《单片机原理及接口技术第3版课件(梅丽凤)第1章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及接口技术第3版课件(梅丽凤)第1章.ppt（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、清华大学出版社 北京交通大学出版社 ISBN 978-7-81123-160-1 梅丽凤梅丽凤主编主编有关本课程学习的几点建议有关本课程学习的几点建议 本课程是一门实践性、应用性很强的学科本课程是一门实践性、应用性很强的学科仅仅听懂还不够仅仅听懂还不够, ,重在培养动手能力重在培养动手能力硬件硬件/ /软件同样重要、不可偏废软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理这方面知识掌握得不够好的请自己补上这方面知识掌握得不够好的请自己补上预习、听课、复习、作业、实验环环都重要
2、预习、听课、复习、作业、实验环环都重要用科学的方法学习用科学的方法学习第第1 1章章 绪绪 论论本章要点：本章要点： 单片机的单片机的组成及特点组成及特点 单片机应用领域单片机应用领域 Intel 公司公司51系列单片机系列单片机 51系列单片机命名规则系列单片机命名规则 Atmel 公司公司51系列单片机系列单片机 微型计算机微型计算机（PC机）机）是由微处理器是由微处理器（CPU)加上加上程序存储器程序存储器(ROM 、EPROM、Flash ROM）和数据）和数据存储器（存储器（RAM），以及与外围设备相连接的输入），以及与外围设备相连接的输入/输出（输出（I/O）接口电路等构成，图）接
3、口电路等构成，图1-1所示为微型计所示为微型计算机的组成。算机的组成。 1 1.1.1 单片机的特点及应用领域单片机的特点及应用领域1.1.1 1.1.1 单片机的特点单片机的特点，图，图1-1微型计算机微型计算机的组成。的组成。 什么是单片机什么是单片机? 如如 果将微处理器、存储器和输入输出接口电果将微处理器、存储器和输入输出接口电路集成在一块集成电路芯片上，称为单片微路集成在一块集成电路芯片上，称为单片微型计型计算机，简称算机，简称单片机单片机。 PC机：机： 上述部件以上述部件以各个各个芯片形式安装在主板上。芯片形式安装在主板上。 单片机：单片机：上述部件被集成到上述部件被集成到一个一
4、个芯片中。芯片中。单片机与单片机与PC机之异同机之异同（1）组成：组成： CPU(进行运算、控制进行运算、控制) ROM(程序存储器程序存储器)、 RAM(数据存储器数据存储器)、 I/O口口(串口、并口等串口、并口等) 。功能：功能： PCPC机机： PCPC机机系系统统全全力力实实现现海海量量高高速速数数据据处处理，兼顾控制功能。理，兼顾控制功能。 单片机单片机：单片机系统全力满足测控对象的测：单片机系统全力满足测控对象的测控功能，兼顾数据处理能力。控功能，兼顾数据处理能力。 通用通用计算机擅长于计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储数据运算、采集、处理、存储和传输；和传输； 单片机的专长
5、单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器则是测控，往往嵌入某个仪器/设备设备/系统中，使其达到智能化的效果。系统中，使其达到智能化的效果。单片机与单片机与PC机之异同（机之异同（2）应用特点：PCPC机：机：个人计算机（微机）个人计算机（微机） 体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。件。单片机：单片机： 体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，体积小，功耗小，价格低，用途灵
6、活，无处不在，属属专用计算机专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。单片机与单片机与PCPC机之异同（机之异同（3 3） 有优异的性能价格比。有优异的性能价格比。 集成度高，体积小，可靠性好。集成度高，体积小，可靠性好。 控制能力控制能力强强。 低功耗低功耗, ,低低电压电压, ,便于生便于生产产便携式便携式产产品。品。 单片机特点单片机特点（6）系）系统统配置典型、配置典型、规规范，易于范，易于扩扩展展。 外部总线增加了外部总线增加了I I2 2C C及及SPISPI等串
