第1章 2单片微型计算机概述

AB DB CB

单片机：单片机微型计算机就是把CPU、寄存器、RAM/ROM、I/O接口电路 集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机

单片机是微型机算计的一个重要分支，多应用于控制
几种单片机封装形式
单片机特点

体积小、功耗低、性价比高。 数据大都在单片机内部传送，抗干扰能力强，可靠性高。 结构灵活，应用广泛。
第1章

单片微型计算机概述
1.1微计算机系统概念
1.2 单片微型计算机定义和特点
1.3 单片微型计算机发展概况


1.4 单片机的应用特点
1.5单片机的开发与应用方法简述 1.6 微型计算机基础知识
1.1 微计算机系统概念
系统软件 应用软件 程序设计语言
微处理器、微计算机和微计算机系统的关系
别名：

微控制器 MCU （国外常用） 嵌入式控制器
按用途分类

通用型
把可开发的资源全部提供给用户（ROM RAM I/O等)

专用型
专门针对某些用途制作的单片机
按微处理器位数分类

4位机 8位机 16位机 32 位机 等等
1.3 单片微型计算机发展概况
一阶段：初级阶段MCS－48

8048
被测信号 处理电路 键盘控 制电路 存储器 控制 器 输出控 制电路 显示电路
•资源分配
•系统设计

N条地址线
容量<2N
地址线
CPU能识别不同内存单元
译码 器
10001100 11100001
RAM

RAM
读入
写出
读出
写入
AB
地 址 译 码
存 储 体
CS片选 由AB控制
接口

WR CS(CE) OE(RD)
控制
驱动输入/ 出电路
结构上与存储器单元类似 各端口有相应地址
DB
基本型
8031 8051 8751

增强型
8032 8052 8752

低功耗型
80C51 87C51

专用型
发展趋势：
多功能

大容量 高性能化 外围电路内装化 高可靠性 低电压 低功总线
89C55 内部集成20k字节存储器 闪速存储器（89C51 89C52)

1.2单片微型计算机

CPU 存 储 器 I/O 接 口 I/O 接 口 I/O设备 输出
AB DB CB
微型计算机：
I/O设备 输入
是一种多片系统，由CPU、ROM、 RAM、I/O等通过印刷电路板上总线连接 成一体的完整计算机系统。

CPU 中央处理器 总线结构
半导体集成块
连接以CPU为核心的各集成块（三总线结构） 各类信息传送的公用通道 CPU在不同瞬间输出/入不同，出/入共用
程序保密化 片内I/O 改进 驱动能力 USB 通信 片内资源齐全 缩小体积，降低功耗 种类 数量 功能改进 HMOS速度高

CMOS省电
1.4 单片机的应用
工业检测、控制应用。 智能仪器仪表 消费类电子产品（多为专用单片机） 通信设备
调制解调器
多机分布式系统。（重要方向）
应用空间大：工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和 通信产品、军事装备等领域。 民品 工品 军品
8748 8035
无串口
中断简单 寻址<4K
定时器8位
二阶段：高性能阶段MCS－51

多级中断 有串行口 寻址
定时器16位
三阶段：16位、32位单片机
数据位长 14816 32位。
MCS-51广泛应用: 最早认识，软件资料全
各公司推出51兼容机多
51系列兼容

MCS-51指INTEL公司的51
输出口可有相同地址，输入口不能同，避免数据冲突 分时复用总线
总线

带协议的，有约束性的

地址
单向
数据
控制
双向
每一根是有固定方向的
输入/出接口 存储器与DB总线相连必用三态门控制，否 则可同时向总线传数据造成数据混乱。 CPU 与AB CB 可不用三态门
一般测量控制系统
•设计指标
•芯片选型

寄存器 标志寄存器(PSW) 程序计数器(PC) 用来存放数据
寄存器组 (速度高 暂存)
存储器（主存 内存）
用来存放程序和数据

存储器单元内容

数据形式： 二进制数
TTL 电平表示
8位二进制计一个字节， 一个内存单元存放一个字节

容量： 包含内存单元的数量
8K个单元 8K×8位
字节为单位

存储单元地址 每个内存单元都有不同的地址编码




仿真器和逻辑测试仪
编程器
编程器和芯片座
编程器软件界面
各种实验板
单片机微机仿真实验系统
1.6 微型计算机基础知识

微型机硬件结构
CPU 微型机 核心芯片

运算器
ALU 算术逻辑单元，完成算术 、逻辑运算 指令译码器 A 累加器
控制器 ： 指令寄存器
根据指令要求，对微型机各部件发出相应的控制信 息，使他们协调工作，完成对整个计算机系统控制
1.5单片机的开发与应用方法简述

由于单片机本身没有开发编程的能力，所以必须借助开发工 具。 硬开发工具:各种编程器、仿真开发机等编程开发设备；软开 发工具:各种编辑、汇编、模拟调试等工具软件。 开发过程：总体设计、硬件设计、制版与安装、软件设计、 调试运行。 硬件仿真调试：借助于各种实时在线开发仿真器，对目标程 序进行多种方式的联机运行调试，从而发现程序中的错误之 处并改正之。 软件模拟仿真调试：借助于 PC 机系统，利用模拟（仿真）调 试工具软件来进行目标程序的运行调试。