单片机原理及应用_第1章_微型计算机基本概念

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1、单片机原理及应用信息工程学院吕军15055986023单片微机原理及应用微型计算机的基本概念MCS-51系列单片机的硬件结构MCS-51系列单片机的指令系统和汇编语言程序示例MCS-51系列单片机的扩展MCS-51系列单片机的接口与应用单片机应用系统的开发微型计算机的基本概念概述微处理器存储器输入输出接口电路【返回】概述电子计算机的特点及应用单片机的特点及应用计算机的基本结构微型计算机结构微型计算机软件计算机中的数【返回】1946年由美国宾夕法尼亚大学研制ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndcalcu

2、lator），运算速度5000次/秒，功耗150kw/h，占地170m2,造价100万美元。电子计算机的特点及应用特点：运算速度快高度自动化高精度和高可靠性具有记忆能力具有逻辑判断能力应用科学计算、数据处理、实时控制、计算机辅助设计、仪器仪表智能化等。单片机的特点及应用特点：体积小、重量轻、价格便宜、耗电少。可靠性高，抗干扰性能优于采用一般的CPU。控制功能强，运行速度快。片内存储器的容量不大；I/O引脚少。但存储器和I/O接口都易于扩展。CPUCPU芯片内存条存储器接口存储器芯片输入输出接口输入输出接口芯片定时计数器芯片A/D、D/A芯片

3、单板机印刷电路板单硅晶片CPU存储器控制电路定时器时钟电路I/O口单片机单片机发展概况1976-1978初级8位单片机IntelMCS-48系列1978-1983高档8位单片机IntelMCS-51系列：-51子系列：8031/8051/8751-52子系列：8032/8052/8752低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/10511983-90年代初16位单片机IntelMCS-96系列8098/8096、80C198/80C196,DSP90年代初-至今16位单片机高档32位单片机ARM应用：家用电器领域办公自动化

4、领域调制解调器工业自动化领域智能仪器仪表与集成智能传感器领域汽车电子与航空航天电子系统计算机的基本结构硬件主机CPU：运算器、控制器主存储器（内存）外设外存、输入设备、输出设备等软件微型计算机结构微处理器芯片存储器芯片输入/输出接口电路总线微型计算机以微处理器为核心，加上中大规模集成电路制作的存储器，输入/输出接口电路，通过总线所组成的计算机称为微型计算机。微处理器芯片算数逻辑部件ALU工作寄存器组控制部件存储器芯片存储器由许多存储单元组成。8位微机中，每个存储单元存放8位二进制代码，即一个字节。每个存储单元地址唯一。地址：用二进制数表示，

5、地址的二进制位数N与存储器容量Q的关系是：Q=2N输入/输出接口电路在CPU与外设之间起信息转换与协调作用的电路。保证信息和数据在外设与CPU之间正常传送。在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。串行发送、并行接收优点：①可以减少机器中信息传送线的根数，从而提高机器的可靠性②可以方便地对存储器芯片及I/O接口芯片进行扩展。总线缓冲器三总线结构：数据总线DB：传送数据信息地址总线AB：传送地址信息控制总线CB：传送控制命令小结微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者关系。单板机：将微处理器、存储器、I/O接口电路及

6、简单的输入/输出设备组装在一块印制电路板上。单片机：将微处理器、存储器和I/O接口电路以及其他有关部件集成在一块芯片上。【返回】微型计算机软件指令：操作码和操作数例MOVA，#29操作码目的操作数源操作数程序29+38+63+56=？MOVA，#29ADDA，#38ADDA，#63ADDA，#56机器语言、汇编语言、高级语言源程序汇编语言程序高级语言程序汇编(人工汇编机器汇编)）目标程序机器语言程序计算机中的数进位计数制：标示符B、H、D二进制数特点：数字0、1；逢二进一00000010B=1×21=21111.111B=23×1+22×1

7、+21×1+20×1+2-1×1+2-2×1+2-3×1十六进制数特点：数字符号0~9，A~F；逢十六进一例:74H=7×161+4×160=116不同进制数之间的转换二、十六进制数转换成十进制数方法：按权展开，然后相加。例:0F.8H=0×161+15×160+8×16-1=15.511111111B=1×27+1×26+1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20=255二进制数转换成十六进制数方法：4位二进制数用1位十六进制数代替例:11111111B=FFH00111010.11001000B=3A.C8H十六进制数转

8、换成二进制数：方法：1位十六进制数用4位二进制数代替例:FFH=11111111B2.A4H=0010.10100100B整数部分转换方法：十进制数连续被基数2（16）所除，依次