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1、单片机系统设计技术主讲教师：栗华sdlh@sdu.edu.cn山东大学信息科学与工程学院大学生电子设计竞赛培训1单片机系统设计的重要性：在工业测、控领域中，单片机作为智能测控系统的“大脑”，占据了核心位置的地位。在电子设计竞赛中，往往设计的对象也都是智能测控系统，自然，单片机系统的设计也就具有成了系统设计中一个至关重要的组成部分。2在前期《单片机原理与应用》课程的基础上，扩展介绍利用单片机这一智能单元来设计一个智能电子系统时所需要的各种接口知识、单元知识、和系统实现时所需要的各种系统知识，使大家不仅学习并理解单片机，更要学会如何使用单片机来构建我们自己的应用系统，让单片机按照我们的意图
2、来为我们服务。从而，为大家参加电子设计大赛，在规定的时间内完成智能电子系统的设计与实现储备足够的经验知识和应用技能，最终能够在电子设计大赛中取得良好的成绩，为以后的职业生涯也能够奠定良好的基础。培训目的：3（1）单片机基本知识的回顾，重点是回顾单片机的内部组成结构、特点以及在应用单片机的这些内部构件时应该注意的问题。（2）单片机有关接口设计方法及常用接口芯片介绍，从系统设计的角度出发，以功能实现为依据，分类介绍一些常用的接口设计方法。（3）单片机系统设计有关技术，从系统实现的角度，介绍系统设计时应该考虑的一些问题，为了使系统能够长期可靠地运行应该采取哪些技术。培训的内容：4第一章单片机
3、应用系统设计基础一、综述1、单片机系统设计的内容智能应用系统的设计一般包括单片机系统设计、接口设计和多种类型的辅助电路（如：模拟信号调理电路、功率驱动电路、电源电路等）设计内容。而单片机系统设计往往是其中最主要、最复杂的设计部分。52、单片机的定义与特点单片机全称为单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer），又称微控制论器（Micro-ControllerUnit）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。它是将传统计算机的各种基本组成部件（如：CPU、ROM、RAM、并行I/O口、串行I/O口、定时计数器、中断控制、系统时钟和系统总线控制等）微型化
4、并集成到一块芯片上的微型计算机。单片机有体积小、集成度高、功能强、功耗低、性能价格比高、易于实现各种智能系统。63、单片机的种类按总线宽度分成4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机。（1）4位单片机：主要用于各种小型智能电子设备如：计算器、遥控器、玩具控制、电子钟、简单游戏机、游戏杆等。目前主要集中在日本的一些厂家如：OKI的MSM64164C、MSM64481、NEC的75006x系列、EPSON的SMC62系列等。（2）8位单片机：用于各种中等智能电子设备，产品种类最多、功能较强、性价比最高、应用最广泛。8位单片机分成两大类：一类是MCS-51系列及其兼容机，另一类是非
5、MCS-51系列。7（a）MCS51系列单片机：特点是结构简单、内部资源比较丰富，易学易用、资料齐全、应用广泛，是一种传统的单片机。有：Intel的8031、8051、8751，ATMEL的89C5x系列和89S5x等，WINBOND的W77E5x、W78E5x，PHILIPS的P87LPC7x、P89C5x、P87C5x，ST公司的uPSD系列等。（b）非MCS51系列单片机：和MCS-51不兼容，有各自的特点，如：◆ATMEL公司的AVR单片机（常用的是:Atmega32、Atmega64、Atmega128等，特点是：芯片上拥有Flash存储器,一般不用外部扩展程序存储器.片内有
6、EEPROM也方便了数据的保存。采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.另外还有一些丰富的外部接口如A/D、PWM、SPI等）。8◆Motorola单片机：从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机,8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12,16位机M68HC16,32位机M683XX.Motorola单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境.Motor
7、ola单片机在家电、汽车电子和通信产品领域应用较广。9◆MicroChip单片机:MicroChip单片机的主要产品是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,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,小体积.适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在自动化设备,智能仪器仪表,工业控制等领域,PIC系列单片机占据了主导地位.（3）16位单
