单片机的基本概念及种类共37页
单片机简单介绍
2.系统结构简单，使用方便，实现模块化
3.单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障
4.处理功能强，速度快 5.低电压，低功耗，便于生产便携式产品 6.控制功能强和环境适应能力强
四、单片机的应用范围
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找 到哪个领域没有单片机的踪迹.其典型的应用领域有：
现在单片机种类不下100种，现在主流的 51、STC、PLC、avrmaga等等还有很多很多， 比如：
1、51单片机：是一种比较成熟 的产品，并且资源丰富，使 用简单的机电控制，价格便 宜的优点 2、STC单片机：价格便宜、 公能更多抗干扰能力强、兼 容做的很好，软复位功能是 它的一大特点
51SCM仿真器
重点介绍以下几点：
一、什么是单片机 二、单片机发展历程
三、单片机的特点
四、单片机的应用场合 五、单片机的发展趋势
六、主流的单片机产品
单片机是工业控制 的掌门 ！
单片机芯片
一、什么是单片机
•
单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电 路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储 器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和终端系统、定时器/ 计时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。
单片机芯片一什么是单片机一什么是单片机?单片机是一种集成电路芯片是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu随机存储器ram只读存储器rom多种io口和终端系统器ram只读存储器rom多种io口和终端系统定时器计时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
制作人：张玉源
二、单片机的发展历程
单片机诞生于1971年，经历了SCM、 MUC、SOC三大阶段
单片机基础知识
单片机通常由中央处理器（CPU）、存储器（包括程序存储器和数据存储器）、输入/输 出（I/O）接口、定时/计数器、串行通信接口等组成。
特点
单片机具有体积小、价格低、功耗低、可靠性高、可编程和易于开发等优点。同时，它也 具有一些局限性，如处理能力较弱、存储容量较小等。
单片机的分类
根据集成度高低
单片机可分为高档单片机和低档单片机。高档单片机具有更高的处理能力和更多的外设接口，适用于复杂系统；低档单片机则更适合于简单的应用。
集。
I2C总线
I2C总线概述
I2C总线是一种常见的串行通信协议，用于单片机与其他设备之间 的近距离通信。
I2C总线协议
I2C总线协议包括数据传输格式、设备地址、读写操作等规定，实 现多个设备之间的数据交换。
I2C总线应用
I2C总线广泛应用于单片机与其他设备之间的近距离通信单片机的智能小车设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
通过单片机实现对小车的智能控制，具备路径规划、 自动避障、远程控制等功能。
该系统以单片机为核心，通过传感器和执行器实现对 小车的智能控制。在路径规划方面，该系统能够根据 预设的路径进行自动行驶；在自动避障方面，该系统 能够通过传感器检测前方障碍物，自动调整行驶方向 以避开障碍物；在远程控制方面，该系统能够通过无 线通信技术接收远程控制指令，实现小车的远程操控 。
感谢您的观看
THANKS
02
单片机硬件结构
CPU结构
01
02
03
运算器
用于进行算术和逻辑运算 。
控制器
用于控制指令的执行顺序 和协调CPU与各部件之间 的工作。
寄存器
用于存储数据和指令，包 括通用寄存器、程序计数 器、堆栈指针等。
单片机知识点总结
单片机知识点总结单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成电路芯片，其中包含了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能。
它被广泛应用于电子产品中，如手机、电视、汽车、家电等。
掌握单片机的知识可以让我们更好地理解和应用电子产品，下面是对单片机的知识点总结。
