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单片机原理及应用;课程目的;第一章 概论 第二章 MCS-51系列单片机的资源配置 第三章 MCS系列单片机的指令系统及汇编语言程序设计 第四章 单片机的C语言编程 第五章 MCS系列单片机的片内接口及中断 第七章 单片机应用系统接口技术;该课学习特点和要求： 1、先修课程：模、数电路；计算机原理；微机原理；汇编语言等。 2、学习特点：要记的多，111条指，40条引脚的功能和用途，内部结构和工作方式。 所以必须经常复习和练习 3、单片机品种虽然繁多，原理大同小异 选用MCS-8051（为什么？） ;第1章 单片机概论 20世纪70年代问世。 已广泛应用在： 工业自动化控制、自动检测、 智能仪器仪表、家用电器、电力 电子、机电一体化设备等方面。 1.1 单片机技术的发展过程和趋势 在半导体硅片上集成了微处理器(CPU)，存储器(RAM、ROM、EPROM)和各种输入、输出接口。 具有一台计算机的属性。也称为：;微控制器 MCU(MicroController Unit) 嵌入式控制器 EMCU（Embedded icroController Unit）。 我国，习惯使用“单片机”这一名称。 按用途可分为通用型和专用型两大类： （1）通用型 可开发的内部资源：RAM、ROM、I/O等功能部件，全部提供 给用户。用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心的 测控系统。 ; （2）专用型 专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机，针对性强且数量巨大。 对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考虑。 “专用”单片机具有十分明显的综合优势。 ;单片机的历史及发展概况; 特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在MCS-51已成为公认的单片机经典机种 。; (3) 微控制器化阶段;(4) 片上系统阶段;2、单片机的发展趋势 1.CPU的改进 （1）采用双CPU结构，提高处理能力 （2）增加数据总线宽度，内部采用16位数据总线。 （3）串行总线结构，菲利浦公司的I2C总线（Inter－Icbus）。用两根信号线代替现行的8位数据总线。 2．存储器的发展 （1）加大存储容量。 （2）片内EPROM采用E2PROM或闪烁（Flash）存储器;3．片内I/O的改进 （1）增加并行口的驱动能力，能直接输出大电流和高电压。 （2）增加I/O口的逻辑控制功能。 （3）设置了一些特殊的串行接口功能，构成分布式、网络化系统 。 4．外围电路内装化 器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成在片内－－系统的单片化。代表：8051F单片机 5．低功耗化 CMOS化;CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、外围电路内装化方向发展。 ;1.2 单片机的典型结构及工作原理 1、单片机组成及结构 将微处理器、一定容量的存储器、有限的I/O接口及定时器/计数器等功能部件集成在一块芯片上的微型计算机，且具有一套完整的指令系统。;（1）CPU：单片机核心部件，由运算器和控制器组成。主要完成运算和控制功能。 （2）RAM（数据存储器）：存放实时数据，或者作为通用寄存器、堆栈和数据存储器使用。 （3）ROM(程序存储器)：用于存放程序和固定常数等等。 （4）并行I/O口：实现与存储器或者外围设备间数据的并行输入输出操作。 （5）串行I/O口：用于串行数据传输，可以把单片机内部的并行数据变成串行数据输出，也可以串行方式接受外部送来的数据，并把数据变成并行数据送给CPU。 ;（6）.特殊模块： 1）定时器/计数器：用于产生定时脉冲，用于计时； 2）A/D和D/A转换器：用于模拟量与数字量之间的转换。 3）DMA通道：实现单片机和外设之间数据的快速传送； 4）串行通信接口：实现单片机系统与其他系统的数据通信。 ;2、单片机的工作原理 单片机是通过执行程序来工作的，执行不同的程序便完 成不同的任务。 1）、指令和程序 指令：规定计算机执行某种操作的二进制代码形式命令。 指令系统：单片机全部指令的集合。 程序：根据任务要求有序的编排出的指令集合。 系统软件：为了运行和管理单片机所编制的各种程序的综合;2）、CPU 由运算器、控制器、寄存器以及内部总线构成。 运算器：对数据进行算术、逻辑运算以及位操作处理等。 由ALU，累加器ACC，暂存寄存器，程序状态字寄存器 （PSW）组成。 控制器：接受来自存储器中的逐条命令，进行指令译码，通过