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《本科单片微型计算机原理及应用第2章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2章单片机基础第2章单片机基础2.1概述2.2MCS—51系列单片机基本结构2.3中央处理器CPU2.4MCS—51单片机存储器及存储空间2.5并行输入/输出接口第2章单片机基础2.1概述2.1.1单片机的产生与发展单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段:第2章单片机基础第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器Intel40
2、04,并配有RAM、ROM和移位寄存器,构成了第一台MCS—4微处理器,而后又推出了8位微处理器Intel8008,以及其它各公司相继推出的8位微处理器。第2章单片机基础第2阶段（1976～1980）:低性能单片机阶段。以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表,采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构,虽然其寻址范围有限（不大于4KB）,也没有串行I/O,RAM、ROM容量小,中断系统也较简单,但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。第2章单片机基础第3阶段（1980～
3、1983）:高性能单片机阶段。这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。片内RAM、ROM的容量加大,且寻址范围可达64KB,个别片内还带有A/D转换接口。第2章单片机基础第4阶段（1983～80年代末）:16位单片机阶段。1983年Intel公司又推出了高性能的16位单片机MCS—96系列,由于其采用了最新的制造工艺,使芯片集成度高达12万只晶体管/片。第5阶段（90年代）:单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。第2章单片机基础2.1.2单片机的应用由于单片机具有体积小、重量轻
4、、价格便宜、功耗低,控制功能强及运算速度快等特点,因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。按照单片机的特点,其应用可分为单机应用与多机应用。1.单机应用在一个应用系统中,只使用1片单片机称为单机应用,这是目前应用最多的一种方式。单片机应用的主要领域有:第2章单片机基础(1)测控系统。用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等,达到测量与控制的目的。(2)智能仪表。用单片机改造原有的测量、控制仪表,促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。(3)机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结
5、合,使传统机械产品结构简化,控制智能化。第2章单片机基础(4)智能接口。在计算机控制系统,特别是在较大型的工业测、控系统中,用单片机进行接口的控制与管理,加之单片机与主机的并行工作,大大提高了系统的运行速度。(5)智能民用产品。如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中,单片机控制器的引入,不仅使产品的功能大大增强,性能得到提高,而且获得了良好的使用效果。第2章单片机基础2.多机应用单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。(1)功能集散系统。多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要
6、求而设置的多机系统。(2)并行多机控制系统。并行多机控制系统主要解决工程应用系统的快速性问题,以便构成大型实时工程应用系统。(3)局部网络系统。第2章单片机基础2.1.3单片机系列简介目前世界上单片机生产厂商很多,如:Intel、Motorola、Philips、Siemens、NEC、ADM、Zilog等公司,其主流产品有几十个系列,几百个品种。尽管其各具特色,名称各异,但作为集CPU、RAM、ROM（或EPROM）、I/O接口、定时器/计数器、中断系统为一体的单片机,其原理大同小异。现以Intel公司的系列产品为例,说明各系列之间的区别。Intel公司从
7、其生产单片机开始,发展到现在,大体上可分为3大系列:MCS—48系列、MCS—51系列、MCS—96系列。该3大系列的性能简介见表2―1。第2章单片机基础表2―1Intel单片机系列性能简介第2章单片机基础2.2MCS—51系列单片机基本结构2.2.1MCS—51单片机系列MCS—51系列单片机虽已有10多种产品,但可分为两大系列:MCS—51子系列与MCS—52子系列。MCS—51子系列中主要有8031、8051、8751三种类型。而MCS—52子系列也有3种类型8032、8052、8752。各子系列配置见表2―2所示。第2章单片机基础表2―2MCS—51
8、系列单片机配置一览表第2章单片机基础表2―2中列出了
