嵌入式系统与单片机 第1章 绪论课件.ppt

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1、第一章绪论1、微型计算机：由CPU、存储器、定时/计数器、并行输入/输出接口电路、中断控制器等大规模IC芯片安置在一个电路板上，加上键盘、显示器等构成了微型计算机的硬体部分。1.1嵌入式系统与单片机通用计算机：具有海量数值计算、信息处理、多媒体和网络应用等功能，如PC嵌入式计算机：（专用计算机）具有对象交互、嵌入式应用、I/O管理的功能，如单片机、DSP以及其它用于专门功能的计算机。嵌入式应用对计算机系统的要求：可靠性高物理空间有限强大的I/O管理、驱动能力足够的应用软件2、嵌入式系统人们在工业控制、家电产品、智能仪表、汽车电子等领域进行智能化设计时，将嵌入到被控制对象

2、（如：家电、汽车、机床等）中的、已经失去了原有的计算机形态及功能的专用计算机称之为“嵌入式计算机系统”。在这些被控制对象中，往往要求嵌入式计算机系统要有极小的体积和极低的成本，要有极小的功耗和较高的可靠性。而这些又恰恰是通用计算机无法作到的。特点：嵌入性专用性计算机系统要求：可靠性微小型经济性智能性实时性种类：系统级工控机板级芯片级（真正具有“嵌入式”意义）发展：嵌入式计算机系统（单片机）嵌入式计算机应用系统（MCU/EMPU/DSP)片上系统设计（systemonchip）3、何谓单片机（singlechipmicrocomputer）将微型计算机系统所用的大多数I

3、C芯片集成到一个芯片中。可以认为，单片机就是将微型计算机的CPU、存储器、I/O端口、中断控制器等全部做在一个芯片中去。微型计算机与单片机在硬件结构上的比较微型计算机单片机数据RAMCPU并行I/O程序ROM定时/计数器串型端口中断控制器扩展I/O端口系统总线（DB、AB、CB）微型计算机的组成框图（由多个IC芯片组装在一个主电路板上）MCS-51单片机所有单元都组装在一个IC芯片上返回这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：多板机主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPUCPUCPU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

4、、D/A芯片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口单片机与单片机有关的名词狭义：SCMC：单片机MC：微控制器广义：MCS：微计算机系统MCU：微控制器单元MPU：微处理器单元EMPU：嵌入式微处理器单元DSP（digitalsignalprocessor）：数字信号处理器单片机的特点：体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。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。结构灵活，易于组成各种微机应用系统，数值计算能力相对较差。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。单片机的应用领域

5、1．工业控制领域2．家用电器领域3．办公自动化领域4．商业营销领域5．智能仪器仪表领域6．其它领域在汽车与航空航天器电子系统中的自动驾驶系统、通信系统、飞行监视器(黑匣子)等，都采用了单片机控制系统。1.2单片机的发展和未来1．单片机的发展单片机的发展可分为三个阶段：第一阶段为单片机的初级阶段，它以INTEL公司的MCS-48系列为代表，采用专门的结构，在片内集成了8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM、ROM等，但无串行口，中断处理也较简单。第二阶段为单片机的发展阶段，它以INTEL公司的MCS-51系列为代表，在技术上完善了外部总线，并确立了单片机的控制

6、功能。第三阶段为单片机的更新阶段。最具有代表性的是INTEL公司的MCS-96系列单片机，他是16位的CPU，RAM和ROM的容量也进一步增大，并且带有高速输入/输出部件，多通道A/D转换器，8级中断处理能力使之具有更强的实时处理功能。从单片机发展的趋势来说，主要向着大容量高性能、小容量低价格、外围电路内装化方向发展。（1）大容量高性能（2）小容量低价格（3）外围电路内装化2．单片机的未来1.3简介MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，875

7、1，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。MCS-51系列又分为51和52两个子系列，并以芯片型号的最末位数字作为标志。其中，51子系列是基本型，而52子系列则属增强型。51子系列和52子系列片内ROM从4KB增加到8KB。片内RAM从128B增加到256B。定时/计数器从2个增加到3个。中断源从5个增加到6个。在52子系