单片机原理和应用-.pptVIP

* 单片机原理及应用 教师：王灿运 * 目 录 第一章 微型计算机基础知识 第二章 MCS-51单片机的结构和原理 第三章 MCS-51单片机的指令系统 第四章 中断与中断系统 第五章 MCS-51单片机的定时器及应用 第六章 MCS-51串行口及其串行通信 第七章 应用系统接口技术 第八章 单片机系统扩展及接口技术 * 第一章 微型计算机基础知识 主要内容： 1、微型计算机概述 2、单片机知识概述 3、微型计算机的数制与码制 了解 掌握 第一节 微型计算机概述 第一台数字计算机ENIAC于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生 使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺（160M^2），重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。它每秒可从事5000次的加法运算，几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管，运作了九年之久。ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。 * 发展经历： 电子管 —————— 第一代 晶体管 —————— 第二代 集成电路 —————— 第三代 大（超大）规模集成电路 —————— 第四代 常把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类 * 一、微型计算机的基本概念 （一）微处理器、微型计算机、微型计算机系统 1、微处理器——（Microprocessor）简称MPU，又称中央处理单元CPU，包括运算器和控制器两大部分，是由算术逻辑单元、控制器单元、寄存器组及内部系统总线等单元组成的大规模集成电路芯片。 负责取指、执指，是微型计算机和微型计算机系统的核心部件 2、微型计算机 以微处理器为核心，配上内部存储器、输入/输出接口电路和中断系统以及相应的辅助电路构成的整体装置 3、微型计算机系统 以微型计算机为基础，加上外围设备、外部存储器设备、电源、系统软件等就构成微型计算机系统 微机系统的组成可小结如下： * （二）微型计算机的分类 1、按组装形式和系统规模 （1）单片微型计算机——单片机，又称“微控制器”、“嵌入式微控制器” 将CPU、部分存储器、部分I/O及内部系统总线集成在一片大规模集成芯片内的计算机 （2）单板微型计算机——单板机，将CPU、存储器、I/O电路、简单外设及监控程序等安装在同一块电路印刷板上构成的计算机 单 硅 晶 片 CPU 存储器 控制电路 定时器 时钟电路 I / O口 CPU CPU芯片 内存条 存储器接口 存储器芯片 输入输出接口 输入输出接口 芯片 定时计数器 芯片 A/D、D/A 芯片 印 刷 电 路 板 * （3）个人计算机——PC，将一块主机母板（含CPU、内部存储器、I/O接口）、外部存储器、I/O接口卡、软驱、光驱、电源等部件组装在一个机箱内，并配备显示器、键盘、打印机、扫描仪等基本外设组成的计算机 主板 显卡 声卡 存储器接口 网卡 输入输出接口 内存条 CPU 2、按微处理器位数分类：8位微机、16位微机、32位微机、64位微机。 微处理器的位数由运算器能并行处理的二进制位数所决定，处理器位数越多性能就越好。 * （三）微型计算机的主要性能指标 1、主频和指令执行时间 主频是微机主要性能指标之一，很大程度上决定微型机的运算速度。单位MHz，如奔腾4 3.0GHz等 指令执行时间是指计算机执行一条指令所需的平均时间，其长短反映了计算机运行速度的快慢 2、字长 微处理器内部一次能并行处理的二进制代码的位数 3、存储容量 是衡量能存储二进制信息量大小的性能指标。 8位二进制代码称为一个字节（B），16位为一个字