7、行总线等串行总线。 1.1.2 单片机的应用单片机的应用领域领域 智能化智能化仪器仪表仪器仪表。 机电一体化产品机电一体化产品。 工业测控系统工业测控系统。 家用电器家用电器。 计算机网络及通信技术计算机网络及通信技术。 （6 6） 航空航天系统和国防军事、尖端武器等。航空航天系统和国防军事、尖端武器等。 Intel（英特尔（英特尔）公司：）公司：MCS-51系列产品；系列产品； Motorola（摩托罗拉（摩托罗拉）公司的）公司的M6805、M68HC05、M68HC11、M68HC12系列产品；系列产品； Atmel（艾特梅尔（艾特梅尔）公司：）公司：AT89系列、系列、AT90系列系列1
8、 1.2.2 常用单片机系列介绍常用单片机系列介绍国际上比较著名、影响较大的公司以及他们的国际上比较著名、影响较大的公司以及他们的8位单片机产品如下：位单片机产品如下： Zilog（美国齐洛格）公司：（美国齐洛格）公司：Z8、Z8Encore系列；系列；MicroChip公司：公司：PIC16C、16F、PIC18F系列；系列；Philips 公司：公司：P87系列、系列、P89系列产品系列产品；1.2.11.2.1 Intel Intel 公司公司MCS-51MCS-51系列单片机系列单片机（1）8031/8051/8751三种型号是普通型，亦称为三种型号是普通型，亦称为8051子系列。子系
9、列。这三种芯片的结构和功能相同，它们之间的区别在这三种芯片的结构和功能相同，它们之间的区别在于片内程序存储器配置：于片内程序存储器配置：Intel公司自公司自1976年首推出年首推出8位单片机之后，相继推位单片机之后，相继推出了三个系列几十个机种。其中出了三个系列几十个机种。其中51系列典型产品系列典型产品见见教材教材3页页表表1-1。表中表中8051片内片内含有含有4KB的掩膜的掩膜ROM；8751片内片内含有含有4KB的的EPROM；8031片内片内没有没有ROM，使用时需在片外接，使用时需在片外接EPROM。（2 2）8032AH/8052AH/8752AH8032AH/8052AH/8
10、752AH是是8031/8051/87518031/8051/8751的的增强型增强型，称为，称为80528052子系列子系列。其中片内其中片内ROMROM和和RAMRAM的容量比的容量比80518051子系列各增加一倍，子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时器另外，增加了一个定时器/ /计数器和一个中断源。计数器和一个中断源。（3 3）80C31/80C51/87C51BH80C31/80C51/87C51BH是是80518051子系列的子系列的CHMOSCHMOS工艺工艺芯片芯片，80C32AH/80C52AH80C32AH/80C52AH/87C52AH/87C52AH是是8052805
11、2子系列的子系列的CHMOSCHMOS工艺芯片工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。，两者芯片内的配置和功能兼容。 型号中带有型号中带有“C C”的，的，均为均为CHMOSCHMOS工艺芯片工艺芯片，其特点，其特点是功耗低。是功耗低。 世界上很多半导体公司都生产以世界上很多半导体公司都生产以8051为内核的单为内核的单片机，开发出各种型号的片机，开发出各种型号的51系列单片机，各大公司系列单片机，各大公司所生产的所生产的51系列单片机型号多种，通常以系列单片机型号多种，通常以8XC51来来命名命名51系列单片机，其中：系列单片机，其中： 1.2.2 51系列单片机系列单片机命名规则命名规则X=
12、X= X X = = 其中，其中，89C51单片机的最大特点是在片内含有单片机的最大特点是在片内含有Flash存储器存储器，Flash存储器是一种可以电擦除和电写存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器入的闪速存储器。 AT89系列单片机以系列单片机以8031为内核，是与为内核，是与8051系列系列单片机兼容的系列，单片机兼容的系列， ATMEL89系列单片机有许系列单片机有许多型号，多型号，其其内部功能配置概况见内部功能配置概况见教材教材5 5页页表表1-21-2。1.2.3 AT89系列单片机系列单片机AT89系列单片机系列单片机是美国是美国Atmel公司的公司的8位位Flash单片机单
