第1讲-单片机基础知识概述PPT课件
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第1章 单片机基础概述PPT课件
PC主要功能部件： CPU+存储器 + 显卡+声卡+网卡 + 显示器+鼠标+键盘…
基本功能部件
接口
外设
12
技术要求: 高速计算+海量存储 发展方向: 总线速度不断提升，存储容量不断扩大
386
486
Pentium
Pentium Pro Pentium MMX
Pentium Ⅱ
Pentium Ⅲ
Pentium Ⅳ Conroe II
单片机原理及接口技术
2008年中国机器人大赛
课程特点
本课程是自动化专业的专业方向课；是 一门实践性很强的课程。本课程结合Intel MCS-51系列单片机中的8051芯片进行讲 授，通过仿真软件Proteus掌握单片机系统 的开发与运行过程。
课程安排
理论学时： 48 另安排有单独的实验学时： 16
INTEL架构CPU的发展历程
13
分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System）
ECS——嵌入到对象体系中，实现对象体系智 能化控制的专用计算机系统 。 技术要求：必须满足对象体系的物理环境、电 气环境以及产品成本等要求。 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、 控制能力与控制可靠性。
7
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus软件简介
8
1.1 单片机概述
1、什么是单片机？ 2、为什么要学单片机？ 3、怎样学习单片机？
1、什么是单片机？
——从微型计算机技术的两大 发展分支谈起
9
回顾
计算机的冯·诺依曼结构
单片机基本知识整体介绍PPT课件
网络化与物联网技术
总结词
随着物联网的快速发展，单片机正朝着网络化和物联网技术的方向发展。
详细描述
网络化的单片机可以实现远程控制和数据传输，使得设备之间的通信更加便捷。同时，物联网技术的应用使得单 片机可以与各种智能设备和系统进行连接，实现更广泛的智能化应用。这为智能家居、智能工业等领域的发展提 供了有力支持。
详细描述
低功耗设计有助于减少能源消耗和减少对环境的影响，这对 于便携式设备和长时间运行的系统非常有利。低功耗单片机 在待机模式下的功耗较低，有助于延长设备的续航时间。
多核技术
总结词
为了提高处理能力和效率，单片机正朝着多核技术方向发展。
详细描述
多核技术允许多个处理器核心集成在单个芯片上，从而提高并行处理能力和系 统性能。这使得单片机能够更好地应对复杂和多任务的应用场景，提高系统的 响应速度和效率。
07
单片机的学习建议
理论与实践相结合
理论学习
掌握单片机的基本原理、 体系结构、指令系统等理 论知识，为实践操作提供 指导。
实践操作
通过实验、项目等方式， 将理论知识应用于实际中， 加深对单片机的理解。
案例分析
通过分析实际案例，了解 单片机在各个领域的应用， 提高解决实际问题的能力。
不断学习新技术与新方法
设计外围电路
包括电源电路、输入输出接口电路、通信电路等。
绘制电路原理图和PCB图
使用专业软件绘制电路原理图和PCB图，便于后续制作硬件 电路板。
软件编程
选择开发环境
选择适合单片机的开发环境，如Keil、IAR等。
编写程序代码
根据系统需求，编写程序代码，实现所需功能。
代码调试
在开发环境中进行代码调试，确保程序逻辑正确。
单片机基础知识讲解ppt课件
❖ 设备领域：单片机在医用设备中的用途也相当广泛，例如医 用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫 系统等等。
❖ 汽车电子：单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车 中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制 器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
❖ 其 他 ：单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、 物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都 会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩 具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上 一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有 数百片单片机在同时工作！单片机的数量远远超过PC机和其 他计算机的总和。
一、单片机概述
二、单片机的外部管脚及其介绍
总线型
非总线型
80C51/89C51 89C2051
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST/VPD 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有 CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大 量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更 容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
一、单片机概述
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时 的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此 后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而 性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出 了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051 的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器 更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实 上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展 壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
