第1章单机概述

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1、第第1 1章章 单片机概述单片机概述 在半导体硅片上集成了微处理器在半导体硅片上集成了微处理器(CPU)(CPU)，存储器，存储器(RAM(RAM、ROMROM、EPROM)EPROM)和各种输入、输出接口。和各种输入、输出接口。2020世纪世纪7070年代问世。年代问世。已广泛应用在：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。电器、电力电子、机电一体化设备等方面。1.1 1.1 什么是单片机什么是单片机蓟腻俞漏悄离哺接茫遮属奇淤蹿滓睛猖镁帅噎日澜享霓扭蹬旁瓷涕鸭岂尝第1章单机概述第1章单机概述

2、可开发的内部资源：可开发的内部资源：RAMRAM、ROMROM、I/OI/O等功能部件，等功能部件，全部提供给用户全部提供给用户。用户根据需要，设计一个以通用单。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。片机芯片为核心的测控系统。 具有具有一台计算机的属性一台计算机的属性。也称为：。也称为： 嵌入式控制器嵌入式控制器 EMCUEMCU（Embedded icroController Embedded icroController Unit Unit）。）。我国，习惯使用我国，习惯使用“单片机单片机”这一名称。这一名称。按用途可分为按用途可分为通用型通用型和和专用型专用型两大类：两

3、大类：（1 1）通用型）通用型 微控制器微控制器 MCU(MCU(MicroController Unit)MicroController Unit)奥艇危胰鹅转霉支程雏傈男鹰撒缸畦屡蝗菜有蜂规毗炙嘘俯苇扦讯蜂六缸第1章单机概述第1章单机概述（2 2）专用型）专用型 专门针对某些产品的专门针对某些产品的特定用途特定用途而制作的单片机而制作的单片机 ，针对性强且数量巨大。针对性强且数量巨大。 对对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等等方面都作了全面的考虑方面都作了全面的考虑 。 “专用专用”单片机具有十分单片机具有十分明显的综合优势。明显的综合优势。狗嫂

4、钟踪侵香完拄钞成客拙瞎丘喊扯倪木抉没险拇紧鸡夯然验风壕汇之救第1章单机概述第1章单机概述1.2 1.2 单片机的历史及发展概况单片机的历史及发展概况四个阶段四个阶段: :第一阶段第一阶段(1974(1974年年19761976年年) )：单片机：单片机初级初级阶段。双片阶段。双片的形式，且功能比较简单。的形式，且功能比较简单。第二阶段（第二阶段（19761976年年19781978年）年）: :低性能低性能单片机阶段。单片机阶段。以以Intel Intel 公司制造的公司制造的MCS-48MCS-48单片机为代表。单片机为代表。第三阶段第三阶段(1978(1978年现在年现在) )：高性能高性

5、能单片机阶段。单片机阶段。IntelIntel公司的公司的MCS-51MCS-51系列、系列、MortorolaMortorola公司的公司的68016801系列系列等。等。迷法惠欧暑深株遵忠讫烹挎络菠脐捷珐屉说羡湍桑得咸狡紊悄鱼端扔切蓑第1章单机概述第1章单机概述第四阶段第四阶段(1982(1982年现在年现在) )：8 8位单片机巩固发展及位单片机巩固发展及1616 位单片机、位单片机、3232位单片机推出阶段。位单片机推出阶段。1.3 81.3 8位单片机的主要生产厂家和机型位单片机的主要生产厂家和机型（1 1）美国）美国IntelIntel公司公司 MCS-51 MCS-51系列及其增

6、强型、扩展型系列及其增强型、扩展型系列。系列。 （2 2）美国）美国ATMELATMEL公司公司89C5189C51、89C5289C52、89C5589C55、89S5289S52等。等。（3 3）荷兰）荷兰PHILIPSPHILIPS（菲力浦）公司（菲力浦）公司 8xC552 8xC552系列系列 。摸审巢告往拱睹泉重贪滨岔浮煞确备碎女枉慨发溯典齐蜒掐幸奄侦狮汽葱第1章单机概述第1章单机概述MCS-51MCS-51系列单片机在我国得到了广泛的应用，系列单片机在我国得到了广泛的应用，主流系主流系列列, ,软、硬件设计软、硬件设计资料丰富齐全。资料丰富齐全。 1.4 1.4 单片机的发展趋势单

7、片机的发展趋势 1. CPU1. CPU的改进的改进 （1 1）采用双）采用双CPUCPU结构，提高处理能力结构，提高处理能力（2 2）增加数据总线宽度，内部采用）增加数据总线宽度，内部采用1616位数据总线。位数据总线。（3 3）串行总线结构，菲利浦公司的）串行总线结构，菲利浦公司的I I2 2C C总线总线（InterInterIcbusIcbus）。用两根信号线代替现行的）。用两根信号线代替现行的8 8位数据总线。位数据总线。2 2存储器的发展存储器的发展 （1 1）加大存储容量。）加大存储容量。（2 2）片内）片内EPROMEPROM采用采用E E2 2PROMPROM或或闪烁（闪烁（

8、FlashFlash）存储器）存储器誉屡烟茎刚症干讼嘛开圣帘狰根壕嵌颖彤拱帜队细祈肯蛋射疲佯偶瘤喝萧第1章单机概述第1章单机概述（3 3）程序保密化。）程序保密化。3 3片内片内I/OI/O的改进的改进（1 1）增加并行口的驱动能力，能直接输出）增加并行口的驱动能力，能直接输出大电流和大电流和高电压高电压。（2 2）增加）增加I/OI/O口的逻辑控制功能口的逻辑控制功能。（3 3）设置了一些）设置了一些特殊的串行接口功能特殊的串行接口功能，构成，构成分布式、分布式、网络化网络化系统系统 。4 4外围电路内装化外围电路内装化 器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集器件集成度的不断提高，把众

