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时间:2019-09-26
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1、第一章单片机基础知识-8051特点、结构与扩展1.18051单片机的特点1.28051的内部结构1.38051的系统扩展1.18051单片机的特点一、单片机的概念将组成微型计算机的各功能部件:中央处理器、存储器、I/O接口电路及定时/计数器等制作在一块集成电路芯片中从而构成完整的微型计算机-故称作单晶片微型计算机,简称单片机(Singlechipmicrocomputer)。或称微控制器(MCU:Microcontroller)可分为三个主要阶段:1、单芯片微机形成阶段1976年,Intel公司推出了MCS-48系列单片机。8位
2、CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。特点是:存储器容量较小,寻址范围小(不大于4K),无串行接口,指令系统功能不强。二、单片机的发展历史2、性能完善提高阶段1980年,Intel公司推出了MCS-51系列单片机:8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K,并有控制功能较强的布尔处理器。特点是:结构体系完善,性能已大大提高,面向控制的特点进一步突出。现在,MCS-51已成为公认的单片机经典机种。3、微控制器化阶段19
3、82年,Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成:16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。特点是:片内面向测控系统外围电路增强,使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微控制器”的称谓更能反映单片机的本质。4、单片机的发展趋势(1)低功耗CMOS化80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。更适合于在要求低功
4、耗象电池供电的应用场合。(2)微型单片化要求体积小、重量轻、具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。(3)主流与多品种共存在一定的时期内,以C8051为核心的单片机占据半壁江山,各品种单片机陆续侵占市场的情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。三、单片机的内部结构简介时钟电路SFR和RAMROMCPU定时/计数器并行端口中断系统串行端口系统总线时钟源T0T1P0P1P2P3TXDRXDINT0INT11、中央处理器CP
5、UCPU(CentralProcessingUnit)是计算机的核心部件,它由运算器和控制器组成,完成计算机的运算和控制功能。运算器又称算术逻辑部件(ALU,AithmctiealLogicUnit),主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。控制器(Controller)是整个计算机的指挥中心,它负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断,并根据指令发出控制信号,使计算机的有关部件及设备有条不紊地协调工作,保证计算机能自动、连续地运行。2、存储器Memory存储器(Memory)是具有记忆功能的部件,用来存储数据和程序。存储器
6、根据其位置不同可分为两类:内存储器和外存储器。内存储器(简称内存)和CPU直接相连,存放当前要运行的程序和数据,故也称主存储器(简称主存)。3、输入/输出接口(I/O接口)输入/输出(I/O)接口由大规模集成电路组成的I/O器件构成,用来连接主机和相应的I/O设备(如:键盘、显示器、打印机等),使得这些设备和主机之间传送的数据、信息在形式上和速度上都能匹配。不同的I/O设备必须配置与其相适应的I/O接口。8位的CPU,片内有振荡器和时钟电路,工作频率为1~12MHz(Atmel89Cxx为0~24MHz)片内有128/256字节
7、RAM片内有0K/4K/8K等字节程序存储器ROM可寻址片外64K字节数据存储器RAM可寻址片外64K字节程序存储器ROM4个8位的并行I/O口(PIO)1个全双工串行口(SIO/UART)2/3个16位定时器/计数器(TIMER/COUNTER)可处理5/6个中断源,两级中断优先级内置1个布尔处理器和1个布尔累加器(Cy)MCS-51指令集含111条指令4、MCS-51单片机基本特性四、典型的单片机产品MCS-51系列MC68系列PIC16系列MSP430系列AVR系列1、MCS-51系列Intel公司的高性能8位单片机,该系
8、列机有8051、8031、8751。80C51系列是其兼容性单片机,与8051系统结构相同,但采用CMOS工艺,对8051做了一些扩充,更有特点,功能更强。MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051
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