❖ 汽车电子：单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车 中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制 器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
❖ 其 他 ：单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、 物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都 会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩 具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上 一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有 数百片单片机在同时工作！单片机的数量远远超过PC机和其 他计算机的总和。
一、单片机概述
二、单片机的外部管脚及其介绍
总线型
非总线型
80C51/89C51 89C2051
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST/VPD 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有 CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大 量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更 容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
一、单片机概述
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时 的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此 后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而 性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出 了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051 的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器 更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实 上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展 壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
单片机基础知识PPT培训课件
单片机基础知识ppt培 训课件
目 录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机的基本操作 • 单片机的编程实例 • 单片机的高级应用 • 单片机的学习建议
单片机简介
01
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、定时器/计数器、输入/输出接口等模块，具有微型化、 集成度高、可靠性好的特点。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
汇编语言是一种低级语言， 与硬件紧密相关，可以直 接控制硬件操作。
C语言
C语言是一种高级语言， 具有可读性强、可移植性 好等优点，是单片机开发 中常用的编程语言。
其他编程语言
如C、Java等也可以用于 单片机开发，但需要根据 单片机的硬件和操作系统 进行适配。
单片机的开发环境
要点二
详细描述
单片机的发展始于上世纪70年代，最初是4位单片机，主 要用于简单的控制和智能化仪表等领域。随着技术的不断 发展，8位单片机逐渐成为主流，广泛应用于家电、汽车、 通信等领域。随后，16位单片机出现，其性能更高，功能 更强大，应用范围更广。近年来，随着嵌入式系统技术的 不断发展，32位单片机逐渐成为主流，其运算能力和智能 化水平更高，能够满足更复杂的应用需求。
单片机的编程实例
04
LED闪烁的编程实例
01
02
03
04
LED闪烁
通过编程控制单片机上的LED 灯以一定的频率闪烁，展示单
片机的输出控制能力。
编程语言
使用C语言或汇编语言编写程 序，控制LED灯的亮灭状态。
实现方式
通过配置单片机的IO口，控 制LED灯的阳极和阴极，实现
LED灯的闪烁。
目 录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机的基本操作 • 单片机的编程实例 • 单片机的高级应用 • 单片机的学习建议
单片机简介
01
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、定时器/计数器、输入/输出接口等模块，具有微型化、 集成度高、可靠性好的特点。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
汇编语言是一种低级语言， 与硬件紧密相关，可以直 接控制硬件操作。
C语言
C语言是一种高级语言， 具有可读性强、可移植性 好等优点，是单片机开发 中常用的编程语言。
其他编程语言
如C、Java等也可以用于 单片机开发，但需要根据 单片机的硬件和操作系统 进行适配。
单片机的开发环境
要点二
详细描述
