单片微机原理与应用 教学课件 作者 罗印升 素材包 第1章　微型计算机基础知识.ppt

《单片微机原理与应用 教学课件 作者 罗印升 素材包 第1章　微型计算机基础知识.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片微机原理与应用主编罗印升第1章　微型计算机基础知识(1)理解微型计算机的组成、各部分的作用、工作原理与工作过程。(2)了解单片机的产生、应用与发展趋势，理解单片机的特点。(3)掌握进位计数制的表示及其相互转换的方法。(4)掌握机器数及其表示方法和运算。1.1　微型计算机系统概述1.2　计算机中的数制与编码1.3　计算机中数的表示与运算1.1　微型计算机系统概述1.1.1　微型计算机系统的基本组成和各部分的作用1.1.2　单片微型计算机的发展及其应用1.1.1　微型计算机系统的基本组成和各部分的作用1.中央处理单元2.存储器3.总线4.I/O接口5.I/O设备6.微型计算机的基本工

2、作原理与工作过程1.1.1　微型计算机系统的基本组成和各部分的作用图1-1　微型计算机的硬件组成1.1.1　微型计算机系统的基本组成和各部分的作用图1-2　微型计算机系统的组成1.中央处理单元中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，是一种大规模或超大规模集成电路器件。其内部包括运算器(Operator)、控制器(Controller)及寄存器组(RegisterGroup)，具有运算和控制功能。2.存储器存储器(Memory)是计算机中用来存放指令、数据、运算结果和各种需要保存信息的器件或设备。存储器通常包括三类：用于存放当前正在执行的程序和数据的主存储器

3、(内存储器)；为解决CPU与主存储器间的数据传输率差异而设计，以提高系统处理效率的高速缓冲存储器(Cache)；为增大微型计算机系统信息存储容量而设置的磁盘存储器和光盘存储器(外存储器)。3.总线微型计算机系统采用总线结构。总线(Bus)是微型计算机系统中各部件之间传递信息的信号线的集合。按总线的功能可分为地址总线(AddressBus，AB)、数据总线(DataBus，DB)和控制总线(ControlBus，CB)。地址总线传送由CPU发出的用于选择要访问部件的地址。4.I/O接口CPU按其固有的时钟和操作特点进行工作，而各种I/O设备也按各自的规定进行操作，因此两者之间的信息交换

4、需要一个桥梁，这个桥梁就是I/O接口电路，简称I/O接口。I/O接口可实现信息的有效转换(信息的交换速度匹配、信息格式转换、信息类型转换及电平匹配等)、选择所需设备(一台主机可连接多个I/O设备)、对所选的设备发布命令(启动、停止、读和写命令)及将I/O设备的状态(“忙/闲”、缓冲器的“满/空”等)发给CPU等。5.I/O设备I/O设备的作用是负责从外部输入程序和数据，并将运算结果以人们可以识别的形式输出，如键盘、条码识别器、打印机、显示器等。6.微型计算机的基本工作原理与工作过程图1-3　程序执行过程示意图1.1.2　单片微型计算机的发展及其应用1.单片微型计算机介绍2.单片机的发

5、展过程3.51系列单片机4.单片机的特点及应用5.单片机的发展趋势1.单片微型计算机介绍在一块半导体芯片上集成CPU、一定容量的存储器(ROM和RAM)、输入/输出(I/O)接口、定时器／计数器和中断系统等微型计算机的基本部件，所构成的一个完整的微型计算机，就称为单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer，SCM)，简称单片机。由于它的结构和功能均是按照工业控制要求设计的，主要用于嵌入式应用，即通常嵌入到各种智能化产品中，所以单片机也称为嵌入式微控制器(EmbeddedMicroController，EMCU)，国际上通常称为微控制器(MicroControlle

6、rUnit，MCU)。2.单片机的发展过程单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面广、发展十分迅速，现已发展为60多个系列、600多个机种。如果以8位单片机的推出作为起点，那么单片机的发展历史大致可划分为以下几个阶段。3.51系列单片机1)无ROM(-)型，即8031(80C31)芯片内无程序存储器，应用时需要在片外扩展程序存储器。2)掩膜ROM型，只能由生产厂商一次性写入，用户无法写入，适合于批量生产。3)EPROM型，通过紫外线照射擦除，用户需要通过写入装置写入程序，适合于研发。4)FlashROM(闪存)型，可电擦除或写入的程序存储器，用户使用最便利。3.51系列单片机表1-

7、1　51系列单片机的性能分类芯片型号存储器类型及其容量片内其他功能单元数量程序存储器(ROM)数据存储器(RAM)定时器/计数器(个数×位数)中断源/个并行口/个串行口/个看门狗(WDT)/个3.51系列单片机表1-1　51系列单片机的性能基本型无“C”8031—128B2×16541—80514KB掩膜ROM128B2×16541—87514KBEPROM128B2×16541—带“C/S”80C31—128B2×16541—80C514KB掩膜ROM1