一、单片机的基础知识1.单片机的定义及优势：单片机是一种集成电路芯片，它集成了处理器核心、内存、输入/输出接口和时钟等功能，具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。
2.单片机的分类：按照处理器核心的位数可以分为8位、16位和32位单片机；按照内存的类型可以分为片内存和片外存储器的单片机。
3.单片机的工作模式：包括运行模式、睡眠模式和停机模式等。
4.单片机的内存结构：包括程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和特殊功能寄存器（SFR）等。
二、单片机的体系结构1.CPU：中央处理单元，负责执行指令。
2.存储器：包括程序存储器、数据存储器和特殊功能寄存器。
3.输入/输出接口：用于与外部设备进行数据交换。
4.时钟和定时器：用于控制单片机的时序和计时功能。
5.中断系统：用于处理外部中断和内部中断。
三、单片机的编程语言1.汇编语言：基于指令的二进制码编写，直接控制硬件。
2.C语言：结构化的高级语言，可以方便地编写复杂的程序。
3.嵌入式C：为了适应单片机特点而进行的扩展和优化。
四、单片机的IO口1.数字IO口：用于实现数字信号的输入和输出。
2.模拟IO口：用于实现模拟信号的输入和输出。
3.串口通信：基于异步串行通信协议，用于与计算机或其他外部设备进行数据交换。
4.并行口：用于实现并行数据的输入和输出。
五、单片机的时钟和定时器1.系统时钟：单片机中的主时钟，用于控制单片机的工作频率。
2.定时器：用于生成定时时间间隔，实现延时等功能。
3.看门狗定时器：用于监控系统的运行状态，防止死锁现象。
六、单片机的中断系统1.中断的概念：在程序运行过程中，由外部事件触发的异常处理机制。
第1章单片机简介
玻璃壳
簧片
簧片
触点
N S
惰性气体
N S
ON
OFF
OFF
ON
5.2 干簧管测试原理
N S
N S
匀速旋转
干簧管测试仪单片机系统的面板
单片机
＋5V
5.3 干簧管测试仪电路原理图与印制板图
电路原理图（PROTEL绘制）
2.1 单片机的应用特点
● 单片机主要为工业测控而设计，又称微控制器（Microcontroller)，具有高集成度、高可靠性、高性价比的特点。 ● 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。
2.3 单片机的发展趋势
★ 程序存储器和数据存储器分开的原因？
① 指令和数据分开存放，分开调取，不会相互混淆； ② 程序存储器和数据存储器使用不同工艺。程序存储器烧录后，运行时内容不改变，要求掉电保持，一般用ROM实现，集成度高，造价低；数据存储器运行时才赋值，一般用RAM实现，造价相对较高； ③ 程序存储器和数据存储器的宽度可以不一致，在CPU字长较短时，可实现单字节指令，提高单片机的可靠性； ④ 程序存储器和数据存储器可使用不同的总线，实现真正的流水作业； ⑤ 单片机面向测控领域，通常情况下，需要较大容量的程序存储器和较少的数据存储器，提高性价比。
印制板图（PROTEL软件绘制）
5.4 编写单片机软件并调试
常用51单片机开发工具软件 Keil uVision
印制板图1 (采用PROTEL软件绘制)
印制板图2 (采用PROTEL软件绘制)
编写单片机软件并调试
常用51单片机开发工具软件 Keil uVision
单片机概念(共7张PPT)
目部前件国 被际内上装统化一，称如单AD片C机(模为数微转控换制器器)、(MDicArCo (C数o模ntr转ol换ler器U)n、it PMWCMU)(。脉宽调制器)、WDT(监视定时器)等，所以已不能再用SCM来准确表达
第其一内章 涵了单。片机基础知识
第一章 单片机基础知识
目第前一国 章际单上片统机一基称础单知片识机为微控制器(Micro Controller Unit MCU)。
能那随部，么着件因 什 S被C此么内M早是装在期微化架称控，构其制如上为器A的D单？C片所(模在微谓数型微微转计控控换算制不器制机器断)、器就(扩SD是i出n展Ag把C，现le(微数新C之型h模一i前p计转代M算，换单ic机器r片为o的c)机、满o基m不P足本pW断u功工tM涌er能(现业脉S部C，宽控M件这调)制：，些制中对简单器央称片象)、处为机的W理单的D应器片控T(C用机制监P。视要U、定求存时，储器只器)等、能，中功将所断能以通系被已用统不不、计断能定扩算再时充用机/计，S进C数许M器多来外准围确功表能达
