mcs-51单片机的基本结构

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1、第11章嵌入式处理器及新技术11.1单片微处理器的结构与性能11.3单片微处理器的增强功能与新技术11.2单片微处理器的存储组织及I/O口11.4嵌入式技术的概念11.6ARM处理器指令系统与编程简介11.5ARM处理器基础11.1单片微处理器的结构与性能1.单片微处理器的概念◆组成：运算器、控制器、存储器、输入/输出接口电路等四个基本部分，除具有典型微机的各功能部件外，在片内还集成了A/D、D/A转换器、高速输入/输出部件、串行通信控制和定时器/计数器等部件。◆用途：适合控制应用、自动化仪表等领域。1.单片微处理器的概念单片机内部

2、包括了微型计算机应具有的全部基本要素：CPU、ROM（或EPROM）、RAM和I/O接口电路。单片机不但是一个有效的数据处理器，而且更是一个功能很强的过程控制机。图11-1单片机内部结构框图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Intel4004,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。1.单片微处理器的概念◆第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。单片微机的发展历史1

3、.单片微处理器的概念◆第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。◆第2阶段（1976～1980）:低性能8位单片机阶段。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。单片微机的发展历史1.单片微处理器的概念◆第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。◆

4、第2阶段（1976～1980）:低性能8位单片机阶段。◆第3阶段（1980～1983）:高性能8位单片机阶段。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。单片微机的发展历史1.单片微处理器的概念◆第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。◆第2阶段（1976～1980）:低性能8位单片机阶段。◆第3阶段（1980～1983）:高性能8位单片机阶段。◆第4阶段（1983～80年代末）:16位单

5、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。这一阶段也是8位单片机发展和应用最活跃的阶段，Intel公司的8X252、UPI-452、83C152；Zilog公司的Super8；Motorola公司的MC68HC11等超强功能8位单片机。单片微机的发展历史1.单片微处理器的概念◆第1阶段（1971～1976）:单片机发展的初级阶段。◆第2阶段（1976～1980）:低性能8位单片机阶段。◆第3阶段（1980～1983）:高性能8位单片

6、机阶段。◆第4阶段（1983～80年代末）:16位单片机阶段。◆第5阶段（90年代）:提高性能的全面发展阶段。不但CPU具有了8位、16位、32位，也出现了双CPU的内部流水线结构，时钟达到20MHz，更高集成度、高速度和低功耗，具有PWM输出、监视定时器WDT、DMA传输控制器、CAN现场总线控制器、双标准串口以及SPI与I2C串行总线等丰富的特殊功能部件纷纷被嵌入到片内等等。STC系列属于第五阶段的最新产品。单片微机的发展历史单片机的特点1）片内集成存储器，但容量有限片内集成了少量的程序存储器ROM和数据存储器RAM。2）控制功

7、能强，运行速度快采用面向控制的软、硬件设计，具有丰富的条件分支转移和很强的位处理能力。3）引脚的功能复用较多为了解决实际引脚数和需要的信号线数的矛盾，较多地采用了引脚功能复用的方法，引脚的功能通常由指令设置或由机器状态来区分。4）产品类型多，功能扩展灵活硬件电路有不同I/O接口，不同附加功能和性能指标各异。5）可靠性较高单片机的全部电路集成到一块芯片上，大大缩短了系统内信号传送距离，提高了抗干扰能力。6）功耗较低单片机大多使用CHMOS工艺，且可以进入节电模式工作。1.单片微处理器的概念如数控机床、温度控制、可编程顺序控制、电机控制

8、、现代农业生产检测和各种工业过程控制系统都有单片机的大量应用。应用于仪器仪表、智能传感器、智能仪器、医疗器械等方面。1）智能化的民用电器如空调机、电冰箱、洗衣机、电子玩具、声像设备等。2）工农业检测和控制系统3）智能化仪器仪表4）办公