单片机原理与应用技术全套教案

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1、n第1章概述n本章教学要求(1)了解单片机与微型计算机的区别。(2)熟悉单片机的结构组成。(3)了解单片机的特点与指标。(4)了解单片机的发展历史、常用产品及应用领域。(5)了解单片机基本应用系统的组成。n本章目录1.1单片机的结构组成、特点和指标1.1.1微型计算机的基本结构1.1.2单片机的基本结构1.1.3单片机的特点1.1.4单片机的重要指标1.2单片机的发展历史和产品类型1.2.1单片机的发展历史n1.1单片机的结构组成、特点和指标n微处理器----把运算器与控制器封装在一小块芯片上，称该芯片

2、为微处理器，也称为中央处理器（CPU）。n微型计算机----微处理器与存储器、输入/输出接口电路在印制电路板上用总线连接起来，再配以适当的输入/输出设备（如磁盘存储器、键盘和显示器等），就构成了微型计算机。n它由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设备几部分组成，它们之间由总线连接进行信息传输。控制器和运算器综合起来称中央处理器（CPU），也称为微处理器。n控制器是计算机的控制核心，它负责从内部存储器中n运算器（AithmctiealLogicUnit，ALU）n存储器用于存储程序

3、和数据。存储器根据其位置不同可分为两类：内部存储器和外部存储器。n输入/输出接口又称I/O接口，是CPU与外设之间相连的逻辑电路，外设必须通过接口才能和CPU相连。n输入和输出设备如：键盘、鼠标、显示器、打印机等。用于完成和计算机进行信息交流的输入和输出操作。n总线是控制器、运算器、存储器、I/O接口之间相连的一组线。n中央处理器n程序存储器n数据存储器n并行输入/输出端口n串行输入/输出端口n定时/计数器n系统时钟n1.1.3单片机的特点n存储器ROM和RAM严格分工n采用面向控制的指令系统n输入/输

4、出端口引脚具有复用功能n品种规格的系列化n硬件功能具有广泛的通用性n1.1.4单片机的几个重要指标n位数n存储器106nI/O口n速度n工作电压n功耗n温度n1.2单片机的发展历史和产品类型1.2.1单片机的发展历史n1.2.1单片机的发展历史第二阶段（1978~1982年）：高性能单片微型计算机阶段，如Intel公司的MCS-51系列、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z-8等。该类单片微型计算机具有串口、多级中断处理系统和16位时序同步计数器，RAM、ROM容量加大，寻址范围可达64K

5、B，有的芯片还有A/D转换接口。第三阶段（1982至今）：8位单片微型计算机改良型及16与32位单片微型计算机阶段，如Intel公司的16位单片机MCS-96系列，32位单片机ARM系列。n1.2.1单片机的发展历史nIntel公司开发的MCS-51系列单片机，其代表芯片包括8051/8751/8031和增强型8052/8752/8032，随后几年又相继推出了80C51/87C51/80C31和80C52/87C52/80C32，这些统称为51系列单片机。n到目前为止，世界各地厂商研制出大约50个系列、

6、300多个各具特色的单片机产品。n尽管目前单片机的品种繁多，但其中最具典型性的仍当属Intel公司的MCS-51系列单片机和以51技术为内核的众多派生单片机产品，目前市场上流行并占据主导地位的仍是51内核及其兼容单片机。n1.2.2单片机的产品类型n80C51系列单片机产品n1.2.2单片机的产品类型n非80C51结构的单片机产品n1.2.380C51系列单片机nMCS-51系列n1.2.380C51系列单片机nIntel公司的MCS-51系列单片机n1.2.380C51系列单片机nAtmel公司的AT

7、89系列单片机n1.2.380C51系列单片机nSST公司的SST89系列单片机n1.2.4其他系列单片机n德州仪器TMS370系列8位机，具有多种存储模式、多种外围接口模式，适用于复杂的实时控制场合。n德州仪器MSP430系列16位低功耗单片机，特别适用于三表（电表、水表、燃气表）等超低功耗场合。nMicrochip的PIC系列8位单片机，速度快，价格低，适于用量大、档次低、价格敏感的产品。nMotorola单片机的特点是噪声低、抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。n1.2.4其他系列单片机

8、nAVR单片机为高速、低功耗产品。端口有较强的负载能力，可以直接驱动LED。支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。nEpson单片机特点是LCD驱动部分性能较好，低电压、低功耗。nScenix单片机特点是双时钟设置，指令运行速度较快，具有虚拟外设功能，柔性化I/O端口，所有的I/O端口都可单独编程设定。nZilog公司的Z8单片机采用多累加器结构，有较强的中断处理能力。n1.2.4其他系列单片机nNational的COP8单片机片内置1