第一章 前言及数值

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1、1.单片机概念单片微机是早期SingleChipMicrocomputer的直译，反映了早期单片微机的形态本质.将计算机的基本部件CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等微型化，使之集成在一块芯片上构成单片机。按照面向对象、突出控制功能，在片内集成了许多外围电路及外设接口，突破了传统意义的计算机结构，发展成microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制器MCU（MicroControllerUnit）。鉴于它完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器EmbeddedMicrocontroller）。2.单片机分类2.1复杂指

2、令集（CISC）结构（ComplexInstructionSetComputer）特点:采用CISC结构的单片机数据线和指令线分时用，即所谓冯.诺伊曼结构。50-110条指令，多数为多字节和多周期指令。优点:指令功能较强缺点:取指令和取数据不能同时进行，执行速度和存储效率不高。Intel系列---MCS-51子系列8031，8051，8751(4kb,128MCS—52系列8032、8052、8752Atmel的AT89系列---AT89C51/52，AT89C2051台湾Winbond(华邦)W78系列---W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容荷兰Pilips的PCF80

3、C51系列---P89C51X2、P89C52X2、P89C54X2、P89C58X2不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。2.2精简指令集（RISC）结构（ReducedInstructionSetComputer）特点:采用RISC结构的单片机数据线和指令线分离，即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据同时进行,指令为33-58条。缺点：指令功能弱，复杂程序实现困难。优点：指令少，易掌握；多为单周期和单字节，程序执行速度和存储器的空间利用率大大提高，数据吞吐率是多数复杂指令单片机的4倍，达6MIPS(每秒执行指令条数）。Microch

4、ip公司的PIC系列---PIC16C系列和17C系列（8位单片机）CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构台湾义隆的EM-78系列---EM78447替代PIC16CXX,管脚兼容,EPSON单片机---SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列（四位单片机）SMC88系列（八位单片机）3单片机的特点（1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。（2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。（3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。（4）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。4

5、单片机的应用单片机最主要的应用就是构成智能系统，智能系统应具备数据采集、处理、判断、分析和控制、输出能力。在智能化程度较高的电子系统中，还应具备预测、自诊断、自适应、自组织和自学习功能。智能系统的组成：软件和硬件；硬件：模拟电路、数字电路、可编程器件(MCU、MPU、DSP、FPGA)l．家用电器领域国内各种家用电器已普遍采用单片微机控制取代传统的控制电路，做成单片微机控制系统，如洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电饭堡、电视机、录像机及其它视频音像设备的控制器。2．办公自动化领域现代办公室中所使用的大量通信、信息产品，如绘图仪、复印机、电话、传真机等，多数都采用了单片机。3．工业自动化领域的在

6、线应用如工业过程控制、过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等，许多都是以单片微机为核心的单机或多机网络系统。如工业机器人的控制系统是由中央控制器、感觉系统、行走系统、擒拿系统等节点构成的多机网络系统。而其中每一个小系统都是由单片微机进行控制的。4.智能仪器仪表与集成智能传感器领域应用单片微机来对传统的仪器仪表行业的产品进行“更新换代”，提供了非常理想的的条件。目前各种变送器、电气测量仪表普遍采用单片微机应用系统替代传统的测量系统，使测量系统具有各种智能化功能，如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等。5．汽车电子与航空航天电子系统通常在这些电子系统中的集中显示系统、动力监测控制系统、

7、自动驾驭系统、通信系统以及运行监视器（黑匣子）等，都要构成冗余的网络系统。比如一台RMW-7系列宝马轿车就用了63个单片微机。单片微机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能使用单片微机通过软件方法实现了。这种以软件取代硬件，并能提高系统性能的控制技术，称之为微控制技术。这标志着一种全新概念的建立。第1章微型计算机基础1.1