周国运单片机原理及应用C语言版1

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1、单片机原理及应用（C语言版）第1章单片机概述中国水利水电出版社第1章单片机概述目录1.1单片机的基本概念1.2单片机的发展概况1.3单片机的特点及应用1.4常用单片机简介1.5单片机系统的开发方法本章主要介绍了单片机的基本概念，单片机的发展概况，单片机的应用及其特点，以及一些常用的单片机。通过本章的学习，我们可以了解到什么是单片机，单片机的发展历史。并且对单片机的应用和开发方法有个初步的认识。第1章单片机概述1.1单片机的基本概念单片机：将CPU、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等，微型

2、计算机的主要部件集成在一块芯片上，使其具有计算机的基本功能。此就是“单片微型计算机”（SingleChipMicroComputer，SCMC或SCM），简称为“单片微机”、或“单片机”。微控制器概念：芯片上除了具有微机的功能部件之外，还集成有外部设备，如A/D、D/A、RTC、PWM、USB、Watchdog等。微处理器存储器外部设备接口适配器地址总线数据总线控制总线图1-1微机的组成1.1单片机的基本概念1.2单片机的发展概况主要内容1.2.1单片机的历史1.2.1单片机技术的发展1.2.1单片机的历史一、4位单片机

3、阶段1971年Intel公司首先开发出了第一片4位微处理器4004，主要用于家用电器、计算器、高级玩具中。4004的问世，既标志着微处理器的诞生，也标志着单片机、嵌入式系统的诞生。1975年美国德克萨斯仪器公司（TI）推出4位单片机TMS-1000。4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等。二、8位单片机阶段1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机，其增强型便是MCS-51。8位单片机由于功能强大，被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。三、16位单片机阶段1983年Intel公司推

4、出了16位单片机MCS-96系列。16位单片机可用于高速复杂的控制系统。四、32位单片机近几年，更高性能的32位单片机得到广泛的应用，典型的机型有ARM、DSP等系列。1.2.1单片机的历史1.2.2单片机技术的发展一、片内程序存储器的发展单片机的程序存储器（ROM）经历了ROM—EPROM—E2PROM—FLASHROM的发展，容量也由小变大。二、看门狗定时器单片机在运行时由于干扰等原因，可能会出现软件混乱。看门狗电路就是用于在CPU处于软件混乱时，使系统正常工作的一种恢复方法。1.2.2单片机技术的发展三、节电模式在

5、节电模式下，CPU和部分部件进入睡眠状态，但片内RAM和寄存器等部件保持工作状态，以达到节能的目的。四、加强输入输出功能某有些单片机具备大功率的输入/输出接口，可直接驱动荧光显示器、LCD和LED。还有一些增加了接口或定时器的数量，或者增加了新型的接口，如IIC、SPI等。五、单片机制造工艺提高半导体制作工艺的提高，使单片机的体积可以做的更小，时钟频率更高。可以集成更多的存储器和部件。降低产品的价格。六、在线编程和调试技术一些新型的单片机实现了在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能。1.2.2单片机技术的发展1.

6、3单片机的特点及应用主要内容1.3.1单片机的特点1.3.2单片机的应用一、ROM和RAM存储器区分使用ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。二、采用面向控制的指令系统为满足控制的需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。1.3.1单片机的特点三、I/O引脚通常多功能由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。四、单片机外部扩展能力强在

7、内部的各种功能部分不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展（如扩展ROM、RAM，I/O接口，定时器/计数器，中断控制器等），与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。1.3.1单片机的特点五、体积小、价格低易于产品化，它能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。六、抗干扰、可靠性高在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这是其它类型计算机无法比拟的。七、易实现多机和分布式控制使整个控制系统的效率和可靠性大为提高1.3.1单片机的特点单片机的应用范围十分广泛，主要的应用领域有：工业控制②仪

8、器仪表计算机外部设备与智能接口商用产品⑤家用电器消费类电子产品通讯设备和网络设备儿童智能玩具汽车、轮船、飞机等大型运输工具交通控制设备1.3.2单片机的应用单片机的应用（2）当前我国嵌入式系统的主要应用领域客户分布：主要在电信、医疗、汽车、安全、工业控制和消费类等行业。产品分布：主要在消费类电子、通信、医疗、安全等行