单片机原理及应用m ppt课件.ppt

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1、单片机原理及应用教师：王灿运1目录第一章微型计算机基础知识第二章MCS-51单片机的结构和原理第三章MCS-51单片机的指令系统第四章中断与中断系统第五章MCS-51单片机的定时器及应用第六章MCS-51串行口及其串行通信第七章应用系统接口技术第八章单片机系统扩展及接口技术2第一章微型计算机基础知识主要内容：1、微型计算机概述2、单片机知识概述3、微型计算机的数制与码制了解掌握第一节微型计算机概述第一台数字计算机ENIAC于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，占地1500平方英尺（160M^2），重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重

2、）。它每秒可从事5000次的加法运算，几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管，运作了九年之久。ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。3发展经历：电子管——————第一代晶体管——————第二代集成电路——————第三代大（超大）规模集成电路——————第四代常把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类4一、微型计算机的基本概念（一）微处理器、微型计算机、微型计算机系统1、微处理器——（Microprocessor）简称MPU，又称中央处理单元CPU，包括运算器和控制器两大部分，是由算术逻辑单元、控制器单元、寄存器组及内部系统总线等单元组成的大规模集成电路芯片。负

3、责取指、执指，是微型计算机和微型计算机系统的核心部件2、微型计算机以微处理器为核心，配上内部存储器、输入/输出接口电路和中断系统以及相应的辅助电路构成的整体装置3、微型计算机系统以微型计算机为基础，加上外围设备、外部存储器设备、电源、系统软件等就构成微型计算机系统微机系统的组成可小结如下：5（二）微型计算机的分类1、按组装形式和系统规模（1）单片微型计算机——单片机，又称“微控制器”、“嵌入式微控制器”将CPU、部分存储器、部分I/O及内部系统总线集成在一片大规模集成芯片内的计算机（2）单板微型计算机——单板机，将CPU、存储器、I/O电路、简单外设及监控程序等安装在同一块电路印刷板上构

4、成的计算机单硅晶片CPU存储器控制电路定时器时钟电路I/O口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芯片印刷电路板6（3）个人计算机——PC，将一块主机母板（含CPU、内部存储器、I/O接口）、外部存储器、I/O接口卡、软驱、光驱、电源等部件组装在一个机箱内，并配备显示器、键盘、打印机、扫描仪等基本外设组成的计算机主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPU2、按微处理器位数分类：8位微机、16位微机、32位微机、64位微机。微处理器的位数由运算器能并行处理的二进制位数所决定，处理器位数越多性能就越好。7（三）微型计算机的主

5、要性能指标1、主频和指令执行时间主频是微机主要性能指标之一，很大程度上决定微型机的运算速度。单位MHz，如奔腾43.0GHz等指令执行时间是指计算机执行一条指令所需的平均时间，其长短反映了计算机运行速度的快慢2、字长微处理器内部一次能并行处理的二进制代码的位数3、存储容量是衡量能存储二进制信息量大小的性能指标。8位二进制代码称为一个字节（B），16位为一个字，32位为一个双字。1KB=1024B（210B）1MB=1024KB（220B）1GB=1024MB（230B）1TB=1024GB（240B）4、系统总线连接微机系统各功能部件的公共数据通道，其性能直接关系到微机系统的整体性能。如

6、ISA、EISA、VISA、PCI、AGP、AMR、USB。5、外部设备配置输入、输出、存储器6、系统软件配置7、性能/价格比8二、微型计算机的应用1、科学计算2、数据处理和信息管理3、CAD、CAM、CAA、CAI4、过程控制和仪器仪表5、军事领域6、多媒体系统和信息高速公路7、家用电器和家庭自动化9第二节单片机知识概述单片微型计算机：Single-ChipMicrocomputer在一片芯片上集成CPU、存储器、I/O接口、定时/计数器等组成一台完整的微型计算机。一、单片机的发展历程1974年12月，美国Fairchild（仙童）公司研制出世界上第一台单片机F8，从此单片机迅速发展起

7、来。至今经历四个阶段：1、第一代（1974-1976）起步阶段，4位机、集成度低2、第二代（1976-1978）发展阶段，低、中档8位机。MCS-48系列，存储量小，性能低3、第三代（1978-1982）存储量和寻址范围都扩大，并增加了中断源、并行I/O和定时/计数器个数，集成了全双工串行口。MCS-51系列4、第四代（1982至今）16位机和高性能8位机并行发展，MCS-96系列二、单片机的发展趋势1、高度集成2、引脚多功能化3、