单片机原理及应用第1章单片微型计算机基础知识

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1、第1章单片微型计算机基础知识学习目标理解单片机应用系统的构成了解单片机的发展概况、应用特点及主流产品理解单片机的各种应用形态了解单片机系统中使用计算机语言的基本知识学习重点MCS-51系列单片机的分类和性能常用名词术语等基础知识单片机的发展概况、应用特点及主流产品主要内容1.1单片机的发展概况●任务1：什么是单片机●任务3：单片机的应用及发展趋势●任务4：MCS-51系列单片机的分类●任务2：单片机发展历程及产品近况主要内容1.2计算机中数的表示方法●任务1：进位计数制及其转换●任务2：机器数●任务3：常用名词

2、术语及字符的表示主要内容1.3单片机系统●任务1：单片机的硬件系统●任务2：单片机的软件系统●任务3：单片机开发时用到的程序设计语言1.1单片机的发展概况1.1.1什么是单片机●介绍把微型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、定时器/计数器、中断系统等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微型计算机。这种集成电路芯片被称为单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer），简称单片机。●注意强调从其组成、逻辑功能上来看，单片机都具备了微

3、机系统的基本部件。但是需要指出的是，单片机毕竟还只是一个芯片，只有在配置了应用系统所需的接口芯片、输入/输出设备等，才可以构成实用的单片机应用系统。1.1单片机的发展概况1.1.2单片机发展历程及产品近况1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。该系列单片机早期产品在芯片内集成了8位CPU、1KB程序存储器（ROM）、64B数据存储器（RAM）、27根I/O线和1个8位定时/计数器。此阶段的主要特点是：在单个芯片内实现了CPU、存储器、I/O接口、定时/计数器、中断系统、时钟等部件的集成。但存储器

4、容量较小，寻址范围小（不大于4KB），无串行接口，指令系统功能不强。●1．单芯片微机形成阶段单片机技术发展十分迅速，产品琳琅满目。纵观整个单片机技术发展过程，可以分为以下3个主要阶段：1.1单片机的发展概况1980年，Intel公司推出MCS-51系列单片机。该系列单片机在芯片内集成了8位CPU、4KB程序存储器（ROM）、128B数据存储器（RAM）、4个8位并行接口、1个全双工串行接口、2个16位定时/计数器，寻址范围为64KB，并集成有控制功能较强的布尔处理器（完成位处理功能）。此阶段的主要特点是：结构体

5、系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单片机的经典机型。●2．性能完善提高阶段1.1单片机的发展概况1982年，Intel公司推出MCS-96系列单片机。该系列单片机在芯片内集成了16位CPU、8KB程序存储器（ROM）、232B数据存储器（RAM）、5个8位并行接口、1个全双工串行接口、2个16位定时/计数器。寻址范围最大为64KB，片上还有8路10位ADC、1路PWM（D/A）输出及高速I/O部件等。此阶段的主要特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便

6、灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。至此，“微控制器”的称谓更能反映单片机的本质。●3．微控制器化阶段1.1单片机的发展概况随着微电子设计技术及计算机技术的不断发展，单片机产品和技术日新月异。单片机产品近况可以归纳为以下两个方面。（1）8051系列单片机种类繁多，主流地位已经形成。近年来推出与8051兼容的主要产品有：ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；Philips公司推出的P80C、P87C系列高性能单片机；Winbond公司推出的W78C51、W77C51系列高速低价单片机；A

7、DI公司推出的ADuC8××系列高精度ADC单片机；LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；MAXIM公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。1.1单片机的发展概况（2）非805l结构单片机不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间在8051及其兼容产品流行的同时，一些单片机芯片生产厂商也推出了一些非8051结构的产品，影响较大的有：Intel公司推出MCS-96系列16位单片机；Microchip公司推出PIC系列RISC单片机；

8、TI公司推出MSP430F系列16位低电压、低功耗单片机；ATMEL公司推出AVR系列RISC单片机。目前，单片机正朝着高性能和多品种的方向发展，但由于MCS-51系列的8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，所以MCS-51系列单片机，现在及以后的相当一段时期内仍然将占据单片机应用的主导地位。1.1单片机的发展概况1.1.3单片机的应用及发展趋势●1．单片机的应用领域单片机的应用极