单片机原理及应用 教学课件 作者 匡忠辉 第1章--概述.ppt

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1、第一章、单片机概述及结构原理1.1什么是单片机1.2单片机发展概况及应用1.3数制及数制转换1.4MCS-51单片机的基本结构1.5MCS-51单片机引脚及功能1.6时钟与时钟电路1.7复位及复位电路1.8MCS-51单片机的存储器配置1.9MCS-51单片机并行I/O结构1.1什么是单片机单片机，亦称单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出端口(I/O)、定时/计数器等计算机主要功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。这种微型计算机因其制作在一块芯片上而被称为单片机。单片机芯片实物图（从左至右:8031、8051、8751）回目录

2、1.2单片机发展概况及应用一、单片机发展概况第一阶段(1974年—1978年)：单片机的初级阶段。以Intel公司生产的MCS—48单片机系列为代表，该系列单片机内集成了1个8位CPU、27根I／O口线和1个8位定时器／计数器，片内存储器RAM、ROM容量较小，它们的寻址范围均不大于4KB，无串行接口等。第二阶段(1978年—1982年)：单片机的高性能阶段。由于8位单片机的应用日益广泛，故各公司和生产厂家都不断改进产品的结构和性能，使单片机功能大大增强，此阶段单片机都有串行接口、16位定时／计数器和多级中断控制系统，片内RAM、ROM容量也都有增加，且寻址范围

3、均可达64KB。这类单片机以Intel公司的MCS—51系列单片机为主流。第三阶段(1982年至今)：8位单片机的巩固发展和16位、32位单片机的推出阶段。这个阶段，一方面不断完善和提高8位单片机的性能，另一方面推出了16位、32位单片机。二、单片机应用由于单片机具有良好的控制性能、体积小、性价比高，且配置形式丰富，近年来单片机在各种领域都获得了极为广泛的应用。单片机已渗透到我们生活的各个领域。其应用领域可大致分成以下几个方面：一、机电一体化产品二、智能化仪器仪表三、实时测控系统四、家用电器另外，单片机在娱乐电子、道路照明、交通工具等领域也得到了广泛应用。回目录

4、1.3数制及数制转换1.3.1数制所谓数制，是人们利用符号计数的一种科学方法,数制有很多种，计算机中常用的数制有十进制、二进制和十六进制三种。一．十进制数十进制数有四个主要特点：1．它有10个基本数字元素，即：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。2．基数为10，逢十进一。3．在数码尾用D(Decimal)表示十进制数。由于在日常生活中最常用，所以通常可省略D。如35D，可简写为35。4．按权展开式为：D=Kn-1×10n-1+Kn-2×10n-2+…+K0100+K-1×10-1+…+K-m×10-m其中Ki表示十进制数D的第i位,权为10i，Ki为系数；n

5、表示小数点左边的位数，m为小数右边的位数。二．二进制数二进制数有四个主要特点：1．它有2个基本数字元素，即：0、1。2．基数为2，逢二进一。3．在数码尾用B(Binary)表示二进制数。如01111100B。4．按权展开式为：B=Kn-1×2n-1+Kn-2×2n-2+…+K0×20+K-1×2-1+…+K-m×2-m其中Ki表示二进制数B的第i位,权为2i，Ki为系数；n表示小数点左边的位数，m为小数右边的位数。例如：01111000B=0×27+1×26+1×25+1×24+1×23+0×22+0×21+0×20三．十六进制数十六进制数有四个主要特点：1．它

6、有16个基本数字元素，即：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。2．基数为16，逢十六进一。3．在数码尾用H(Hexadecimal)表示十六进制数。如50H。4．按权展开式为：H=Kn-1×16n-1+Kn-2×16n-2+…+K0×160+K-1×16-1+…+K-m×16-m其中Ki表示十六进制数H的第i位,权为16i，Ki为系数；n表示小数点左边的位数，m为小数右边的位数。十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121

7、100C501015131101D601106141110E701117151111F表10～15各数制表达情况表1.3.2数制之间的转换三种数制之间整数的转换方法示意图如下图所示。一．二进制与十进制之间转换1．二进制数转换成十进制数只要把要转换的数按权展开后相加即可。例如：10000101B=1×27+0×26+0×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20=128+4+1=1332．十进制数转换成二进制数十进制数转换成二进制数常用的方法是“除2取余法”.例如：将十进制数20转换为二进制数20210252221余数0010201最高位最低位由此得：

8、20D=10100B二．