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MCU（Micro Controller Unit）是一个以单芯片形态面对测控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了智能化的控制领域，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当今社会。 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，是指把组成微型计算机的各个功能部件（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的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），中文直译为单片机，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，人们可以在芯片内集成许多面对测控对象的接口电路，如ADC、DAC、高速I/O口、PWM和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） 图1-1 单片机的典型结构框图 （2）存储器 单片机的存储空间有两种基本结构：普林斯顿结构和哈佛结构。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））））8051 8051 AH 8052 AH 80C51 BH 83C51 FA 83C51 FB 83C51 GA 83C512 JA 83C512 JC 83C451 83C452 无ROM型 8031 8031AH 8032AH 8031BH 80C51 FA 80C51 FB 80C51 GA 80C51 JA 80C152 JC 80C451 80C452 EPROM型 — 8751 8751BH 8752BH 87C51 87C51 FA 87C51 FB 87C51 GA — — — 87C452P ROM字节 4K 4K 8K 4K 8K 16K 4K 8K 8K 4K 8K RAM字节 128 128 256 128 256 256 256 128 256 128 256 8位I/O口 4 4 4 4 4 4 4 5 5 7 5 16位定时器/计数器 2 2 3 2 3 3 2 2 2 2 2 可编程计数器（PAC） √ √ 异步串行口（UART） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 串行扩展口（SEP） √ 多功能串行口（GSC） √ √ DMA通道 2 2 2 A/D转换器 8 中断源/中断向量 6/5 6/5 8/6 6/5 14/7 14/7 8/7 19/11 19/11 6/5 9/8 掉电和空闲方式 √ √ √ √ √ √ √ √ 1．8051单片机 这是MCS-51系列中最基本的产品，其特点如下。 （1）一个8位的CPU中央处理器； （2）一个片内的振荡器及时钟电路； （3）4K字节的应用程序存储器。8051为掩膜型（Mask）ROM； （4）128字节的片内数据存储器； （5）64K字节程序存储器可寻址的地址空间； （6）64K字节数据存储器可寻址的地址空间； （7）两个16位可编程的定时器/计数器； （8）一个可编程的全双工通用异步接收/发送器UART； （9）32条可按位寻址的双向I/O线； （10）两个优先级嵌套，5个中断源的中断结构； （11）有很强的布尔处理能力，即按位处理能力。 8051有两个变体，即无片内程序存储器（ROMLess）的8031和有片内可编程可改写的EPROM8751。目前，8751已完全被8751H所取代。 2．8051AH单片机 此类型号是采用当时较新的HMOSII工艺技术制造而成。其他方面与8051完全相同。8031AH为无片内ROM的8051AH，8751H是以EPROM取代了Mask ROM的8051AH。 3．8052AH单片机 此类型号也是采用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8K字节的片内程序存储器； （3）有3个16位可编程定时器/计数器； （4）中断源增加到6个的中断结构。 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CHMOS工艺