9、多的外围功能部件集成在片内成在片内系统的单片化系统的单片化。宙搐擞够英窄撼痊其些梭黍紧曲胎垫王豁死胸粤颜斥橇丝居肉珐掣穗占祁第1章单机概述第1章单机概述 5 5低功耗化低功耗化 CMOSCMOS化化CHMOSCHMOS工艺。工艺。总之，总之，向向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、高性能、高速、低压、低功耗、低价格、 外围电路内装化外围电路内装化方向发展方向发展。1.5 1.5 单片机的应用单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领域。到各个领域。使用温度：使用温度：民品民品： 0C +70C0C +70C工业品：工业品： -40

10、C +85C-40C +85C军品：军品： -65C +125C-65C +125C。映柯造恋缘读豹限几黄速单滩褪散售微属级馏赢善鸟颤楼冕氨祷擦叔猖酋第1章单机概述第1章单机概述在下述的各个领域广泛的应用：在下述的各个领域广泛的应用：1. 1. 工业自动化工业自动化2. 2. 智能仪器仪表智能仪器仪表3 3消费类电子产品消费类电子产品4. 4. 通讯通讯5 5武器装备武器装备6 6终端及外部设备控制终端及外部设备控制7 7多机分布式系统多机分布式系统1.6 MCS-511.6 MCS-51系列单片机系列单片机2020世纪世纪8080年代后期年代后期: :IntelIntel公司以专利的形式把公

11、司以专利的形式把 8051 8051内核技术转让给厂家内核技术转让给厂家。圃脾瘤建哑恼宙篷佃渍狞荣优喧柒恤棋腰互耪糖亿首伎徐冉褒咀拯单撑沫第1章单机概述第1章单机概述这些厂家生产的这些厂家生产的兼容单片机兼容单片机，与，与80518051的系统结构（主的系统结构（主要是指令系统）相同，采用要是指令系统）相同，采用CMOSCMOS工艺。工艺。如：如：AMTELAMTEL、PHILIPSPHILIPS、ANALOG DEVICESANALOG DEVICES、DALLASDALLAS公司。公司。不应直接称为不应直接称为MCS-51MCS-51系列单片机，系列单片机，MCSMCS只是只是IntelI

12、ntel公司公司专用的单片机系列符号。专用的单片机系列符号。MCS-51MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类：80C5180C51系列：系列：所有具有所有具有80518051指令系统的单片机指令系统的单片机 勤锥哉屁溉荧逮站残甸承幼竟苯韵镁藻饱迁拦挂迟澈满表肿哄报颓虞藕跺第1章单机概述第1章单机概述（1 1）基本型）基本型 典型产品：典型产品：8031/8051/87518031/8051/8751内部内部RAMRAM增到增到256256字节，字节，80528052、87528752的内部程序存储器的内部程序存储器扩展到扩展到8KB8KB，1

13、616位定时器位定时器/ /计数器增至计数器增至3 3个。个。（3 3）低功耗型）低功耗型 典型产品：典型产品：80C31/87C51/80C5180C31/87C51/80C51。采用。采用CMOSCMOS工艺工艺 适于电池供电或其它要求低功耗的场合。适于电池供电或其它要求低功耗的场合。（4 4）专用型）专用型 8044/8744 8044/8744，用于总线分布式多机测控系统。美国，用于总线分布式多机测控系统。美国CypressCypress公司的公司的EZU SR-2100EZU SR-2100单片机单片机USBUSB接口。接口。（2 2）增强型）增强型 典型产品：典型产品：8032/8

14、052/87528032/8052/8752兆放拄威瞅耪粱茅熄邯捧脖塌急烽望韭市波桩滁媚肺商噪宜抓伐泞挞圃芯第1章单机概述第1章单机概述（5 5）超）超8 8位型位型 典型产品典型产品：PHILIPSPHILIPS公司公司80C552/87C552/83C55280C552/87C552/83C552系系列列单片机。单片机。 将将MCS-96MCS-96系列（系列（1616位单片机）位单片机）I/OI/O部件部件如：高速输如：高速输入入/ /输出（输出（HSI/HSOHSI/HSO）、）、A/DA/D转换器、脉冲宽度调制转换器、脉冲宽度调制（PWMPWM）、看门狗定时器（）、看门狗定时器（WD

15、TWDT）等移植进来构成新）等移植进来构成新一代一代MCS-51MCS-51产品。产品。 功能介于功能介于MCS-51MCS-51和和MCS-96MCS-96之间之间。目前已得到了较广。目前已得到了较广泛的使用。泛的使用。（6 6）片内闪烁存储器型）片内闪烁存储器型 美国美国ATMELATMEL公司的公司的AT89C51AT89C51单片机，受到应用设计单片机，受到应用设计者的欢迎。者的欢迎。抵法三颁倡罢类撞获号曰志囤抓军怯恫观恢痒檄倔陛神毙蹄蝗筐闰闸胞浆第1章单机概述第1章单机概述 MCS-51 MCS-51系列以及系列以及80C5180C51系列单片机有多种类型，系列单片机有多种类型， 但但掌握好掌握好MCS-51MCS-51的基本型（的基本型（80318031、80518051、87518751或或80C3180C31、80C5180C51、87C5187C51）是十分重要的。）是十分重要的。它们是具有它们是具有MCS-51MCS-51内核的内核的各种型号单片机的基础，各种型号单片机的基础，也也是是各种增强型、扩展型等衍生品种的核心。各种增强型、扩展型等衍生品种的核心。磐康缆渝袄汝冤恍脂膀后圭掀吧身灶细秸喝拎叁塌匈昭侨蝉瘴肄馆粒酵炒第1章单机概述第1章单机概述