T其im内e涵r/C了o。unter以及行输机入械/输加出接固口、等电集气成在加一固块后半嵌导体入芯到片对上象，构系成统一（个如既小船巧舶又，完航善的天计器算等机）硬件中系构统成，控可实制现系微统型等计算。机的基本功
能目，前因 国此际早上期统称一其称通为单单片用片机计微为算型微机计控算制体机器积(SM大iincg且roleC成Coh本niptro高Mlleic，rroU无cnoitm法MpC嵌utUe入)r。S到CM一)，些简小称型为单应片用机系。统中（如家用电器，仪器 电在器那T能im子微等么，e信 控 ） 什 因r/C息制中么此o工器构是早un程出成微期te技现控控称r以术之制制其及仪控专前系器为输业，统？单表制入教为等所片等器/输学满。谓微）的出资足微型接，应源工控计口库业制算因用等项控器机此可集目制就(S由以成对是in在g于说象把le一的微应是C块应型h用 无半ip用计的处导M要算i体c需不求机ro芯，的求在c片o只基m，。上能本p在u，将功te构微r通能S成用部型C一M计件计个)算：，算既机中简小机进央称巧行处基为又机理单础完械器片上善加C机的P产固。U计、生、算电存了机气储微硬加器件控固、系后制中统嵌断器，入系，可到统实如对、现象今定微系时，型统/计微计（数算如器机船的舶基，本航功天
单片机的基本知识
单片机的基本知识随着电子技术的飞速发展，各种形形色色的“智能”电子产品走进我们的生活。
在这些电子产品中不乏单片机的身影，其中那些所谓的“智能”部分的工作就可以由单片机来控制完成。
单片机主要应用于工业控制方面，同时也应用到通信、检测等各行各业。
1、单片机的概念单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
在一块小芯片上有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统。
目前大部分还会具有外存。
同时还集成了通信接口、定时器、实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统称之为偏上系统，在一块芯片内可以集成声音、图像、网络、数模转换等复杂的输入输出系统。
在通用微机中央处理器基础上，将输入/输出（I/O)接口电路、时钟电路以及一定容量的存储器等部件集成在同一芯片上，再加上必要的外围器件，如晶体振荡器，就构成了一个较为完整的计算机硬件系统。
由于这类计算机系统的基本部件均集成在同一芯片内，因此被称为单片微控制器（Single-Chip-Micro Controller,简称单片机）或微控制单元（Micro Controller Unit,MCU）.2、单片机的分类（1）按生产厂商分类。
美国的英特尔（Intel）公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家半导体（NS）公司、Atmel公司、微芯片（Microchip）公司、洛克威尔（Rockwell）公司、莫斯特克公司（Mostek）、齐洛格（Zilog）公司、仙童（Fairchid）公司、德州仪器（TI）公司等。
日本的电气（NS）公司、东芝（Toshiba）公司、富士通（F）公司、松下公司、日立（Hitachi）公司、日电（NEC）公司、夏普公司等。
（2）根据应用领域来分。
1）工控型/家电型。
工控型的单片机主要是面向测控，要求寻址范围大，运算能力强。
家电型的单片机要求体积小、价格低，外围器件少，使用方便。
2）总线型/非总线型。
总线型单片机是指单片机设有并行总线，用以扩展并行外围器件。
单片机概述论文
单片机概述论文单片机概述总述：一、单片机的概念单片微机是早期Single Chip Microcomputer 的直译，它忠实地反映了早期单片微机的形态和本质。
单片微型计算机简称单片机（Single Chip Microcomputer），又称微控制器（Microcomputer Unit）。
将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上。
片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等。
随后，按照面向对象、突出控制功能，在片内集成了许多外围电路及外设接口，突破了传统意义的计算机结构，发展成microcontroller 的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制器MCU （Micro Controller Unit）。
