第一章单片机概述ppt课件.ppt

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1、单片机技术与应用北华航天工业学院电子工程系李宗睿课程目的本课程为电子类专业的主干课程，必修课，从理论和实践两方面解决计算机应用中的接口问题。本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。第1章单片机概述1.1计

2、算机的发展概况1.2微型计算机的组成1.3单片机基础1.4单片机的开发1.1计算机发展概况自1946年第一代电子计算机研制成功后，计算机的发展经历了：电子管时代：ENIAC、EDVAC/IBM701存储器：磁鼓、磁芯、磁带等特点：体积大、功耗大、可靠性差、价格高、维修复杂，奠定了计算机的基础晶体管时代：IBM7090存储器：主存用磁芯，外存用磁盘特点：体积减小、重量减轻、耗电减小、开始用于工业控制集成电路时代：IBM360大规模集成电路时代电子计算机按体积、性能、价格分类：巨型机大型机中型机小型机微型机（单片机）1.1计算机发

3、展概况它们在体系结构和基本原理上无本质上的区别，常用的微型机采用了集成度相当高的器件，功能日益完善，体积大大缩小，得到广泛应用。可归纳为：巨型化/微型化、智能化、系列化标准化、网络化微型机的特点：微型机采用LSI、VLSI，具有如下优点体积小、重量轻、价格便宜可靠性高、结构灵活应用广泛（科学计算、信息处理、计算机控制、智能仪器、计算机通信、家用电器）发展趋势微处理器在以下几方面发展很快：提高芯片集成度提高功能和速度增加外围电路的功能和种类微型机发展趋势：高性能、高价格超级微机取代价格昂贵的中、小型机性能较低、价格低廉的嵌入式计

4、算机，功能专一，应用广泛1.2微型计算机的组成§1.2.1计算机的体系结构§1.2.2微型计算机的组成§1.2.3计算机的术语§1.2.1计算机的体系结构1.“存储程序”概念的产生及其重要意义。ENIAC（ElectronicNumerricalIntegratorAndComputer）——不具备“存储程序”的功能EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）——采用“存储程序”的概念，并付诸实现，“开创了整个程序设计时代的到来”2.冯.诺依曼结构与哈佛计算机结构：程序存

5、储总线结构*关于流水线计算机（PipelineComputer）这类计算机的结构采用生产上的流水线概念，把每条指令分为若干个顺序的操作，每个操作分别由不同的处理部件实现。这样构成的计算机，可以同时处理若干条指令，对于每个处理部件来讲，每条指令的同类操作（如“取指令”）像流水一样连续被加工处理，这种指令重叠、处理部件连续工作的计算机，称为流水线计算机。采用流水线方式可以提高计算机的处理速度和提高处理部件的使用效率。取指1取指2取指3执行1执行2执行3取指1执行1取指2取指3执行2执行3取指4••••••••••••早期的计算机将

6、这两步采用先后轮流动作（串行），CPU效率较低。在流水线方式下，同时动作（并行）完成指令周期，CPU效率高。CISC与RISC8051111条PIC单片机50条左右§1.2.2计算机的组成CPU存储器外部设备计算机的结构与运行原理运算器存储器I/O接口控制器微处理器、微型计算机、微型计算机系统一、微处理器（MP）集成在LSI、VLSI集成电路芯片上的中央处理单元（MPU/CPU），是微型机中运算和控制的核心部件算术逻辑运算的单元ALU完成算术、逻辑运算累加器存放操作数、地址、运算结果，也是CPU与外设之间数据传送的中间站通用寄

7、存器组存放操作数、地址、运算结果控制逻辑部件从内存取指、译码，发控制信息和时序协调CPU内部和外部的工作内部总线CPU内部各部件之间的公共通道注：CPU只有配上存储器、外部输入/输出接口构成一台微型计算机才能工作CPU的功能：完成算术、逻辑运算保存少量数据对指令译码、完成规定的操作能和外设及内存之间交换数据提供控制信号和时序响应中断请求二、微型计算机CPU存储器输入/出接口外围设备I/O总线地址总线控制总线数据总线控制微型计算机的组成微型计算机的组成：CPU存储器外部输入/输出接口电路（I/O接口）系统总线三、微型计算机系统地

8、址总线I/O总线CPU存储器输入/出接口外围设备控制总线数据总线控制微型计算机系统组成：硬件：微型计算机+外设软件：系统软件操作系统实用程序：各种计算机语言程序、调试程序、汇编程序、编译程序等§1.2.3计算机的名词术语(1)字长：参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存