单片机的发展始于上世纪70年代，最初是4位单片机，主 要用于简单的控制和智能化仪表等领域。随着技术的不断 发展，8位单片机逐渐成为主流，广泛应用于家电、汽车、 通信等领域。随后，16位单片机出现，其性能更高，功能 更强大，应用范围更广。近年来，随着嵌入式系统技术的 不断发展，32位单片机逐渐成为主流，其运算能力和智能 化水平更高，能够满足更复杂的应用需求。
单片机的编程实例
04
LED闪烁的编程实例
01
02
03
04
LED闪烁
通过编程控制单片机上的LED 灯以一定的频率闪烁，展示单
片机的输出控制能力。
编程语言
使用C语言或汇编语言编写程 序，控制LED灯的亮灭状态。
实现方式
通过配置单片机的IO口，控 制LED灯的阳极和阴极，实现
LED灯的闪烁。
单片机概述 ppt课件
ppt课件 19 19
第三阶段（ 1978年～ 1983年）：高性能单片机阶段。 1978年，Zilog公司推出Z8单片机 1980 年 ， Intel 公 司 在 MCS-48 系 列 基 础 上 推 出
MCS-51系列，Mortorola推出6801单片机。
此后，各公司8位单片机迅速发展。由于这类单片机
简要介绍其它类型的单片机。
初步了解嵌入式处理器：单片机，数字信号处理器（ DSP ）、嵌入式微
处理器
ppt课件 5 5
1.1 单片机简介
计算机的组成: 中央处理器CPU:Central Processing Unit 只读存储器ROM: Read Only Memory 随机存储器RAM: Random Acess Memory 中断系统、定时器/计数器和I/O （input/output） 接口
性/价比高，得到广泛应用，是目前应用数量最多
的单片机。
ppt课件 20 20
第四阶段（1983年～现在）：8位单片机巩固发展及
16位单片机、32位单片机推出阶段。
16位典型产品Intel公司的MCS-96系列单片机。
目前，除8位单片机得到广泛应用外，16位单片机、 32位单片机也得到广大用户青睐。
ppt课件
16
单片机按用途可分为通用型和专用型两大类。 （1）通用型 内部可开发资源（如存储器、I/O等各
种外围功能部件等）可全部提供给用户。 通常所说和本书介绍的是指通用型单片机。 （ 2）专用型 专门针对某些产品的特定用途而制作
的。如：各种家用电器中的控制器等。
注：其基本结构与工作原理都以通用单片机为基 础。
ppt课件 17 17
1.2
单片机的发展历史
第三阶段（ 1978年～ 1983年）：高性能单片机阶段。 1978年，Zilog公司推出Z8单片机 1980 年 ， Intel 公 司 在 MCS-48 系 列 基 础 上 推 出
MCS-51系列，Mortorola推出6801单片机。
此后，各公司8位单片机迅速发展。由于这类单片机
简要介绍其它类型的单片机。
初步了解嵌入式处理器：单片机，数字信号处理器（ DSP ）、嵌入式微
处理器
ppt课件 5 5
1.1 单片机简介
计算机的组成: 中央处理器CPU:Central Processing Unit 只读存储器ROM: Read Only Memory 随机存储器RAM: Random Acess Memory 中断系统、定时器/计数器和I/O （input/output） 接口
性/价比高，得到广泛应用，是目前应用数量最多
的单片机。
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第四阶段（1983年～现在）：8位单片机巩固发展及
16位单片机、32位单片机推出阶段。
16位典型产品Intel公司的MCS-96系列单片机。
目前，除8位单片机得到广泛应用外，16位单片机、 32位单片机也得到广大用户青睐。
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单片机按用途可分为通用型和专用型两大类。 （1）通用型 内部可开发资源（如存储器、I/O等各
种外围功能部件等）可全部提供给用户。 通常所说和本书介绍的是指通用型单片机。 （ 2）专用型 专门针对某些产品的特定用途而制作
的。如：各种家用电器中的控制器等。
注：其基本结构与工作原理都以通用单片机为基 础。
ppt课件 17 17
1.2
单片机的发展历史
单片机基础知识ppt课件
24
表1.1 各种进位制的对应关系
十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
0
0
0
0
9 1001 11
9
1
1
1
1
10 1010 12
A
2
10
2
2
11 1011 13
B
3
11
3
3
12 1100 14
C
4
100
4
4
13 1101 15
D
5
101
5
5
14 1110 16
E
6
110
单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡 的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有 独特的优势。
11
1.1.4 单片机的发展状况
1. 单片机的发展过程
(1) 单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片 机 。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、 27根I/O线和1个8位定时/计数器。
似，从被除数最高位开始取出与除数相同的位数， 减去除数。
36
1.3.2 逻辑运算 微机内二进制信息的逻辑运算由专门的逻 辑电路完成。
1. 逻辑与运算 逻辑与常用符号“∧”表示，运算规则为：
0∧0=0，1∧0=0，0∧1=0，1∧1=1。两个位 数相同的二进制数进行逻辑与时，只是对应位 进行与运算。
特点：片内面向测控系统电路增强，使之可以 方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微 控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
14
2. 单片机产品近况
51系列产品繁多，已推出的主要产品有： ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
表1.1 各种进位制的对应关系
十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
