单片机原理及应用--第一章 绪论
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（3）电视机、汽车音响及电子玩具等传统应用提出 数字化和“硬件软化”的要求，对计算性能的要求及 存储器容量的需求都超出绝大多数 8位或16位微控制 器能提供的范围。
绪论(第 11页)
3.单片机的发展趋势 多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、 扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容方向 发展。
绪论(第 12页)
绪论(第 9页)
◆微控制器化阶段
1982年，Intel,MCS-96系列单片机（16位）。 芯片集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、 5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数 器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路 PWM输出及高速I/O部件等。
特点：面向测控系统的外围电路增强，使单片机可以 方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。
绪论(第 7页)
⒉单片机的发展历程
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：
◆单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司,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。
特点：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K）， 无串行接口，指令系统功能不强。 体积小，功能全、价格低等特点，赢得了广泛的应用。
◆有定时和时钟类，包括，定时器／计数器、实时时钟(RTC)、
Watchdog、Clock out；
DAC 、LCD 控制器、 DMA 、PWM 、在一个芯片中集成有数据 PLL、MAC、温度传感 Cygnal 公司的 C8051F 系列的 MCU 器等。 采集系统或控制系统所需要的数字和模拟外围接口和功能部件， 这种混合信号芯片实质上已构成了片上系统(SoC)。
绪论(第 6页)
◆单片机的别称
（1）单片微型计算机-- Single Chip Computer 从组成和功能上看，已具有了微机系统的含义。 （2）微控制器--Microcontroller，MCU 从功能和形态来说，单片机是作为控制领域应用的要求而诞生 的，在发展中扩展各种控制功能，如 A/D、PWM、计数器捕获 /比较逻辑(PCA)等，已突破了微型计算机（Microcomputer） 的传统内容。故微控制器能更准确地反映单片机本质。 （3）嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller ) 应用系统往往以单片机为核心，且完全融入应用系统之中。 （4）在我国，单片机的叫法甚为普遍。
1、多功能
◆存储器类，包括程序存储器MROM／OTP
ROM／EPROM ／EEPROM／FlashROM和数据存储器SRAM／ SDRAM／ SSRAM；
◆有串行接口类，包括UART、SPI、I2C、CAN、IR、
Ethernet、HDLC；
◆有并行接口类，包括
Centronics、PCI、IDE、GPIO等；
绪论(第 13页)
◆有专用和外围接口类，包括Comparer(比较器)、ADC、
(2)多核结构处理器
随着嵌入式应用的深入，如：数字通信和网络中的 应用，对处理器提出了更高的要求，现在已出现多核 结构的处理器。 Freescale公司研发的MPC8260 PowerQUiCCⅡ 就是一种先进的为电信和网络市场而设计的集成通信 微处理器。它融合了两个CPU——嵌入式PowerPC内 核和通信处理模块(CPM)。由于CPM分担了嵌入式 PowerPC核的外围工作任务，这种双处理器体系结构 功耗反而要低于传统体系结构的处理器。 Infineon公司的TCl0GP和增强型TCll30都是三核 (TriCore)结构的微处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
绪论(第 10页)
微控制器进一步发展 ARM(主要是多媒体)处理器在全球范围的流行，32 位的RISC嵌入式处理器成为高中端嵌入式应用的主流。 原因： （1）数码设备如数码相机、MP3、PDA、各种信息 家电等有更高的性能要求。
（2）在MCU运行TCP／IP或其它通信协议的情况下， 要求系统建立在RTOS上就必然成为一种现实需求。
单片机中级教程
原理与应用
主讲：张松灿 答疑时间：周四晚7：00~8：00 答疑地点：西苑校区10#822 河南科技大学电子信息工程学院自动化系
绪论(第 1页)
本章的主要内容： 1.1单片机 1.2单片机与嵌入式系统 1.3本教程的特点和教学安排
绪论(第 2页)
单片机基础知识
1.单片机的含义
2.单片机的发展
绪论(第 8页)
◆性能完善提高阶段
1980年，Intel公司,MCS-51系列单片机.
