单片机绪论(李)概述.pptVIP

本课程是在学生学完电子技术类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。 本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。;单片微型计算机 原理、接口及应用 徐惠民 北京邮电大学出版社 单片微机原理及应用 丁元杰 机械工业出版社 单片机原理及应用技术 万 隆 清华大学出版社 ;一、计算机的诞生 1945年底，世界上第一台使用电子管制造的电子数字计算机在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院研制成功，并在1946年2月15日举行了计算机的正式揭幕典礼。这台电子计算机总共用了18800个电子管，耗电140千瓦，占地150平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。 电子计算机的诞生是人类最伟大的发明之一。;二、计算机的发展 按照组成计算机的元器件的技术发展水平作为分类的依据，计算机技术的发展已经走过了4代。 第一代计算机是电子管计算机（1945~1954年）。 第二代计算机是晶体管计算机（1955~1964年）。 第三代计算机是集成电路计算机（1965~1971年）。 第四代计算机是大规模集成电路计算机。 第五代计算机 应用生物技术、纳米技术和量子技术。;三、计算机系统的硬件 通常由五部分组成:;;; 单片微机是单片微型计算机SCMC（Single Chip MicroComputer）的译名简称，在国内也常简称为“ 单片微机” 或“单片机” 。它包括中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、中断系统、定时器/计数器、串行口和I/O等等。 单片机不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。 ;随着单片机技术的不断发展，“单片机”已无法确切表达其内涵，目前，国际上统一采用MCU（Micro Controller Unit）来称呼 。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。 目前单片微机的世界年产量已达100亿片，而在中国大陆地区单片微机的年应用量已达6亿片左右;我们可以把单片机的发展历史划分为四阶段： 第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。 第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。 ;第三阶段（1982~1990年）：16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。 第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。 ;单片机正朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容方向发展。 ⑴ 多功能 在单片微机中尽可能多的把应用系统中所需要的存储器、各种功能的I/O口都集成在一块芯片内，即外围器件内装化，如把LED、LCD显示驱动器集成在8位单片微机中，如把A/D、D/A、乃至多路模拟开关和采样/保持器也集成在单片微机芯片中，从而成为名副其实的单片微机。;⑵ 高性能 为了提高速度和执行效率，在单片机中开始使用RISC体系结构、并行流水线操作和DSP等的设计技术，使单片微机的指令运行速度得到大大提高，其电磁兼容等性能明显地优于同类型的微处理器。 ⑶ 全盘CMOS化趋势 单片机采用二种半导体工艺生产，HMOS工艺即高密度短沟道MOS工艺，具有高速度和高密度；CHMOS工艺即互补金属氧化物的HMOS工艺，除具有HMOS的优点外，还具有CMOS工艺的低功耗特点。如8051的功耗为630mw，而80C51的功耗仅120mw。 从第三代单片微机起开始淘汰非CMOS工艺。;⑷ 推行串行扩展总线 推