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单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡 的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有 独特的优势。
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1.1.4 单片机的发展状况
1. 单片机的发展过程
(1) 单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片 机 。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、 27根I/O线和1个8位定时/计数器。
似，从被除数最高位开始取出与除数相同的位数， 减去除数。
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1.3.2 逻辑运算 微机内二进制信息的逻辑运算由专门的逻 辑电路完成。
1. 逻辑与运算 逻辑与常用符号“∧”表示，运算规则为：
0∧0=0，1∧0=0，0∧1=0，1∧1=1。两个位 数相同的二进制数进行逻辑与时，只是对应位 进行与运算。
特点：片内面向测控系统电路增强，使之可以 方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微 控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
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2. 单片机产品近况
51系列产品繁多，已推出的主要产品有： ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机
(单片机完整课件PPT)第一章
具有一台计算机的属性，是一芯片级的计 算机。
单片机应用系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单片机应用系统
单片机应用系统 : 由硬件系统和 软件系统组成 硬件是应用系统的基础
单 片 机
＋
接口 电路 及外 设等
＋
软 件
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用，从而完成 应用系统所要求的任务，二者相 互依赖，缺一不可
硬件
注：本课程的重点 1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类： （1）基本型 典型产品：8031/8051/8751 （2）增强型 典型产品：8032/8052/8752 内部RAM增到256字节，8052、8752的内部程序存 储器扩展到8KB，16位定时器/计数器增至3个。 （3）低功耗型 典型产品：80C31/87C51/80C51。 采用CMOS工艺适于电池供电或其它要求低功耗的场合
单片机原理与应用
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
学习该课程的目的：
1、熟练掌握单片机硬件管脚的定义、功能、作用。 2、熟练掌握单片机各种存储器物理空间配置及内 部特殊功能寄存器的定义、作用。 3、熟练掌握单片机的指令系统及程序编写。 4、熟练掌握单片机内部资源应用及接口扩展技术。 5、熟练掌握单片机应用系统的硬件及软件设计 （最终目的）。 6、学会查找资料，查看芯片数据手册，培养自学 方法，培养独立查找问题、解决问题的能力。
运算器
控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件
系
统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机， 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机应用系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单片机应用系统
单片机应用系统 : 由硬件系统和 软件系统组成 硬件是应用系统的基础
单 片 机
＋
接口 电路 及外 设等
＋
软 件
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用，从而完成 应用系统所要求的任务，二者相 互依赖，缺一不可
硬件
注：本课程的重点 1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
MCS-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类： （1）基本型 典型产品：8031/8051/8751 （2）增强型 典型产品：8032/8052/8752 内部RAM增到256字节，8052、8752的内部程序存 储器扩展到8KB，16位定时器/计数器增至3个。 （3）低功耗型 典型产品：80C31/87C51/80C51。 采用CMOS工艺适于电池供电或其它要求低功耗的场合
单片机原理与应用
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
学习该课程的目的：
1、熟练掌握单片机硬件管脚的定义、功能、作用。 2、熟练掌握单片机各种存储器物理空间配置及内 部特殊功能寄存器的定义、作用。 3、熟练掌握单片机的指令系统及程序编写。 4、熟练掌握单片机内部资源应用及接口扩展技术。 5、熟练掌握单片机应用系统的硬件及软件设计 （最终目的）。 6、学会查找资料，查看芯片数据手册，培养自学 方法，培养独立查找问题、解决问题的能力。
运算器
控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件
系
统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机， 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机 第一部分—基础知识课件
只要外加少许电子零件和集成电路便可以构成一个功能 强大的计算机控制系统，故又称单片微型计算机（single chip Microcomputer）
目录
1.2 单片机发展历史和趋势 1.2.1 单片机发展历史
