机兼容的系列， ATMEL89系列单片机有许多型号，其内部功能配置概况见教材5页表1-2。,1.2.3 AT89系列单片机,AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位F

8、lash单片机产品。以MCS-51单片机为核心、与MCS-51单片机的软硬件兼容。,AT89系列单片机的最大特点是在片内含有Flash存储器，Flash存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器（记为FPEROM），在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改.,ATMEL89系列单片机分为标准型、低档型和高档型。,（1）低档型：有AT89C1051和AT89C2051两种。 低档型的单片机它的引脚只有20条，比标准型的40引脚少得多，功能较标准型AT89C51要弱。,标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次

9、檫写操作。全静态工作为024MHZ，有三级程序存储器加密锁定。,（2）标准型：有AT89C51、AT89C52、AT89LV51、AT89LV52等型号.,（6）AT89C51系列单片机中还有相应的低电压芯片，AT89LV51AT89LV55，最低工作电压可为2.7V。 （7）AT89C51系列单片机时钟频率最高可为24MHz。,标准型的AT89系列单片机具有如下特点：,（1）片内有足够的Flash ROM，可避免扩展外部ROM。（2）Flash ROM是电擦除和电写入，读写方便，可擦写1000次以上，可在线修改程序。,（3）价格低廉。AT89C51、C52零售价在10元以下。 （4）片内RO

10、M具有三级保密系统。即具有3个保密位，对其编程后，可有效防止程序被非法拷贝。,（5）AT89C52AT89C55芯片与80C52芯片相同，有定时/计数器3个，中断源6个,片内ROM256B。,高档型单片机增加的功能有： 含有9个中断响应的能力。 含标准型和低档型所不具有的SPI接口。 含有Watchdog定时器。 含有双数据指针。 含有8路A/D转换器。 AT89S8252除8K Flash存储器外，还含有一个2K的EEPROM，从而提高了存储容量。,（3） 高档型：AT89S51、AT89S52、AT89S53、AT89S8252等型号。,AT89S51有4K可下载Flash存储器，AT89S52、AT89S8252有8K可下载Flash存储器，AT89S53有12K可下载Flash存储器。,本课程以Atmel、Phlips和SST等公司的AT89C51/P89C51/ SST89C51（以下简称89C51）为样机，就51单片机的硬件结构、原理、指令系统、接口技术及其应用技术进行详细的学习与讨论。,1-1 什么