第1章 单片机概述

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1、1.1什么是单片机1.2单片机的历史及发展概况1.38位单片机的主要生产厂家和机型1.4单片机的发展趋势1.5单片机的应用1.6MCS-51系列单片机1.7单片机的开发与开发工具第1章单片机概述1.1什么是单片机1、微型计算机硬件结构——常见的微机外形台式微机便携式微机立式微机单片机就是单片微型计算机(Single-ChipMicrocomputer)。微型计算机硬件结构——冯.诺依曼结构主机输入设备输出设备主存储器CPU运算器控制器I/O设备多板机主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPU计算机系统通常由多块印刷电路板制成：单片机单片机

2、是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口等集成在一小块硅片上的微型机，所以称作单片微型计算机。单硅晶片CPU存储器控制电路定时器时钟电路I/O口单片机单片机单片机是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口等集成在一小块硅片上的微型机，所以称作单片微型计算机。单片机的英文简称：MCU或EMCU.MCU:MicrocontrollerUnit(微控制器)EMCU:EmbeddedMicrocontrollerUnit(嵌入式微控制器)区分几个概念CPU:CentralProcessingUnitMCU:MicrocontrollerUnitDSP:Di

3、gitalSignalProcessingDSPs:DigitalSignalProcessors单片机的分类（按用途）（2）专用型单片机（1）通用型单片机单片机的分类（按字长）（2）8位机（1）4位机字长:在算术逻辑单元中采用运算的基本位数，即CPU能一次处理的二进制位数。（3）16位机、32位机1.2单片机的历史及发展概括第一阶段（1974-1976）单片机初级阶段特点:制造工艺落后和集成度低,而且采用双片形式。典型产品:Fairchild公司的F8和Mostek公司的3870等。1974年,美国仙童(Fairchild)公司研制的世界第一台

4、单片微型机F8。第二阶段(1976一1978)低性能单片机阶段特点:已能在单块芯片内集成CPU、多个8位并行I/O接口、一个8位定时器/计数器，RAM和ROM等功能部件。缺点:性能低，寻址范围不大于4KB，无串口，中断处理简单。典型产品:Intel公司推出的MCS-48系列单片机。第三阶段(1978—现在)高性能单片机阶段特点:与前两代相比，片内存储器容量加大，寻址范围达到64KB，多级中断处理，多个16位定时器/计数器，集成了全双工串行口，有的带A/D转换。指令系统趋于丰富和完善，增加了许多突出控制功能的指令。典型产品:Intel公司的MCS-

5、51系列，Motorola公司的MC6801，TI公司的TMS7000系列等。第四阶段(1982—现在)8位单片机发展，16位/32位单片机推出阶段。特点:1.随着MCS-5l系列的广泛应用，许多电气厂商竞相使用80C51的内核技术，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A／D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，强化了智能控制器的特征。2.高速、大寻址范围、强运算能力的8位／16位／32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。典型产品:1.16位单片机凌阳系列、IntelMCS-96系列8098/8096、80C198/80C19

6、62.32位单片机ARM7、ARM9、ARM10、80960、…….1.38位单片机的主要生产厂家和机型IntelMCS-51系列Motorola、6805系列Atmel89C51系列ZilogZ8系列、SUPER8FairchildF8、3870系列Rockwell6500/1系列TITMS7000系列NSNS8070系列RCACDP1800系列Philips8xC552系列1.4单片机的发展状况1.CPU的改进采用双CPU结构，以提高处理能力。例：Rockwell公司的R6500/21和R65C29。增加数据总线宽度。例：NEC公司的µPD7

7、800将ALU作成16位运算部件，内部采用16位数据总线。采用流水线结构，具有很高的运算速度。串行总线结构。主要有Philips公司的I2C总线（InterICBUS：芯片间总线）、DALLAS公司的单总线（1－Wire）、MOTOROLA公司的SPI串行外设接口等。2.存储器的发展加大存储器容量。片内RAM256B，片内外扩RAM(ERAM)2KB，ROM容量从4K、16K、32K到64K。片内EPROM采用E2PROM或Flash存储器。编程和擦除完全是电气实现。编程和擦除速度快，可以使用通用的编程器脱机编程，也可在线编程（ISP：In-Sy

8、stemProgram）。程序保密化。如Winbond公司的W78E58B等。编程采用加锁方式，若要读取片内程存代码或重新编程，需先执行