单片机原理及应用 教学课件 作者 张兰红 第1章 单片机基础知识.pptVIP

第一章 单片机基础知识 内容 1.1 单片机概述 1.1.1 什么是单片机? 单片机是指在一块半导体芯片上，集成了微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机。 1.1.2 单片机与微型计算机的关系 计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路四代的演变。微型计算机属于第四代计算机。 微型计算机的发展以微处理器的发展为特征，主要表现： 芯片集成度的提高(从最初的约2000个晶体管/片发展到目前的几百万个晶体管/片)； 处理器位数的增加（从4位增加到64位）； 时钟频率的加快(从1MHz到约几个GHz)； 价格的逐渐降低等方面。 1.1.2 单片机与微型计算机的关系 微型计算机有两个主要发展方向： 一是向高速度、高性能、大容量的高档微型计算机方向发展； 二是向稳定可靠、小而廉、能适应各种控制领域需要的单片机方向发展。 单片机是微型计算机发展的一个重要分支！ 1.1.3 常用的单片机系列 MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机 Atmel公司的AVR系列 Microchip公司的PIC系列 Motorola公司的单片机 TI公司MSP430系列单片机 基干ARM核的32位单片机 MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机 MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能单片机。 型号：8051、8751、8031、8032、8052等。 其中8051是最典型的产品，其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机。 20世纪80年代中期Intel公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其他公司，如：Atmel、Philips、STC、Siemens、Winbond等，这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机，这些单片机的系统结构与8051相同，并且都采用CHMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼它们。 Atmel公司的AVR系列 AVR系列单片机是1997年Atmel公司为了充分发挥其Flash的技术优势，而推出的全新配置的精简指令集(Reduced Instruction Set Computer ，简称RISC)单片机。该系列单片机一进入市场，就以其卓越的性能而大受欢迎。通过这几年的发展，AVR单片机已形成系列产品，其Attiny系列、AT90S系列与Atmega系列分别对应为低、中、高档产品(高档产品含JTAG ICE仿真功能)。 Microchip公司的PIC系列 Microchip单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机，它的CPU采用了精简指令集(RISC)结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。 PIC 8位单片机产品共有3个系列，即基本级、中级和高级。用户可根据需要选择不同档次和不同功能的芯片。 Motorola公司的单片机 (现在的飞思卡尔公司) Motorola公司是世界上最大的单片机厂商，该公司的特点是品种全、选择余地大、新产品多，在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08，68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有30多个品种，年产量在1亿片以上。升级产品有68HC12。16位机68HC16也有10多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。 Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片机过去的策略是以掩膜为主，最近推出了OTP计划以适应单片机发展新趋势。在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。 由于Motorola单片机产品以前主要是以掩膜为主，不太适合于教学，所以没有被选做教学用机型。 TI公司MSP430系列单片机 TI公司MSP430系列单片机是超低功耗Flash型单片机，有“绿色微控制器(Green MCUs)”称号，是目前单片机业界所有内部集成闪速存储器(Flash ROM)产品中功耗最低的，消耗功