最新新编单片机原理及应用 汪贵平 1_第1章 单片机概述新教学讲义PPT课件.ppt

《最新新编单片机原理及应用 汪贵平 1_第1章 单片机概述新教学讲义PPT课件.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、新编单片机原理及应用汪贵平1_第1章单片机概述新27853b主编第1章　单片机概述1.1　单片机的概念1.2　单片机的发展1.2.1　单片机的发展历史1.2.2　单片机的发展趋势1.2.3　常用单片机的分类1.2.4　51系列单片机简介1.3　单片机的应用1.3.1　单片机的主要特点1.3.2　单片机的应用领域1.4　单片机应用系统的开发1.4.1　单片机应用系统的硬件构成1.4.2　单片机应用系统的开发过程1.2.1　单片机的发展历史(1)第一阶段(1976～1978年)　单片机的起步阶段。(2)第二阶段(1978～1982年)　单片机的完

2、善阶段。(3)第三阶段(1982～1990年)　8位单片机巩固发展和16位单片机的推出阶段。(4)第四阶段(1990年至今)　单片机的高速发展阶段。1.2.2　单片机的发展趋势1)字长(即单位时间内能一次处理的二进制数的位数)由4位、8位、16位发展到32位。2)运行速度不断提高。3)片内存储容量越来越大，由1KB、4KB、16KB、32KB发展到64KB乃至更大。4)外围电路内装化。5)低功耗和低电压。6)低噪声与高可靠性。7)结合专用集成电路(ASIC)和精简指令集(RISC)技术，使单片机发展成为嵌入式微处理器，深入到数字信号处理、图像

3、处理、人工智能和机器人等领域。8)小体积、低价格和专用化。1.2.3　常用单片机的分类1.按照指令体系分类2.按照存储器结构分类3.按生产厂家分类1.按照指令体系分类常用单片机的指令体系可分为复杂指令集和精简指令集。复杂指令集(ComplexInstructionSetComputer，CISC)：长期以来，计算机性能的提高往往是通过增加硬件的复杂性来获得。随着集成电路技术特别是超大规模集成电路技术的迅速发展，为了软件编程方便和提高程序的运行速度，硬件工程师采用的办法是不断增加可实现复杂功能的指令和多种灵活的编址方式，甚至某些指令可支持高级语

4、言语句归类后的复杂操作，这样导致硬件越来越复杂，指令数越来越多，造价也相应提高。2.按照存储器结构分类图1-2　冯·诺依曼结构2.按照存储器结构分类图1-3　哈佛结构3.按生产厂家分类1)Intel公司：MCS-51和MCS-96系列。2)Atmel公司：AVR系列、AT系列。3)Winbond公司：W77系列、W78系列。4)SST公司：SST系列。5)NXP公司：P89系列、LPC系列。6)Motorola公司：68HCXX系列。7)Microchip公司：16C5X/6X/7X/8X系列。8)Texas公司：MSP430FXX系列。9)

5、诸多公司的32位ARM系列，但其具有更多的嵌入式微处理器的特征。1.2.4　51系列单片机简介尽管目前单片机的种类很多，各类单片机的指令系统各不相同，功能各有所长，但市场占有率最高的是51系列单片机。世界上很多知名的IC厂家如AMD公司、Atmel公司、Winbond公司、Philips公司、ISSI公司、LG公司、TEMIC公司和Simens公司均生产兼容51系列芯片。51系列单片机产品达数百个品种，并且还在不断推出功能更强的新产品。1.3　单片机的应用1)优异的性能价格比。2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块

6、芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。3)控制功能强。1.3.1　单片机的主要特点1)优异的性能价格比。2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。3)控制功能强。4)低功耗、低电压，便于生产便携式产品。5)外部总线增加了IIC和SPI等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。6)单片机的系统配置便于构成各种规模的应用系统。1.3.2　单片机的应用领域(1)在智能仪表中的应用　仪器仪表智能化是仪表工业发展的方向。(2)在机电一

7、体化中的应用　机电一体化是机械工业发展的方向。(3)在实时控制系统中的应用　在工业测控、航天航空、机器人等各种实时控制系统中都可以用单片机作为控制器。(4)在分布式系统中的应用　在较为复杂的系统中，常采用分布式多机系统。(5)在人类生活中的应用　家用电器等消费领域的产品特点是量多面广。1.4　单片机应用系统的开发所谓单片机应用系统，就是利用单片机为某一应用目的所设计的单片机系统。在调试过程中称之为目标系统，含有单片机的电路板通常称为主板或目标板。目标板是根据应用系统的需求设计的电路板，它主要由单片机最小系统和外围接口电路等构成。本节简要介绍应

8、用系统开发的相关基本知识。1.4.1　单片机应用系统的硬件构成(1)模拟量输入　模拟量是连续变化的量，它既可以是电信号如电压、电流，也可以是非电信号如温度、压力、拉