微控制器与嵌入式系统

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1、1微控制器与嵌入式系统课程名称——微控制器与嵌入式系统选用教材——单片机基础李广弟主编北京航空航天大学出版社学时总数——43学时授课学时数——38学时实验学时数——5学时21单片机概述2单片机芯片的硬件结构3MCS-51单片机指令系统4MCS-51汇编语言程序设计5单片机存储器扩展6单片机的中断与定时系统7单片机I/O扩展及应用8单片机串行数据通信9单片机与数/模及模/数转换器接口10MCS-51单片机应用及开发技术单片机基础31.1单片机的概念1.2单片机的发展1.3单片机的应用1单片机概述41.1.1

2、单片机的名称1.1.2通用单片机和专用单片机1.1.3单片机与单片机系统1.1.4单片机应用系统与单片机开发系统1.1.5单片机程序设计语言和软件1单片机概述SingleChipMicroComputer(SCMC)——单片机MicroControllerUnit(MCU)——微控制器EmbeddedMicroControllerUnit(EMCU)——嵌入式控制器51单片机概述MicroComputerDevelopmentSystem(MDS)——微型机开发系统InCircuitEmulator(IC

3、E)——在线仿真器61单片机概述71.2.1单片机发展概述1.2.2MCS-51单片机系列1.2.380C51单片机系列1单片机概述81.2.2MCS-51单片机系列MCS-51可分为两个子系列和4种类型，如表1-1所示。按资源的配置数量，MCS-51系列分为51和52两个子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列属于增强型。表1-1MCS-51系列单片机分类资源配置子系列片内ROM的形式片内ROM容量片内RAM容量定时器与计数器中断源无ROMEPROME2PROM8×51系列8031805187518

4、9514KB128B2×1658×C51系列80C3180C5187C5189C514KB128B2×1658×52系列80328052875289528KB256B3×1668×C252系列80C23280C25287C25289C2528KB256B3×1671单片机概述980C51与8051的比较（1）MCS-51系列芯片采用HMOS工艺，而80C51芯片则采用CHMOS工艺。CHMOS工艺是COMS和HMOS的结合。（2）80C51芯片具有COMS低功耗的特点。例如8051芯片的功耗为630mW，

5、而80C51的功耗只有120mW。（3）80C51在功能增加了待机和掉电保护两种工作方式，以保证单片机在掉电情况下能以最低的消耗电流维持。（4）此外，在80C51系列芯片中，内部程序存储器除了ROM型和EPROM型外，还有E2PROM型，例如89C51就有4KBE2PROM。并且随着集成技术的提高，80C51系列片内程序存储器的容量也越来越大，目前已有64KB的芯片了。另外，许多80C51芯片还具有程序存储器保密机制，以防止应用程序泄密或被复制。1单片机概述10MCS-96系列单片机MCS-96系列单片机

6、是Intel公司在1983年推出的16位单片机，它与8位机相比，具有集成度高、运算速度快等特点。它的内部除了有常规的I/O接口、定时器／计数器、全双工串行口外，还有高速I/O部件、多路A／D转换和脉宽调制输出（PWM）等电路，其指令系统比MCS-51更加丰富。ATMEL公司单片机ATMEL公司于1992年推出了全球第一个3V超低压F1ash存储器，并于1994年以E2PROM技术与Intel公司的80C31内核进行技术交换，从此拥有了80C31内核的使用权，并将ATMEL特有的Flash技术与80C31内

7、核结合在一起，生产出AT89C51系列单片机。1单片机概述111.3.1单片机应用的特点1.3.2单片机的应用领域1单片机概述12单片机应用系统的结构单片机应用系统的结构通常分为以下三个层次。(1)单片机：通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件。(2)单片机系统：指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。(3)单片机应用系统：指能满足嵌入对象要求的全部电路系统。在单片机系统的基础上加上面向对象的接口电路，如前向通道(传感

8、器通道接口)、后向通道(伺服驱动、控制通道接口)、人机交互通道(键盘、显示器、打印机等)和串行通信口(RS232)以及应用程序等。1单片机概述131单片机概述单片机应用系统三个层次的关系后向通道单片机单片机系统单片机应用系统人机交互通道前向通道应用程序串行通信口14单片机系统的开发过程通常开发一个单片机系统可按以下6个步骤进行。(1)明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。(2)设计系统原理图和PCB板，经仔细检查