第1章 单片微型计算机概论ppt课件.ppt

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1、第1章单片微型计算机概述本章内容1.1单片微型计算机发展情况1.2微型计算机系统的概念1.3单片机特点与种类1.4微处理机的软件基础（补充）1.5微处理器的硬件基础（补充）1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机—单片微机or单片机中央处理器—算术逻辑运算随机存储器RAM—存储变量只读存储器ROM—存储程序中断系统—响应外设定时器/计数器—提供计时功能串行口与I/O口—提供通信功能将以上设备集成在单块芯片上的计算机单片微机还可以指微处理器、微控制器和嵌入式控制器1.1单片微型计算机发展概况单片机的应用领域：家电控制：空调器、电冰箱

2、、洗衣机、电视机等交通设施：汽车、交通控制等通讯设施：手机、传呼机、电话机、交换机等工业控制：温度控制、顺序控制、过程控制等各种自动控制设施仪器仪表：测试仪器、计算机外设、各种附加仪表等医疗设施：保健设备、检查设备、治疗设备等娱乐设施：音响设备、声像设备、游戏设备等1.1单片微型计算机发展概况计算机硬件的发展方向巨型化—巨型机，提供强大的计算能力，例如气象研究中对卫星云图的分析微型化—家用PC，芯片集成度不断增加，处理能力不断增强单片化—将所有设备集成在单芯片上，降低成本，便于使用单片机的发展先后经历了4位、8位、16位、32位—处

3、理能力不断增强1.1单片微型计算机发展概况1、4位单片机阶段1975年美国德州仪器(TI)首先推出TMS-1000美国国家半导体公司：COP402NEC：uPD75XX系列4位单片机主要用于家电与电子玩具当中的简单控制，现在已经基本被淘汰1.1单片微型计算机发展概况2、8位单片机阶段—三个阶段1978年以前：寻址空间范围小（8KB），没有通信端口，例如美国Intel公司首先推出MCS-48是MCS-51的前身1978-1983：芯片集成度与性能有所提高，寻址空间范围大（64K），具有通信端口（并口，串口），例如Intel的MCS-5

4、1，摩托罗拉的MC6801系列1985至今：超8位单片机，存储容量，集成外设备处理能力有了很大的提高，例如Intel的8X252系列，摩托罗拉的MC68HC08系列8位单片机现在被广泛的应用于工业控制，仪器仪表等需要简单控制逻辑的领域中1.1单片微型计算机发展概况3、16位单片机阶段1983年Intel推出MCS-96系列单片机与8位单片机相比，性能有了很大的提高通常用于高速复杂的控制系统中，现在逐步被32位单片机所取代MCS-51MCS-96CPU位数8位16位ROM8KB8KBRAM128B232B串口数1个4个定时器数2个4个

5、1.1单片微型计算机发展概况4、32位单片机阶段随着生本的不断降低，32位单片机得到广泛的应用，例如手机、MP4、PDA常用的32位单片机构架：ARM，X8632位单片机现在已经成为高端应用的趋势，逐步取代16位单片机5、总结高端应用：32位单片机低端应用：8位单片机1.2微型计算机系统的概念单片机系统就是一个微型计算机系统微型计算机系统的组成硬件：组成计算机的机械、电子和磁性装置（看得见，摸得着）--Hardware软件：方便使用计算机的各种程序的总称（看得见，摸不着）--Software硬件+软件=固件--Firmware编译后

6、的单片机程序=固件1.2微型计算机系统的概念微型计算机组装形式分类单片机单板机微型计算机（多板机、系统机）微型计算机组装形式分类单片机将构成微型计算机的各种部件（CPU、RAM、ROM、IO接口电路）集成在同一块集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型计算机特点：集成度高、体积小、功耗低、可靠性高，使用方便，成本低例如：MCS-51微型计算机组装形式分类单板机将构成微型计算机的各种部件（CPU、RAM、ROM、IO接口电路）装配在同一块电路板上，一块电路板构成一个微型计算机特点：输入输出设备简单，集成度不如单片机，现在已经基本被淘汰例如

7、：TP801（芯片是Z80）微型计算机组装形式分类微型计算机（多板机、系统机）微型计算机是单板机的扩展，各种功能部件通过主板上的标准插槽相连。特点：功能强大，组装灵活，通用性好。例如：个人PC机1.2微型计算机系统的概念微型机的主要指标CPU指令集复杂指令集CISC—MCS51、x86精简指令集RISC—ARM计算机字长8位、16位、32位、64位（P4双核，AMD64）主存容量256M、512M、1G运算速度MIPS（每秒钟百万指令）MCS-51：1MIPSP4：>2000MIPS1.2微型计算机系统的概念微型计算机的结构—冯·诺

8、依曼结构计算机由五大部件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备冯·诺依曼计算机结构运算器进行算术逻辑运算的部件被称为ALU(ArithmeticLogicUnit)主要特性标志：运算能力，运算速度和并行运算位数并行运算位数表征计算机的