8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位 并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻 址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制 的特点进一步突出。 此外具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特 点,应用非常广泛。 MCS-51已成为公认的单片机经典机种。
3.MCS-51和80C51系列简介
4.单片机的应用
绪论(第 3页)
1．单片机的定义
◆单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备 （小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上 监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机 （简称单板机）。
单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期 主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已 很少使用。
பைடு நூலகம்
单板机
绪论(第 4页)
◆什么是单片机？------集成电路芯片
单片机（Single Chip Computer）又称单片微型计算机 （Microcontroller），随着大规模集成电路技术的发展，可以
将CPU、RAM、ROM，定时器/计数器，以及输入/输出（I/0） 接口电路等计算机的主要部件，集成在一块集成电路芯片上。
单片机主要组成部分： ① 中央处理器 CPU
② 存储器 （数据存储器RAM 程序存储ROM ） ③ 输入 /输出接口 ④ 定时器 / 计数器
单板机 单片机 最早的单片机产生于70年代 现代单片机代表：MCS-51
绪论(第 5页)
单片机的特点（优点）
★ 体积小、重量轻； ★ 电源单一、功耗低 （突出特点 ）； ★ 功能强、价格低，有优异的性能价格比； ★ 全部集成在芯片上，布线短，合理，集成度高； ★ 数据大部分在单片机内传递，运行速度快，抗干扰 能力强，可靠性高。
绪论(第 11页)
3.单片机的发展趋势 多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、 扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容方向 发展。
绪论(第 12页)
绪论(第 9页)
◆微控制器化阶段
1982年，Intel,MCS-96系列单片机（16位）。 芯片集成：16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、 5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数 器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路 PWM输出及高速I/O部件等。
特点：面向测控系统的外围电路增强，使单片机可以 方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。
绪论(第 7页)
⒉单片机的发展历程
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：
◆单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司,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。
特点：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K）， 无串行接口，指令系统功能不强。 体积小，功能全、价格低等特点，赢得了广泛的应用。
◆有定时和时钟类，包括，定时器／计数器、实时时钟(RTC)、
Watchdog、Clock out；
DAC 、LCD 控制器、 DMA 、PWM 、在一个芯片中集成有数据 PLL、MAC、温度传感 Cygnal 公司的 C8051F 系列的 MCU 器等。 采集系统或控制系统所需要的数字和模拟外围接口和功能部件， 这种混合信号芯片实质上已构成了片上系统(SoC)。
绪论(第 6页)
◆单片机的别称
（1）单片微型计算机-- Single Chip Computer 从组成和功能上看，已具有了微机系统的含义。 （2）微控制器--Microcontroller，MCU 从功能和形态来说，单片机是作为控制领域应用的要求而诞生 的，在发展中扩展各种控制功能，如 A/D、PWM、计数器捕获 /比较逻辑(PCA)等，已突破了微型计算机（Microcomputer） 的传统内容。故微控制器能更准确地反映单片机本质。 （3）嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller ) 应用系统往往以单片机为核心，且完全融入应用系统之中。 （4）在我国，单片机的叫法甚为普遍。
1、多功能
◆存储器类，包括程序存储器MROM／OTP
ROM／EPROM ／EEPROM／FlashROM和数据存储器SRAM／ SDRAM／ SSRAM；
◆有串行接口类，包括UART、SPI、I2C、CAN、IR、
Ethernet、HDLC；
◆有并行接口类，包括
Centronics、PCI、IDE、GPIO等；
绪论(第 13页)
◆有专用和外围接口类，包括Comparer(比较器)、ADC、
(2)多核结构处理器
随着嵌入式应用的深入，如：数字通信和网络中的 应用，对处理器提出了更高的要求，现在已出现多核 结构的处理器。 Freescale公司研发的MPC8260 PowerQUiCCⅡ 就是一种先进的为电信和网络市场而设计的集成通信 微处理器。它融合了两个CPU——嵌入式PowerPC内 核和通信处理模块(CPM)。由于CPM分担了嵌入式 PowerPC核的外围工作任务，这种双处理器体系结构 功耗反而要低于传统体系结构的处理器。 Infineon公司的TCl0GP和增强型TCll30都是三核 (TriCore)结构的微处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
绪论(第 10页)
微控制器进一步发展 ARM(主要是多媒体)处理器在全球范围的流行，32 位的RISC嵌入式处理器成为高中端嵌入式应用的主流。 原因： （1）数码设备如数码相机、MP3、PDA、各种信息 家电等有更高的性能要求。
（2）在MCU运行TCP／IP或其它通信协议的情况下， 要求系统建立在RTOS上就必然成为一种现实需求。
单片机中级教程
原理与应用
主讲：张松灿 答疑时间：周四晚7：00~8：00 答疑地点：西苑校区10#822 河南科技大学电子信息工程学院自动化系
绪论(第 1页)
本章的主要内容： 1.1单片机 1.2单片机与嵌入式系统 1.3本教程的特点和教学安排
绪论(第 2页)
单片机基础知识
1.单片机的含义
2.单片机的发展
绪论(第 8页)
◆性能完善提高阶段
1980年，Intel公司,MCS-51系列单片机.
8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位 并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻 址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制 的特点进一步突出。 此外具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特 点,应用非常广泛。 MCS-51已成为公认的单片机经典机种。
3.MCS-51和80C51系列简介
4.单片机的应用
绪论(第 3页)
1．单片机的定义
◆单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备 （小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上 监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机 （简称单板机）。
单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期 主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已 很少使用。
பைடு நூலகம்
单板机
绪论(第 4页)
◆什么是单片机？------集成电路芯片
单片机（Single Chip Computer）又称单片微型计算机 （Microcontroller），随着大规模集成电路技术的发展，可以
将CPU、RAM、ROM，定时器/计数器，以及输入/输出（I/0） 接口电路等计算机的主要部件，集成在一块集成电路芯片上。
单片机主要组成部分： ① 中央处理器 CPU
② 存储器 （数据存储器RAM 程序存储ROM ） ③ 输入 /输出接口 ④ 定时器 / 计数器
单板机 单片机 最早的单片机产生于70年代 现代单片机代表：MCS-51
绪论(第 5页)
单片机的特点（优点）
★ 体积小、重量轻； ★ 电源单一、功耗低 （突出特点 ）； ★ 功能强、价格低，有优异的性能价格比； ★ 全部集成在芯片上，布线短，合理，集成度高； ★ 数据大部分在单片机内传递，运行速度快，抗干扰 能力强，可靠性高。