学习情景一单片机知识概述.ppt

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1、学习情景一单片机知识概述学习目标：掌握单片机的概念及特点了解（单片机）冯·诺依曼结构和哈佛结构的差异了解AT89S52单片机结构，掌握内部数据存储器的空间分配和SFR掌握AT89S52单片机的外部引脚功能及单片机最小应用系统掌握单片机集成开发环境KeilC51、在线下载软件ISP的使用方法技能要求：利用AT89S52单片机制作一个简单的实用电路会使用相应软件对程序进行仿真和调试项目一一只会闪光的灯第一部分项目要求组装一个单片机的最小系统，用以控制一只发光二极管（LED）闪光。一、单片微型计算机（一）单片机的概念与特点1．什么是单片机？单片机（SingleC

2、hipComputer）又称单片微控制器（Microcontroller），它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机主要组成部分：①中央处理器CPU②存储器（数据存储器RAM程序存储ROM）③输入/输出接口④定时器/计数器项目一一只会闪光的灯第二部分相关知识2．单片机的特点（优点）★体积小、重量轻；★电源单一、功耗低（突出特点）；★功能强、价格低，有优异的性能价格比；★全部集成在芯片上，布线短，合理，集成度高；★数据大部分在单片机内传递，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。项目一一只会闪光的灯（二）单片机体系结构单片机的

3、体系结构有两种，一是传统的冯·诺依曼（JohnVonNeumann）结构；另一种是哈佛（Harvard）结构。1．冯·诺依曼结构项目一一只会闪光的灯2．哈佛结构数据与程序分别存于两个存储器中，是哈佛结构的重要特点。哈佛结构的数据总线和指令传输总线完全分开。其优点是，指令和数据空间是完全分开的，一个用于取指令，另一个用于存取数据。所以与常见的冯·诺依曼结构不同的第一点是：程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位的，但低档、中档和高档系列的指令总线位数分别为12、14和16位。第二点是：由于可以对程序和数据同时进行访问，CPU的取指和执行采用指令流水

4、线结构，当一条指令被执行时允许下一条指令同时被取出，使得在每个时钟周期可以获得最高效率。项目一一只会闪光的灯周期0周期1周期2周期3周期4取指0执行0取指1执行1取指2执行2取指3执行3图1.3指令流水线结构示意图项目一一只会闪光的灯二、单片机的应用1．家用电器：广泛应用于家用电器的自动控制，智能卡特点：提高家用电器的性能和质量；降低家用电器的生产成本和销售价格。2．智能仪器仪表：单片机体积小，耗电少，被广泛用于各类仪器仪表特点：单片机使仪器仪表走向了智能化和微型化，使仪器仪表的功能和可靠性大大提高。项目一一只会闪光的灯3．网络与通信：许多型号的单片机都有

5、通信接口可方便地进行机间通信，也可方便地组成网络系统。如：单片机控制的无线遥控系统，列车无线通信系统和串行自动呼叫应答系统等。4．工业控制：单片机可以构成各种工业测控系统，数据采集系统。如：数控机床、汽车安全技术检测系统，报警系统和生产过程自动控制等。项目一一只会闪光的灯单片机的发展可以分为三个阶段20世纪70年代为单片机发展的初级阶段。典型代表:Intel公司的MCS-48系列单片机。有4位、8位CPU，并行I/O口，8位定时器/计数器，无串行口，中断处理比较简单，RAM、ROM容量较小，寻址范围不超过4KB。三、单片机的发展项目一一只会闪光的灯20世纪

6、80年代为高性能单片机的发展阶段。典型代表:Intel公司的MCS-51、MCS-96系列单片机，单片机普及阶段。是8位CPU，片内RAM、ROM容量加大，片外寻址范围可达64KB，增加了串行口，多级中断处理系统，16位定时器/计数器。20世纪90年代至今为单片机的高速发展阶段。典型代表:MCS—96系列单片机。是16位CPU，片内RAM、ROM容量进一步增大，增加了A/D、D/A转换器，8级中断处理功能，实时处理能力更强，它允许用户采用面向工业控制的专用语言，如C语言等。项目一一只会闪光的灯单片机发展可归结为以下几个方面:1.增加字长，提高数据精度和处理

7、的速度2.改进制作工艺，提高单片机的整体性能3.由复杂指令集CISC转向简单指令集RISC技术4.多功能模块集成技术，使一块“嵌入式”芯片具有多种功能5.微处理器与DSP技术结合6.融入高级语言的编译程序7.低电压、宽电压、低功耗项目一一只会闪光的灯MCS-51单片机系列：两大系列：MCS-51子系列和MCS-52子系列。其中51子系列是基本型，而52子系列属于增强型。各子系列配置如下表所示。片内ROM形式无ROMEPROM80318051875180C3180C5187C5180328052875280C3280C5287C52四、AT89S52单片机结

8、构项目一一只会闪光的灯52子系列与51子系列相比，其功能增强的具体