第一阶段（1976-1978）：初级单片机阶段 低性能的单片机阶段。单片机由一片芯片构成，性能低。eg: MCS-
48(Intel)；8048，8035(I/O少，存贮器容量小，4KB寻址能力)；
第二阶段（1978-82）： 高性能单片机阶段。CPU、并行口、串行口、定时器、RAM、ROM、A/D、
多级中断处理，RAM、ROM容量大，I/O种类数量多，寻址范围大，达64KB。 eg: MCS-51—8031、Motorona—6801、Zilog—Z80
片内程序存储器 ROM (4k)
片内数据存储 器
128字节
无
128字节
EPROM（4K）
128字节
FLASHROM （4K） 128字节
无
128字节
ROM （8K）
256字节
无
256字节
目录
小结
1、单片机的硬件组成。 2、基本结构。 3、应用范围及其作用。
单片机概述－作业：
1、什么叫单片机？其主要特点有那些？ 2、当前单片机的主要产品有那些？各有何特点？
用三条数据总线代替8位数据总线，减少引线，降低成本。
二、内部的资源增多
◇ 加大存贮容量。
◇ 片内EPROM开始EEPROM化。鉴于EEPROM中数据写入后就能
永久保存，因此，有的单片机将它作为片内RAM使用，有
的甚至作片内通用寄存器。
◇ I/O数量、能力增强（驱动能力，传输速度、控制能
目录
1.2 单片机发展历史和趋势 1.2.1 单片机发展历史
第一阶段（1976-1978）：初级单片机阶段 低性能的单片机阶段。单片机由一片芯片构成，性能低。eg: MCS-
48(Intel)；8048，8035(I/O少，存贮器容量小，4KB寻址能力)；
第二阶段（1978-82）： 高性能单片机阶段。CPU、并行口、串行口、定时器、RAM、ROM、A/D、
多级中断处理，RAM、ROM容量大，I/O种类数量多，寻址范围大，达64KB。 eg: MCS-51—8031、Motorona—6801、Zilog—Z80
片内程序存储器 ROM (4k)
片内数据存储 器
128字节
无
128字节
EPROM（4K）
128字节
FLASHROM （4K） 128字节
无
128字节
ROM （8K）
256字节
无
256字节
目录
小结
1、单片机的硬件组成。 2、基本结构。 3、应用范围及其作用。
单片机概述－作业：
1、什么叫单片机？其主要特点有那些？ 2、当前单片机的主要产品有那些？各有何特点？
用三条数据总线代替8位数据总线，减少引线，降低成本。
二、内部的资源增多
◇ 加大存贮容量。
◇ 片内EPROM开始EEPROM化。鉴于EEPROM中数据写入后就能
永久保存，因此，有的单片机将它作为片内RAM使用，有
的甚至作片内通用寄存器。
◇ I/O数量、能力增强（驱动能力，传输速度、控制能
相关主题
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20
单片机发展的状况
▪ 当前流行8位、16位和32位三大类产品
1. 8位单片机：使用数量最大的一类单片机。特点：成本低， 性能又能满足大多要求。如MCS-51、PIC和AVR系列；
2. 16位单片机：适合数据运算的场合。但由于价格的居高， 其数据运算功能又不如32位机，所以发展处于停滞状态。 具有代表性有MCS-96系列、台湾的“凌阳”16位单片机；
二进制
十进制数和二进制的对应关系
十六进制
▪ 是二进制的简短表示形式。 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、
2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、 F ▪ 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。
规律：由低到高，把四个二进制数放在一起 转换成一个十六进制数。
如：0001B -> 1H B表示为二进制，H为十六进制
分支二：功能完善、稳定可靠、体积小、价格低 廉、面向控制的方向 —单片机
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什么是单片机？
把CPU、RAM、ROM、输入、输出接口(I/O)和 中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构 成的一个小而“完善”的计算机系统，称为单片微型 计算机，简称单片机(Single-Chip-Microcomputer) 。
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不同的是单片机的 这些部件性能相对微型 计算机来讲弱很多，不 过价钱也低。
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主要应用于测控领域。单片机使用时，通 常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中，所 以也称为嵌入式控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit），或微控制器（MCU， MicroController Unit）。我国习惯于使用 “单片机”这一名称。
板卡：CPU卡、存储器卡、数据采集卡、通讯卡…
船舶驾驶室集中控制台
自动配.料控制系统
电站锅炉控制系统
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众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元…） 无法使用IPC→ 需要发展一类特殊的嵌入式计算 机系统。
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70年代中期，为满足广泛应用的需要，微型计算机向 着两个不同的方向发展：
分支一：高速度、大容量、高性能的高档微机方 向 —PC机
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12Leabharlann 1.2 单片机能做什么工业自动化控制 智能仪器仪表 通信设备 汽车电子 家用电器 军事领域
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单片机在哪里?
