第1章必威体育精装版单片机概论.docVIP

第1章 单片机概论 1.1 单片机的特点及发展概况 单片机是一个单芯片形态、面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到智能化的控制领域。从此，计算机技术在两个重要领域——通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展,并正在深深地改变着我们的社会。 1.1.1 单片机——微控制器嵌入式应用的概念 1．单片机概述 所谓单片机，即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片中，构成一个完整的微型计算机。因此单片机早期的含义为单片微型计算机（single chip microcomputer），直接译为单片机，并一直沿用至今。 由于单片机面对的是测控对象，突出的是控制功能，所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的。随着单片机技术的发展，它在芯片内集成了许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O口、PWM、WDT等。这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机（microcomputer）essor unit，MPU） 图1-1 单片机的典型结构框图 下面简要介绍各组成部分。 （1）中央处理器 单片机中的中央处理器CPU和通用微处理器基本相同，由运算器和控制器组成，另外增设了“面向控制”的处理功能，如位处理、查表、多种跳转、乘除法运算、状态检测、中断处理等，增强了实时性。 （2）存储器 单片机的存储空间有两种基本结构。一种是普林斯顿结构（Princeton））C51系列的单片机均采用程序存储器和数据存储器截然分开的哈佛结构。 ① 数据存储器（RAM）））② 程序存储器（ROM））3．8052AH单片机 此类型号也是以HMOSII技术制成的。它与8051向上兼容，其特点如下： （1）有256个字节的片内数据存储器； （2）有8KB的片内程序存储器； （3）有3个16位可编程定时器/计数器； （4）中断源增加到6个中断结构。 8032AH为无片内ROM的8052AH，8752AH为带片内EPROM的8052AH。 4．80C51BH单片机 此类型号是采用C-HMOS工艺制造生产的8051，两者功能完全兼容。但它的功耗明显低于8051。80C31为无片内ROM的80C51BH，87C51为带片内EPROM的80C51BH。 对于以上芯片，若不特指某一具体型号可泛称为8051和8052。即8051除包括8051外，还包含8051AH、80C51BH以及相对应的8031、8031AH、80C31AH、8751、8751H及87C51。而8052则还泛指8052AH、8032AH和8052BH。 1.2.2 80C51系列单片机 80C51系列原系Intel公司MCS-51系列中一个采用HCMOS制造工艺的品种。自Intel公司将MCS-51系列单片机实行技术开放政策后，许多公司诸如Philips、Dallas、Siemens、ATMEL、华邦和LG等公司都以MCS-51系列中的基础结构8051为内核，推出了具有优异性能的各具特色的单片机。这样，现在的80C51已不局限于Intel公司，而是把所有厂家以8051为内核的各种型号的80C51兼容型单片机统称为80C51系列。因此在本书中所提到的80C51不是专指Intel公司的Mask ROM的80C51，而是泛指80C51系列中的基础结构，它是以8051为内核通过不同资源配置而推出的一系列以HCMOS工艺制造生产的新一代的单片机系列。 1．80C51内核的不变性 80C51系列的单片机不论其内部资源配置是扩展还是删减，其内核的结构都是保持80C51的内核结构。也即它们普遍采用CMOS工艺，通常都能满足CMOS与TTL的兼容。80C51系列的单片机都和MCS-51系列有相同的指令系统。所有扩展功能的控制，并行扩展总线和串行总线UART都保持不变。系统的管理仍采用SFR模式，而增加的SFR不会和原有的80C51的21个SFR产生地址冲突。同时最大限度保持双列直插DIP40封装引脚不变，所必须扩展的引脚一般均在用户侧进行扩展，对单片机系统的内部总线均无影响。上述措施保证了新一代的80C51系列单片机有最佳的兼容性能。 在新一代的80C51系列单片机中，各公司也都把型号命名进一步规范成8XCXXX的形式。其中，第一个X规定为程序存储器的配置。 0——无片内ROM 3——片内为掩膜Mask ROM 7——片内为EPROM/OTPROM 9——片内为Flash ROM 其中，第2、3、4个X则代表了80C51系列内部资源的扩展或删减的型号。 2．80C51系列内部资源的扩展 80C51系列内部资源扩展主要有