第2章 MCS-51单片机的结构和原理

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1、单片机原理与应用第1章单片机概述第2章MCS–51单片机的结构和原理第3章MCS–51单片机的寻址方式和指令系统第4章汇编语言程序设计第5章MCS–51中断系统第6章MCS–51的定时器/计数器第7章MCS-51的串行通信接口第8章MCS–51单片机的系统扩展第9章MCS-51的接口技术第１章　单片机概述教学提示：单片机技术的应用是信息技术发展的一个方面，它为人们的生产和生活带来了极大方便。今天人们生活中的消费电子产品、生产中的智能控制仪器等不乏应用单片机技术的产品。单片机与PC系统一样改变了人们的生产和生

2、活方式。教学要求：本章让学生对单片机系统有一个初步认识，了解单片机的应用特点和发展趋势。1.1单片机的发展概况1.2单片机的特点及应用1.3单片机的常用系列第１章　单片机概述1.1单片机的发展概况21世纪是信息技术蓬勃发展的世纪，那么信息技术快速发展的具体体现是什么呢？单片机技术的应用应该是其中的一个方面。生产中使用的智能仪表、分布式控制系统总线、智能家电和智能办公设备等都可以见到单片机的身影。日常生活中常用的电子产品如MP3、手机、数码照相机、智能洗衣机、高科技电视机、智能冰箱等都是以单片机为控制核心的。

3、一、发展概况1946-1958:第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言汇编语言编程。世界上第一台数字计算机ENIAC。1958-1964:第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器,磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。1964-1971:第三代集成电路计算机。使用半导体存储器，出现多终端计算机和计算机网络。1971-:第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算机、单片微型计算机，外部设备多样化。1981-:第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流方式。二、计算机发展趋势微型化─便携式、低功耗巨型化─尖端科技领域的

4、信息处理，需要超大容量、高速度智能化─模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力系列化、标准化─便于各种计算机硬、软件兼容和升级网络化─网络计算机和信息高速公路多机系统─大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、故障分散、资源共享)1.2单片机的特点及应用在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路等元器件，从而构成了“单芯片微型计算机”，简称单片机。计算机系统通用计算机系统（ＰＣ机）嵌入式计算机系统（以单片机为核心）图1.1单片机系统与PC系统实例图图1.2PC的鼠标单片机图1.3优盘表1-1单片

5、机和PC的差别项目PC单片机概念形态标准，外部设备齐全，应用多个单片机和一个微处理器、通过装配不同的应用软件，多个部件组成的适应社会各个方面的计算机应用系统芯片级产品。它以某一种微处理器为核心，将RAM、总线、ROM/EPROM、总线逻辑、定时/计数器、并行I/O口、串行I/O口、看门狗、脉宽调制输出、A/D、D/A等集成到一块芯片内主机板复杂简单CPU奔腾、AMD等片内集成存储器硬盘、内存条片内集成或外扩展芯片操作系统Windows或Linux等自己编制、自行发展输出CRT或LCD屏幕等端口输出电信号驱动

6、LED数码管或LCD、发光管指示输入标准键盘、鼠标等端口输入非标准键盘及电信号编程语言VC、VB等汇编语言或C语言应用常在办公室、家庭见到已经嵌入到产品中，几乎见不到1.2单片机的特点及应用单片机的特点互补高密度金属氧化物半导体工艺特点：高速度低功耗低功耗CMOS化:80C51采用CHMOS微型单片化:集成1.基本功能：CPURAMROM并行通信接口串行通信接口中断系统定时电路时钟电路2.增强功能：A/D转换器D/A转换器SPI总线SMBusPCAPGA电压比较器温度传感器脉宽调制电路(PMW)看门狗(WD

7、T)LCD(液晶)驱动电路等主流与多品种共存:1.主流：以80C51为核心的系列兼容单片机（兼容结构及指令）如：PHLIPS、ATMEL(89)、Winbond及C8051F0XX系列单片机2.支流：Motorola、Zilog、Microchip、ATMEL(AVR)MSP430系列16位超低功耗单片机1.2单片机的特点及应用单片机的应用家用电器领域：电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材。办公自动化领域：打印机、绘图仪、复印机、电话、传真机等。智能仪表:采用单片机控制使得仪器仪表数字化、

8、智能化、微型化，且功能比起采用模拟电路或数字电路更加强大。工业自动化：构成形式多样的控制系统和数据采集系统。智能接口：手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信。医用设备领域：医用呼吸机、各种分析仪、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。其他应用领域：商业流通、汽车电子及航空航天电子领域等。1.3单片机的常用系列表1-2目前世界上著名的8位单片机的生产厂家和主要机型公司产品型号兼容性Inte