单片机原理与应用 教学课件 作者 梁炳东 第1章 单片机概述.pptVIP

第 1 章 单片机概述 第 1 章 单片机概述 1.1 绪言 1.2 单片机的特点和应用 1.3 单片机的常用系列 练习题 1.1 绪言 1.1.1 什么是单片机 图1-1 单片机的基本组成 图1-2 双列直插式封装的单片机外形图 1.1.2 单片机的发展概况 第一阶段（1971～1973年）： 第二阶段（1974～1982年）： 第三阶段（1983年后）： 1.2 单片机的特点和应用 1.2.1 单片机的特点 1．控制功能强 2．可靠性高 3．通用性好 4．适应性广 5．扩展灵活 6．易于嵌入 1.2.2 单片机的应用 1．工业控制 2．仪器仪表 3．办公设备 4．家用电器 5．其他领域 【项目应用】 1.3 单片机的常用系列 1.3.1 单片机的主要厂商和机型 1.3.2 MCS-51系列单片机 MCS-51系列单片机的3种片内ROM配置 练习题 单片机原理与应用 【本章内容】 本章主要介绍单片机的基本概念、特点、应用与常用系列。 【项目①驱动的学习要点】 ? 什么是单片机？ ? 为什么用单片机来构成应用项目中的自动打铃机控制电路？ ① 说明：凡是书中提到的“项目”均指该书附录A——“一个单片机的应用项目”，请读者随时参见有关内容。 END 1.1.1 什么是单片机 1.1.2 单片机的发展概况 单片机——是单片微型计算机的简称，是一种把中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器和中断控制等部件集成在一块芯片上而构成的单芯片微型计算机。 单片机的基本组成如图1-1所示。 单片机的外形如图1-2所示。 单片机的基本结构与一般微型计算机相似，各组成部件也都通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）进行连接，只是所有的部件都被集成封装在了一块芯片上而已。 为了便于在不同的场合使用，单片机被制成不同的封装形式，其中，采用双列直插式封装的单片机外形，如图1-2所示。 虽然单片机的外形与一般IC芯片相似，但是麻雀虽小，五脏俱全，由于其内部集成了一般微型计算机的主要部件，所以，它完全具备了一般微型计算机所具有的记忆、判断、运算和控制等主要功能。 推出4位单片机。这是早期的单片机，集成度不高，CPU一次只能处理4位二进制数，运算能力较差，但这种单片机价格便宜，对于控制一般的电子设备来说，已经具有了必要的控制功能，而且片内含有多种I/O接口，根据不同用途，还可以配备许多专用接口。这一阶段的单片机主要用于家用电器的控制，对家电产品的革新换代起到了重要的推动作用。 推出8位单片机。这种单片机控制能力较强，和4位单片机相比，它不仅具有较大的存储容量和寻址范围，而且片内资源，如I/O接口、中断源、定时器/计数器等都有不同程度的增加，结构体系、指令系统更加完善，性能大大提高，面向控制的特点更加突出，品种齐全，满足了家用电器、仪器仪表、工业控制等各种不同领域的应用需要。 推出16位、32位单片机。这类单片机由于CPU位长的增加，其运算能力、运算速度远高于8位机，寻址范围进一步扩大，片内资源也进一步增加，还可以支持高级语言，控制功能更加强大。可以用于采用模糊控制、变频调速等新技术的家用电器，进一步提高家用电器的智能化、自动化程度。也可以用于需要较快反应速度的实时控制、实时处理或具有图像识别、人工智能的控制系统，给单片机的应用带来了更加广阔的前景。 1.2.1 单片机的特点 1.2.2 单片机的应用 单片机自从问世之日起，就开始迅速发展，以独特的优点、优越的性能，得到了广泛的应用，成为了微型计算机的一个重要分支。其主要特点如下。 单片机是从工业测控对象、环境、接口的需要出发，为满足工业控制而设计的。所以单片机的逻辑控制、实时控制功能很强，并且具有功能卓著的位操作能力，十分适合在控制领域中应用。 由于单片机的CPU、存储器、I/O接口等都集成在一块芯片上，各组成部件连接紧凑，抗干扰能力强；系统软件固化在ROM中，不易受到破坏；而且单片机适应温度范围宽，能适应各种恶劣的环境，因而运行稳定、可靠。 因为单片机的基本结构与通用微型计算机相似，所以对各种应用对象来说都是通用的。根据不同的控制对象，可以搭建成不同的控制电路，只要配以不同的控制程序，就可以满足各种被控对象的需要。而且在需要改变功能时，往往只需要对软件进行升级就可以轻易地达到目的。 从20世纪70年代至今，单片机已发展成为一个品种齐全、型号多样、功能丰富的庞大系列产品，能适应不