鉴于它完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller）。
1.1单片机的分类1.1.1根据控制应用可分为：通用型和专用型两大类。
1.1.2按生产厂家可分为：美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel 公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等。
日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等。
韩国三星单片机。
荷兰的飞利浦(Philips)公司。
德国的西门子(Siemens)公司等等。
8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片。
MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速。
第01章单片机概述
❖ 6.TI公司的单片机
德州仪器TI公司推出的MSP430F14X系列单片机是低功耗Flash型16位 RISC指令集单片机。它采用冯·诺伊曼结构，具有丰富的外围接口，性 价比极高。
❖ 7.ARM公司单片机
ARM公司成立于1990年。由于ARM内核具有功耗低，成本低等显著优 点，因此获得了众多半导体厂家和整机厂商的大力支持，在32位嵌入式 应用领域获得了巨大的成功，在低功耗，低成本的嵌入式应用领域确立 了市场领先地位。
比较高档的单片机都具有通信接口，为单片机在计 算机网络与通信设备中的应用创造了很好的条件。
1.5常用单片机简介
❖ 1.Intel公司系列单片机
MCS-48、 MCS-51 、MCS-96三个系列。存储器采用哈佛结构，即程 序存储器和数据存储器独立寻址。
❖ 2.Philips公司单片机
与MCS-51兼容，片内有I2C总线，A/D转换器等丰富的外围接口。 PHILIPS单片机独特的创造是具有I2C总线，这是一种集成电路和集成电 路之间的串行通信总线。也可用于多机通信。
单片机的基本概念
单片机，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit）、存储器（Memory）、定时器/计数器、中断、输 入/输出I/0（Input/Output）接口电路等功能部件集成在 一块集成电路芯片上的微型计算机，如下图所示。单片机 常被作为控制部件嵌入在应用系统中，所以也被称为嵌入 式微控制器或嵌入式单片微机。
单片机的发展
单片机自诞生以来，发展迅速，应用广泛。先后 经历了4位机、8位机、16位机和32位机几个有代表 性的发展阶段。
❖ 1．4位单片机
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竟相推出4位单片机。
什么是单片机
在加、减、乘、除四则运算中,乘法实质上是做 移位加法,除法则是移位减法.
1.4.3 十六进制数用H表示
为了书写和阅读方便,经常采用十六进制数作为 二进制的缩写形式.十进制数、二进制数、十六 进制数的对照表如表1-1所示.
在计数时,逢十六进一,这样书写长度短,且可方 便将十六进制数转换为二进制数或将二进制数 转换为十六进制数.
其格式如下所示：
纯整数表示方法
数符 尾数·
纯小数表示方法
数符 尾数·
浮点表示法
浮点表示法中小数点的位置是不固定的.任意二进制 数N一般可表示为：N=2P×S
一个浮点数分为阶码和尾数两部分,二者各有表示正 负的阶符和数符,常用存储格式：
阶符
阶码
数符
尾数
在微计算机中常用的浮点数表示有：
4、片内集成更多的外围功能器件.
A/D、D/A、DMA控制器、频率合成器、声音发生器、译码驱动器、CRT控 制器等.
5、半导体工艺技术的发展
集成度提高0.6um工艺低功耗化CMOS
总之将向高性能、高可靠性、网络化、低电压、低功耗、低噪音、低成本 的方向发展.
单片机的出现是计算机技术发展史上的一个重要里程碑,单片机的 诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系 统两大分支.
主流产品——Intel单片机 主流字长——8位机 基础语言——汇编语言 核心技术稳定 教学机型/典型代表：MCS-51系列含MCS-52
1.3 单片机的发展与应用
一、单片机的历史 第一代1974-1976：1974年美国仙童公司生产第一个4位单片机F8 问世.发展了4位机,多用于家用电器、计算器、玩具.
