《单片机测控技术》PPT课件

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1、单片机测控技术第一章单片微型计算机概述单片微型计算机（简称单片机）作为微型计算机的一个重要的分支，自70年代问世以来，以及其高的性价比，受到人们的重视和关注，应用很广，发展也很快。单片机体积小，重量轻，抗干扰能力强，环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。正因为如此，在我国，单片机已广泛地应用在智能仪器仪表、机电设备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。1.1单片机的历史及发展概况单片机的发展历史可划分为四个阶段：第一阶段（1974~1976年）：单片机初级阶段。因工艺限制，单片机采用双片的形式而且功能比较简单。第二阶段（1976~1978年）：低性

2、能单片机阶段。以Intel公司制造的MCS-48为代表，这种单片机片内集成有8位CPU、并行I/O口、8位定时器/计数器RAM和ROM等。但是不足之处是无串行口，中断处理比较简单，片内RAM和ROM容量较小且寻址范围不大于4K。第三阶段（1978~至今）：高性能单片机阶段，这个阶段推出的单片机普遍带有串行I/O口，多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM、RAM容量大，且寻址范围可达64K字节，有的片外还带有A/D转换器。这类单片机的典型代表是：Intel公司的MCS-51系列、Mortorrola公司的6801和Zilog公司的Z8等。由于这类单片机的性价比高，所以，仍被

3、广泛应用，是目前应用数量较多的单片机。第四阶段（1982~至今）：8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段。16位单片机的主要代表是Intel公司的MCS-96系列单片机。而32位单片机除了具有更高的集成度外，其主振以达20MHz，这使32位单片机的数据处理速度比16位增快许多，性能比8位、16位单片机更加优越。80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已投放市场的产品就有50多个系列，四百多个品种。单片机的产品已占整个微机产品的80%以上，其中8位单片机的产量又占整个单片机产量的60%以上。这说明8位单片机将在最近若干年仍是工

4、业检测、控制应用的主角。1.2单片机的特点1.小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便地组装成各种智能式测、控设备及各种智能仪器仪表。2.可靠性好，适应温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法比拟的。3.易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能用指令。4.可以很方便到实现多机和分布式控制。1.3单片机的应用范围1.工业方面：各种测控系统，数据采集系统，工业机器人，智能化仪器，机电一体化产品等。2.智能仪器仪表方面：单片机应用在智能仪器仪表方面，不仅可以使传统的仪器仪表发生根

5、本的变革，也给传统的仪器仪表行业改造带来了曙光。3.通讯方面：调制解调器、程控交换技术等。4.民用方面：电子玩具、录象机、激光唱机等。5.导弹与控制方面：导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装备、航天飞机导航系统等。6.各种计算机外部设备及电器方面：打印机、硬盘驱动器、复印机，磁带机等。7.多机分布式系统：可用单片机构成分布式测控系统，它使单片机应用进入了一个新的水平。第二章80C51单片机的结构2.180C51单片机的结构Intel公司生产的80C51单片机的典型产品有80C51、80C31和87C51。80C51是ROM型单片机，内部有4KBROM；80C31无片内ROM；87C

6、51片内有4KBEPROM。除此以外，三者的内部结构及引脚完全相同。2.1.180C51单片机的组成及结构80C51主要由以下8部分组成。1.中央处理器（CPU）：中央处理器是单片机的大脑和心脏，主要完成运算和控制功能。2.内部数据存储器（内部RAM）：80C51共有256个RAM单元，但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用。3.内部程序存储器（内部ROM）：80C51共4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据等。4.定时器/计数器：80C51共有2个16位的定时器/计数器，可以实现定时和计数功能。5.并行I/O口：80C51共有4个8位I/O

7、口，可实现数据的并行输入输出。6.串行口：80C51有一个全双工的可编程串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。7.时钟电路：80C51单片内部有时钟电路，但晶振和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生示时钟脉冲序列。8.中断系统：80C51的中断系统功能较强，可以满足一般控制应用的需要。它共有5个中断源：2个外部中断源、3个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串性口中断。2.1.280C51单片机的引脚定义及功能。1.主电源引脚VSS和VCCVSS接地，VCC主电源