《单片机原理嵌入式系统基础》

《《单片机原理嵌入式系统基础》》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1章微型计算机基础主要介绍微型计算机的基本问题（MicroComputer---MC)1．1微型计算机概述1．2微型计算机系统1．3数字电路基础1．4计算机中的数制和编码匈牙利籍数学家冯·诺依曼在1946年提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。（EDVAC-ELECTRONICDISCRETEVARIABLEAUTOMATICCOMPUTER）电子计算机技术的发展，相继经历了五个时代：﹡电子管计算机；﹡晶

2、体管计算机；﹡集成电路计算机；﹡大规模集成电路计算机；﹡超大规模集成电路计算机。计算机的结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的计算机的经典结构框架。1．1微型计算机概述一、发展二、分类三、特点四、应用五、发展趋势一、微型计算机的发展六个时期：第一时期（1971～1973年）4位或8位低档微处理器和微机；第二时期（1973～1977年）8位中高档微处理器和微机；第三时期（1978～1984年）16位微处理器和微机；第四时期（1985～1992年）32位微处理器和微机；第五时期（1993～1999年）超级3

3、2位Pentium微处理器和微机第六时期（2000年以后）新一代64位微处理器Merecd和微机二、MC的分类共有4种分类方法。1按微处理器的位数（字长）分4位机、8位机、16位机、32位机、64位机2按微型计算机的用途分通用机和专用机两类3、按微型计算机的档次分低档机、中档机和高档机4、按微型计算机的组装形式和系统规模分单片机、单板机、个人计算机从应用形态上，微机可以分成三种：◆多板机（系统机）将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）。各种适配板卡插在主机板的扩

4、展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。工业PC机也属于多板机。◆单板机将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单板机单片机是将中央处理器（CPU）,随机存储器（RAM），只读存储器（ROM或EPROM）,定时器/计数器芯片和一些输入/输出接口电路集成在一个芯片上的微型计算机，有

5、的甚至包含A/D、D/A转换器。总而言之，一块单片机芯片，就相当于一台微型计算机。又称为微控制器（Microcontroller）。它是专为工业控制和智能仪器设计的一种集成度很高的微型计算机。◆单片机◆三种应用形态的比较：单板机单片机系统机（多板机）系统机（桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。单片机（嵌入式应用）属于专用计算机，主要应用于智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统。图1-1微处理器、微计算机和微计算机系统的关系微计算机

6、系统概念单片机的发展单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：◆单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。◆性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较

7、强的布尔处理器。特点是：结构体系完善，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经典机种。◆微控制器化阶段特点是：片内面向测控系统，外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速

8、I/O部件等。三、MC特点（1）体积小、重量轻、功耗低（2）可靠性高、使用环境条件要求低（3）结构简单灵活、系统设计方便、适应性强（4）性能价格比高四、MC应用（1）科学计算（2）数据处理和与信息管理（3）CAD、CAM、CAA和CAI的应用（4）过程控制和仪器仪表智能化（5）军事领域的应用（6）多媒体系统和信息高速公路（7）家用电器和家庭自动化（8）人工智能的应用五、MC发展趋势多级流水线结构芯片上存储器管理技术虚拟存储技术并行处理的哈佛结构RISC结构整片集成技术1．2微型计算