只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控制系统,故 又称单片微型计算机single chip Microcomputer
单片机中的主要概念
单片机中的主要概念单片机（microcontroller）是一种由微处理器核心、存储器和外设接口组成的集成电路芯片，具有控制器和处理器的功能。
它通常由处理器核心、内存、时钟、输入输出（I/O）接口及各种外设组成。
单片机的主要概念包括以下几个方面：1. 处理器核心（CPU）：单片机的处理器核心是其最核心的部分，它决定了单片机的处理能力和执行效率。
常见的处理器核心包括8位、16位和32位等，分别指代处理器的数据总线宽度。
2. 存储器：单片机中的存储器主要分为两类，即程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
程序存储器用于存储程序代码和常量数据，常见的类型包括只读存储器（ROM）和闪存（Flash），数据存储器用于存储运行时的变量和临时数据。
3. 时钟：时钟是单片机内部系统的主要时序和同步信号，用于控制各个部件的协同工作。
时钟通常采用晶体振荡器作为外部输入，通过内部电路产生稳定的定时信号，并决定了单片机的工作频率。
4. 输入输出（I/O）接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信和控制。
输入接口用于接收外部的输入信号，包括按键、传感器、通信接口等；输出接口用于产生输出信号，包括LED、蜂鸣器、继电器、电机驱动等。
5. 外设：单片机可以通过外设扩展其功能和应用领域。
常见的外设包括模数转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、定时器/计数器、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、通用输入输出（GPIO）等。
6. 中断：中断是单片机处理外部事件、异步任务和实时响应的重要机制。
通过设置中断优先级和中断服务程序，单片机可以在执行主程序的同时，及时响应外部事件或定时器中断。
7. 低功耗模式：单片机通常具有低功耗模式，用于实现低功耗和节能的功能。
在低功耗模式下，单片机会进入睡眠状态，降低功耗，但仍能保持一些必要的功能。
8. 调试和编程：为了方便单片机的调试和程序的烧录，通常需要使用专门的编程器和调试工具。
单片机基本概念
单片机基本概念
单片机的基本组成部分包括中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入/输出(I/O)接口和外围电路。
其中，CPU是单片机的核心部件，它负责执行指令、运算、控制数据传输等任务；存储器主要用于存储程序代码和数据；I/O接口用于连接外部设备，实现信息的输入和输出；外围电路包括各种传感器、执行器、显示器等，用于实现系统的控制和反馈。
在单片机程序设计方面，需要掌握汇编语言和高级语言编程技能，了解单片机的编程模型和指令系统。
同时，还需要熟悉各种外围电路的接口方式和信号处理方法，以实现系统功能的完整实现。
总之，单片机是一种重要的嵌入式系统应用技术，具有广泛的应用前景和发展空间。
掌握单片机基本概念和编程技能，对于提高电子信息技术人才的素质和创新能力具有重要意义。
- 1 -。
单片机的概念PPT
1.1 单片机的概念
1.Centure Prossesor Unit），其主机往 往是由多块印刷板构成的，CPU与外部设备之间可能是通过I/O通道或I/O处理机联系的，系统的 输入/输出操作由I/O通道或I/O处理机控制完成，如图1-1所示。
了A/D、D/A转换器等电路，如图1-3所示。这种结构特别适用于测控领域，因此，也称其为
微控制器（Microcontroller），简写为MCU，但国内大多数人习惯上都叫单片机，故本书也沿 家第电二用、 页这玩，具编种：辑叫全于自星法动期。家五用：电十器五等点。四分。
5、64位单片机
2、专用型单片机：针对各种特殊应用场合而专门设计的单片机。
第六页，编辑于星期五：十五点 四分。
1.5 单片机应用系统的开发
单片机应用系统是指根据具体应用的需要，以单片机为 核心，连接外部电路或设备所构成的具有特定功能的系统。 图1-5是一个基于单片机的函数发生器原理框图，是一个实际 的应用系统。
单单
片 机
片
机
锁存器 译码电路
显示电路
D/A 转换器
放大驱动器
价格低廉、品种齐全，因而被广泛应用于各个领域。 3、16位单片机 4、32位单片机 5、64位单片机
1.2.2 按用途分类 1、通用型单片机：将资源全部提供给用户使用，如片内寄存器、存 储器、中断系统、定时器/计数器、I/O接口等。 2、专用型单片机：针对各种特殊应用场合而专门设计的单片机。
第五页，编辑于星期五：十五点 四分。
微 处 理 器
MPU
内存
I/O接口 1
……
I/O接口 n
AB DB CB 主 机
微 机 系 统
外设1 ……