单片机原理and应用的.pdfVIP

本文由guobs0贡献 ppt1。 《单片机原理及应用》 单片机原理及应用》 电子教案 赵秀珍 王乃钊 制作 水利水电出版社 2001 . 8 第一章 单片微型计算机概述 本章主要介绍单片机的发展，基本的结构和特 点，单片机的应用模式和领域， 单片机的供应 状态等。 单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、 定时/计数器和多种 接口都集成到一块集成电 路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构 成了一台计 算机。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。 1．1 单片机的发展概况 ． 综上所述，我们可以把单片机的发展历史划分为四阶段： 第一阶段（1976~197 8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（1982~1 990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。 1．2 单片机的结构特点 ． （1）片内的RAM采用寄存器结构形式，这样可以提 高存取的速度; （2）在存储 器结构上，严格的将程序存储器ROM和 数据存储器RAM在空间上分开; （3）它的引出 管脚一般都设计成多功能的; （4）增加了一个全双工的串行接口，以扩充I/O口和 外 接同步输入和输出设备; （5）有21个特殊功能寄存器; (6) 有丰富的指令系统，内部 设置了可以位寻址的位 地址空间。 1．3 单片机的主要品种及系 ． 列 一、 4位单片机 二、 8位单片机 表格 1-1 MCS-51系列型号 型 号 8051AH 8031AH 8751H 80C51 80C31 8051 8031 制造技术 H MOS AH MOS H MOS CHMOS CHMOS H MOS H MOS 片内程序存储器 ROM (4k) 无 EPROM（4K） ROM （4K） 无 ROM （8K） 无 片内数据存储 器 128字节 128字节 128字节 128字节 12 8字节 256字节 256字节 1．4 单片机的应用 ． 一、 单片机在仪器仪表中的应用 二、 单片机在机电一体化中的应用 三、 单 片机在智能接口和多机系统中的 应用 四、 单片机在生活中的应用 第 二 章 MCS-51单片机的结 构和原理 本章主要介绍MCS-51系列的8051的基本结 构、工作原理、存储器结构、P0、P1 、P2、 P3四个I/O口的基本工作原理和操作特点。 单片机的各种工作方式、单片机的 时序等。 2．1 MCS-51单片机的结构原 理 一、 8051单片机的结构 时钟电路 ROM RAM 定时/计数器 T0 T1 内部总线 CPU 并行接口 串行接口 中断系统 P0 P 1 P 2 P 3 page 1 TXD RXD INT 0 INT 1 图 2-1 MCS-51单片机的基本结构 二、 8051单片机的内部结构和 工作原理 8051单片机的内部结构框图如图 2-2 所 示，下面分别进行介绍： 图 2-2 8051的内部结构框图 FFFFH 外部 ROM 1000H FFH SFR 80H RAM 30H FFFFH 外部 RAM 0FFFH