河北科技大学机械专业单片机课件.pptVIP

单 片 微 型 计 算 机 原 理与 接 口 技 术 河北科技大学 机电一体化教研室 吴书迎 绪 论一、什么是单片机 它的结构及功能均是按工业控制要求设计的，也可称为单片微型控制器(Single Chip Microcontroller)。 它是把微型计算机的各个功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I／O接口、定时／计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，故又把它称为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。 绪 论二、单片机发展概况 单片机作为微型计算机的一个分支，它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步，主要分为三个阶段。 第一阶段(1974-1978)：初级单片机阶段。 以Intel公司的MCS-48为代表，这个系列的单片机在片内集成了8位CPU、并行I／O端口、8位定时／计数器、RAM等，无串行I／O端口，寻址范围4K。 第二阶段(1978-1983)：高性能单片机阶段。 以MCS-51系列为代表，这个阶段的单片机均带有串行I／O口，具有多级中断处理系统，定时／计数器为16位，片内RAM和ROM容量相对增大，且寻址范围可达64K。 这类单片机的应用领域极其广泛，由于其优良的性价比，特别适合我国的国情，故在我国得到广泛的应用。 绪 论二、单片机发展概况 第三阶段(1983年-)：8位单片机巩固完善及16位单片机推出阶段。 16位单片机除了CPU为16位以外，片内RAM和ROM的容量进一步增大，片内RAM增加为232字节，ROM为8K字节，且片内带有高速输入输出部件、多通道10位A／D转换器，有8级中断等。 近年来，32位单片机也已进入实用阶段。 绪 论三、MCS-51 系列单片机简介 Intel公司自1974年推出8位单片机MCS-48系列至今，相继推出了三个系列的几十种产品 ： 基本型 有8031、8051、875l等，基本型的典型产品是8051 。 增加内存单元型 有8052AH、8032AH、8752BH等 低功耗型。有80C51BH、80C31BH、87C51等 A／D型 有83C51GA、80C51GA、87C51GA等 高级语言型 有8052AH-BASIC 可编程计数阵列(PCA)型 有83C51FA．80C51FA、87C51FA，83C51FB等 DMA型 有83C521JA、80C152JA、80C152JB等 多并行口型 有80C451、83C451等 绪 论三、MCS-51 系列单片机简介 基本型的典型产品是8031，内部包括： 具有8位的CPU及指令系统； 128字节的片内RAM； 21个特殊功能寄存器； 4个8位并行I／O口； 2个16位定时／计数器； 一个全双工串行口； 5个中断源，2个中断优先级； 4K字节片内ROM； 一个片内时钟振荡电路； 片外可扩展64K ROM和64K RAM 绪 论四、MCS-51 系列单片机结构特点 8031的其基本特性如下： MCS-51系列单片机在数据RAM区开辟了一个寄存器工作区 ； 另外还有21个特殊功能寄存器SFR； MCS-51系列单片机的输入／输出接口在程序控制下具有第二功能 ； MCS-51系列单片机把程序存储器和数据存储器在空间上分开，采用不同的寻址方式 ； MCS-51系列单片机内部具有全双工串行接口，可同时发送和接收信息； MCS-51系列单片机内部有专门的位处理机，具有较强的位处理能力。 绪 论五、MCS-51 系列单片机应用领域 MCS-51系列单片机应用范围很广，大致可分为如下四大类 ： 1、单片机在智能仪器仪表中的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强等优点，故可广泛应用于各类仪器仪表中(包括温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力测定等)。 引入单片机使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能大大提高。 例如：精密数字温度计、智能电度表、智能流速仪、微机多功能PH测试仪等等。 绪 论五、MCS-51 系列单片机应用领域 2、单片机在工业测控中的应用 用单片机可以构成各种工业测控系统、自适应控制系统、数据采集系统等。 例如：MCS-51单片机控制电镀生产线、温室人工气候控制、报警系统控制、计算机和单片机组成的二级计算机控制系统等。 3、单片机在计算机网络与通信技术中的应用 MCS-51系列单片机具有通信接口，为单片机在计算机网络与通信设备中的应用提供了良好的条件。 例如：MCS-51系列单片机控制的串行自动呼叫应答系统、列车无线通信系统、MCS-51单片机控制无线遥控系统等。 绪 论五、MCS-51 系列单片机应用领域 4、单片机在日常生活及家电中的应用