电磁炉与单片机
•输入设备（箭头指向单片机）：加、减按钮
•输出设备（箭头指向设备）：4个指示灯、电磁线圈
的驱动电路
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学习 1.3 怎样
单片机?
掌握单片机原理与应用系统设计
1. 1 什么是单片机？
——从微型计算机技术发展 谈起
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通用微型计算机
（Universal Computer System 或 Personal Computer）
PC主要功能部件： CPU+存储器+端口+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘
基本功能部件
接口
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外设
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技术要求:高速计算+海量存储 发展方向:总线速度不断提升，存储容量不断扩大
例如：AT89C51-24PI
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1.5 预备知识
▪ 电平特性 ▪ 2进制与16进制的表示及转换 ▪ 二进制数的逻辑运算 ▪ 8051单片机介绍
关于电平特性
数字电路中只有两种电平：高和低
TTL电平：
标称逻辑电平： 高 +5V
低 0V
实际TTL电平标准： 输出 L： <0.4V ； H：>2.4V。 输入 L： <0.8V ； H：>2.0V
教学内容
开发.工具
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硬件系统（RAM，IO，T/C，INT，UART）
存储器
输入/输出单元 定时/计数器
中断系统 串行通信
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软件系统
汇编语言程序
. C51语言程序 19
接口系统（LED，KEY，AD， DA， IO扩展）
数码管
键盘 模数转换 数模转换 可编程接口
键盘电路
AD接口电路
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显示电路
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按照其用途可分为通用型和专用型两大类。 （1）通用型单片机就是其内部可开发的资源（如存储器、
I/O等各种外围功能部件等）可以全部提供给用户。 用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配
以外围接口电路及其它外围设备，并编写相应的软件来满 足各种不同需要的测控系统。通常所说的和本书介绍的是 指通用型单片机。 （2）专用型单片机是专门针对某些产品的特定用途而制作 的单片机。
1001B -> 9H 1010B -> AH 0010 1100 -> 2CH
各种进位制的对应关系
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通用计算机与单片机在硬件结构上的比较
微型计算机系统
单片机系统
CPU 数据RAM 程序ROM 中断控制器
系统总线（DB、AB、CB）
并行I/O 串型端口 定时/计数器 扩展I/O端口
MCS-51单片机
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）
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所有基本单元都组装 在一个IC芯片上
386
486
Pentium
Pentium Pro Pentium MMX
Pentium Ⅱ
Pentium Ⅲ
Pentium Ⅳ Conroe II
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INTEL架构CPU的发展历程
嵌入式计算机
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种外围接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型工控系统中（实现了智能化）
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例如，各种家用电器中的控制器等。由于用于特定用途，单 片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用” 的单片机芯片。
由于在设计中，已经对“专用”单片机的系统结构最简化、 可靠性和成本的最佳化等方面都做了全面的综合考虑，所 以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和 工作原理都是以通用单片机为基础的。
3. 32位单片机：当前高档次单片机发展的一个方向，具有超 强的数据处理能力、合理的价格。其核心技术基本被美国 ARM公司所垄断。具有代表性的产品是ARM系列（ARM-7、 ARM-9）。
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▪ AT89系列单片机的产品分类： 1.商业用产品。用“C”标注。温度范围 0～70℃； 2.工业用产品。用“ I ”标注。温度范围 -40～85℃； 3.汽车用产品。用“ A”标注。温度范围 -40～125℃； 4.军 用 产 品。用“ M”标注。温度范围 -55～150℃；