单片微型计算机概述及预备知识

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1、单片机原理及应用第一章单片微型计算机概述及预备知识1.1单片机的发展历史和发展趋势1.2计算机的数制和码制及其数制间转换1.3计算机中数的表示方法1.4计算机的二进制数运算1.5常用的单片机产品1.6单片机的应用与选择电子计算机是一种能够高速而精确地进行数据处理的机器。计算机的发展分为四个时代：第一代计算机是电子管时代1946年美国宾夕法尼亚大学发明的ENIAC，用了18800只电子管，150平方米、30t、100kw、运算速度为5000次/秒。第二代计算机是晶体管时代1957年美国研制了第一台晶体管计算机TRANSACS-1000；主存贮器为磁芯存贮器，辅存贮器为磁盘、软件已开始使用高

2、级程序设计语言和操作系统。一、计算机的发展概况第一章单片微型计算机概述及预备知识第四代计算机是大规模、超大规模集成电路时代1971年IBM370主要存贮器为半导体存贮器第三代计算机是中、小规模集成电路时代1964年IBM推出的IBM360第一章单片微型计算机概述及预备知识第一章单片微型计算机概述及预备知识电子计算机是模仿人脑部分功能的一种工具，故俗称“电脑”。设想一下：人用算盘来计算2436+3748-4569的过程，把算盘记为R，则计算过程为：二、计算机的系统组成5、记录（R）结果6、停止计算1、0R2、2436R4、(R）-4569R3、(R)+3748R第一章单片微型计算机概述及预

3、备知识若用电子计算机模拟上述解题过程，计算机必须具备以下条件：1、机器内必须有相当于算盘的运算器；2、为了保存和记录原始数据、解题程序和运算的中间结果，机器内必须有容量足够大的存贮器；3、必须按照解题程序指挥、控制各个部件协同工作的控制器；4、必须具备将数据和程序送入机器内部的输入设备和给出计算结果的输出设备。第一章单片微型计算机概述及预备知识运算器、控制器、存贮器、输入/输出设备是计算机赖以工作的物质基础，称为硬件。当然只有硬件，而没有必要的程序，则计算机什么也干不了的，计算机中的程序称为软件。指令——执行某种操作的命令。程序——完成某种功能的一组指令。程序设计——编制解题程序的过程。

4、第一章单片微型计算机概述及预备知识1.1单片机的发展历史和发展趋势一、单片机的发展历史第一阶段（1974~1976）：单片机采用双片形式，即需另加其它外围电路才能构成完整的微型计算机。eg:仙童公司的F8+3851第二阶段（1976~1978）：低性能的单片机阶段。单片机由一片芯片构成，性能低。eg:MCS-48(Intel)；8048，8035(I/O少，存贮器容量小)；第一章单片微型计算机概述及预备知识第三阶段（1978~）：高性能单片机阶段。CPU、并行口、串行口、定时器、RAM、ROM、A/D、多级中断处理，RAM、ROM容量大，I/O种类数量多，寻址范围大。eg:MCS-51—

5、8031、Motorona—6801、Zilog—Z8第四阶段（1982~）8位单片机巩固发展及16位单片机推出。eg:MCS-51—8031，MCS-96—8096（8098）第一章单片微型计算机概述及预备知识二、单片机的发展趋势（一）CPU功能的增强（二）内部资源增多1、加大存贮容量。1、双CPU提高处理能力。2、增加数据总线宽度。NECPD—7800系列，内部采用16位数据总线。3、采用流水线结构。指令以队列形式出现在CPU中。4、串行总线。SPI、I2C用三条数据总线代替8位数据总线，减少引线，降低成本。第一章单片微型计算机概述及预备知识2、片内EPROM开始EEPROM化。鉴

6、于EEPROM中数据写入后就能永久保存，因此，有的单片机将它作为片内RAM使用，有的甚至作片内通用寄存器。3、I/O数量、能力增强（驱动能力，传输速度、控制能力）（四）低功耗化（三）外围电路内装化第一章单片微型计算机概述及预备知识1.2计算机的数制和码制及其数制间转换一、计算机的数制逢r进位，数的第i个数位对应于一个固定的值rn，rn称为该位的“权”。小数点左面各位的权是一个基数r的正次幂，小数点右面各位的权是一个基数r的负次幂。常用的数制有：二进制(Binary)、八进制(Octadic)、十进制(Decimal)和十六进制(Hexadecimal)，分别用B、O、D和H表示。举例说明

7、eg1：十进制数r=10其权为：···，102，101，100，101，102，···(987.32)10=9×102+8×101+7×100+3×10-1+2×10-2第一章单片微型计算机概述及预备知识eg2：二进制数r=2其权为：···，22，21，20，2-1，2-2，···(1011.101)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×21+0×22+1×23eg3：八进制数r=8其权为：···，82，81，8