单片机程序设计实践教程.第01章-概述

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1、单片机程序设计实践教程第一讲概述11.1单片机的发展单片机（即单片的微型计算机）是在1970年微处理器研制成功之后随而之出现的，第二年美国的Intel公司就开发并生产了4位单片机4004，1972年推出了8位单片机的雏型8008。到了1976年9月，该公司的MCS-48单片机问世，从那以后的二十几年间，单片机经历了多次更新换代，其发展速度大约每2～3年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。单片机发展速度之快、应用范围之广，已达到了惊人的地步。它已渗透到社会生产和生活的各个领域，可谓无孔不入。2在MCS-48单片机大范围成功应用的刺激下，许多半导体公司和计算机公司争相研制和发展自己的单片机系列

2、。到目前为止，世界各地厂商己研制出种类繁多的单片机产品，其中有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501、6502等。此外，日本的NEC公司、日立公司及EPSON公司等也都相继推出了各具特色的单片机品种。尽管目前单片机的品种很多，但其中最具典型性的当属Intel公司的MCS-51系列单片机系列。MCS-51是在MCS-48的基础上于20世纪80年代初发展起来的，虽然它仍然是8位的单片机，但其功能有很大的增强。此外，它还具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点。因此应用非常广泛，成为继MCS-48之后最重要的单片机品种。直到现在，MCS

3、-51仍不失为单片机中的主流机型，国内尤以MCS-51系列单片机应用最广。3在8位单片机之后，16位单片机也有很大发展，例如1983年Intel公司推出的MCS-96系列单片机就是其中的典型代表。与MCS-51相比，MCS-96不但字长增加一倍，而且还具有4路或8路的10位A/D转换功能，此外，在其它性能方面也有一定的提高。在高档智能仪表、彩色复印机、录像机等应用领域，16位单片机大有用武之地，目前Intel的MCS-96系列单片机在国内已得到较好的应用，它必将以高性能的特点在国内得到大规模推广。综观近三十年的发展过程，单片机正朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、扩大存储容量和加强I/O

4、功能及结构兼容方向发展。预计其今后的发展趋势如下：41、微控制器的CPU核仍以CISC为主，但向RISC演化。在传统微控制器领域内还是以当初Intel确立的哈佛结构(程序和数据存储器相分立的体系)和复杂指令集系统(CISC)为主。只有少数厂家生产精简指令集计算机，但仍保留了哈佛的分立存储器结构，并没有采用冯·诺依曼的程序、数据相合并的存储结构。少数生产RISC的计算机厂家有Microchip的8位PICl2／16／17／18Fxxx微控制器、Atmel的8位AVR微控制器、SCENIX的8位SXl8／20／28AC和SX48／52BD微控制器。这3个厂家都使用了快闪存储器(FLASH)存放程序

5、。54、普遍使用混合信号(数字-模拟相混合)集成技术用CMOS工艺将数字和模拟电路集成于同一个片上的技术已经成熟，有力地削减了片外的附加器件，提高了性能和缩短了产品上市时间。如片上集成12位A/D、上电复位/掉电检测、捕捉/比较/PWM、锁相环、8×8硬件乘，以及USB、CAN总线接口等。5、追求低电压、低功耗、低价位、LPG(少腿芯片)降低工作电压无疑可以成指数级地降低功耗，所以出现逐渐显露出来多电压供电的微控制器开始，CPU部分工作于1.5～2.5V，而I/O口工作于3.3～5V。为实现低功耗，应尽可能多地将片外器件集成于同一个片上，这样便于与CPU一同进入暂停、休眠或部分运行状态。8MC

6、S-48系列的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上，作为与通用CPU分道扬镳、构成新型工业微控制器取得了成功，为单片机的进一步发展开辟了成功之路。MCS-51系列8位高档单片机是在总结MCS-48系列单片机的基础上，于80年代初推出的新产品。其主要的技术特征是：（1）、扩大了片内存储容量、外部寻址空间程序存储器和外部数据存储器的寻址都增加为64KB（1KB为1024B,1B为1字节（BYTE））。4KB×8ROM作为内部程序存储器，用来存放系统程序、用户的专用程序和固定常数。1.2MCS-51系列单片机简介9在MCS-51系列单片机中，8031、8751与8051的内部结构基本

7、相同，其区别仅在于8031内部不含有程序存储器，必须由外部扩展。8751内部程序存储器为可编程、可改写的只读存储器EPROM，其内部程序由用户自行写入。在片内数据存储器方面，采用8位地址，寻址范围为256B，其中00H~7FH为128字节的内部RAM，用来存放用户的随机数；在80H~FFH范围内离散地分布着21个特殊功能寄存器，其中11个特殊功能寄存器具有位寻址功能。在内部RAM中，00H~1FH