13、片机产品。以产品。以MCS-51单片机单片机为核心为核心、与与MCS-51单片机单片机的软硬件兼容。的软硬件兼容。AT89系列单片机系列单片机的最大特点是在片内的最大特点是在片内含有含有Flash存储器存储器，Flash存储器是一种可以电擦除和电写入存储器是一种可以电擦除和电写入的闪速存储器（记为的闪速存储器（记为FPEROM），在系统的开发），在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改过程中可以十分容易地进行程序的修改.ATMEL89ATMEL89系列单片机分为标准型、低档型和高档型。系列单片机分为标准型、低档型和高档型。 （1）低档型）低档型：有有AT89C1051和和AT89C205
14、1两种。两种。低档型的单片机它的引脚只有低档型的单片机它的引脚只有20条，比标准型的条，比标准型的40引脚少得多，功能较标准型引脚少得多，功能较标准型AT89C51要弱。要弱。 标准型标准型89系列单片机是与系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容系列单片机兼容的。的。在内部含有在内部含有4KB或或8KB可重复编程的可重复编程的Flash存储存储器，可进行器，可进行1000次檫写操作。全静态工作为次檫写操作。全静态工作为024MHZ，有三级程序存储器加密锁定，有三级程序存储器加密锁定。（2）标准型标准型：有有AT89C51、AT89C52、AT89LV51、AT89LV52等型号等型号. （6
15、 6）AT89C51AT89C51系列单片机中还有相应的系列单片机中还有相应的低电压芯片低电压芯片，AT89LV51AT89LV51AT89LV55AT89LV55，最低工作电压可为最低工作电压可为2.7V2.7V。（7 7）AT89C51AT89C51系列单片机系列单片机时钟频率最高时钟频率最高可为可为24MHz24MHz。标准型的标准型的AT89系列单片机具有如下特点系列单片机具有如下特点：（1）片内有足够的）片内有足够的Flash ROM，可避免扩展外部可避免扩展外部ROM。（2）Flash ROM是电擦除和电写入，读写方便，可擦是电擦除和电写入，读写方便，可擦写写1000次以上，可次以
16、上，可在线修改程序在线修改程序。（3）价格低廉。）价格低廉。AT89C51、C52零售价在零售价在10元以下元以下。（4）片内）片内ROM具有三级保密系统具有三级保密系统。即具有。即具有3个保密位，个保密位，对其编程后，可有效防止程序被非法拷贝。对其编程后，可有效防止程序被非法拷贝。（5）AT89C52AT89C55芯片与芯片与80C52芯片相同，有芯片相同，有定时定时/计数器计数器3个，中断源个，中断源6个个,片内片内ROM256B。高档型单片机增加的功能有：高档型单片机增加的功能有： 含有含有9 9个中断响应的能力。个中断响应的能力。 含标准型和低档型所不具有的含标准型和低档型所不具有的S
17、PISPI接口。接口。 含有含有WatchdogWatchdog定时器。定时器。 含有双数据指针。含有双数据指针。 含有含有8 8路路A/DA/D转换器转换器。 AT89S8252 AT89S8252除除8K Flash8K Flash存储器外，还含有一个存储器外，还含有一个2K2K的的EEPROMEEPROM，从而提高了存储容量。，从而提高了存储容量。（3 3） 高档型高档型：AT89S51、AT89S52、AT89S53、AT89S8252等型号。等型号。AT89S51有有4K可下载可下载Flash存储器，存储器，AT89S52、AT89S8252有有8K可下载可下载Flash存储器，存储
18、器，AT89S53有有12K可下载可下载Flash存储器。存储器。本本课课程以程以AtmelAtmel、PhlipsPhlips和和SSTSST等公司的等公司的AT89C51/P89C51/ SST89C51AT89C51/P89C51/ SST89C51（以下简（以下简称称89C5189C51）为样机，就）为样机，就5151单片机的硬件单片机的硬件结构、原理、指令系统、接口技术及结构、原理、指令系统、接口技术及其应用技术进行详细的其应用技术进行详细的学习与学习与讨论。讨论。1-1 1-1 什么是微处理器、微机和单片机？什么是微处理器、微机和单片机？1-2 1-2 单片机有哪些特点？单片机有哪些特点？ 1-3 1-3 叙述叙述5151子系列与子系列与5252子系列的区别。子系列的区别。1-4 1-4 5151系系列列单单片片机机是是如如何何命命名名的的？89C5189C51单单片机的显著特点是什么？片机的显著特点是什么？1-5 1-5 AT89C51AT89C51单单片片机机与与MCS-51MCS-51系系列列单单片片机机有有什么不同？是否可以直接替换？什么不同？是否可以直接替换？1-6 1-6 标准型的标准型的AT89AT89系列单片机有哪些特点？系列单片机有哪些特点？思考题与习题思考题与习题本章到此结束本章到此结束
