单片机接口技术及应用.ppt

烟台南山学院 烟台南山学院 1.1 单片机的发展及特点 单片机组成框图 二、单片机发展史 单片机属于微型机，微型计算机的发展形成两大分支： 1、独立使用式微机（ PC机）：PC机系统全力实现海量高速数据处理，兼顾控制功能。 2、嵌入式微机单片机：单片机系统全力满足测控对象的测控功能，兼顾数据处理能力。 单片机作为工业控制和数据处理的计算机，它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的,也被称为“微控制器”、 “微处理器”（Micro-controller, Micro-processor）。 主要有：4位、8位、16位、32位等 单片机发展概况 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 1978-1983 高档8位单片机 Intel MCS-51系列： -51子系列：8031/8051/8751 -52子系列：8032/8052/8752 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051 三、单片机的特点及应用 突出特点——存储器结构 计算机有两种存储结构： 哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开。 普林斯顿结构：程序存储器和数据存储器合并。 单片机采用哈佛结构体系 三、单片机的特点及应用 采用哈佛体系结构 采用面向控制的指令系统 引脚功能服用 片内RAM作寄存器 类型齐全 功能通用 具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 三、单片机的特点及应用 单片机主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。 单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机应用系统的硬、软件开发。 一、 发展概况 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。 二、计算机发展趋势 微型化─ 便携式、低功耗 巨型化─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度 智能化─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力 系列化、标准化─ 便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化─ 网络计算机和信息高速公路 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、故障分散、资源共享) 三、微型计算机系统组成 四、微型计算机组成 运算器：实现算术运算或逻辑运算 包括：算术逻辑单元ALU、累加器A、暂存寄存器TR、 标志寄存器F或 PSW、通用寄存器GR 存储器：记忆，由存储单元组成。 包括：ROM、 RAM 五、计算机主要技术指标 字长： CPU能并行处理二进制的数据位数 8位机、16位机、32位机和64位机。 一、进位计数制 使用有限个基本数码来表示数据，按进位的方法进行计数称为进位计数制。 包含两大要素：基数和位权 基数：用来表示数据基本数码的个数J，≧此数后必须进位。 位权：数码在表示数据时所处的数位所具有的固定值J i。 简称“权”。 1、 十进制D 符号集：0～9 规则：逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1 加权展开式以10为基数，各位系数为0～9。 103 102 101 100 10-1 位权 一般表达式： ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… 1、十进制用于计算机输入输出，人机交互。 二进制为机器中的数据形式。 十六进制用于表示二进制数。 2、不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。 如:101、101D、101B、101H、101H 1、十进制数转换成二、十六进制数 整数转换法 “除基取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。 十进制数转换成二、十六进制数 小数转换法 “乘基取整”：用转换进制的基数乘以小数部分，直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数，从最高位排到最低位。举例： 最高位为符号位，0表示 “+”，1表示“－”。 数值位与真值数值位相同。 原码表示简单直观,但0的表示不唯一，加减运算复杂。 2、反码 正数的反码与原码相同 负数的反码符号不变，数值按位取反 3、补码 正数的补码表示与原码相同。 负数补码的符号位为1，数值位等于反码加1。 例：求十进制数876的BCD码 [876]BCD = 1000 0111 0110 2、美国标准信息交换码ASCII码，用于计算机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 位：Bit 数据最小单位 字节：Byte 8位二进制数定义为一字节 字长：组成计算机一个字的位数 8位机其一个存储单元表示0－255范围的数 8位机、1