《微机原理及其应用》

1.1 几个概念：
CPU
PC机主板
单片机
1.1 几个概念：
1.微处理器Microprocessor－又称CPU是微型机的核心。
2.微型机Microcomputer－CPU＋三条总线（地址总线、数据总线、控制 总线）＋存贮器＋I/O接口
即Personal Computer－软件、操作系统和应用程序
存和I/O接口等)集成在一小块硅片上的微型机。
单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高
优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。
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。
0.2.2 单片机发展概况
1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列：
1.2 微型机模型的组成
1.2.1 微机硬件组成
外设
辅助电路
ROM
RAM
I/O
CPU
控制总线CB 数据总线DB 地址总线AB
1. 所有部件都连接在三总线上，各部件之间通过总线传送信息。
2.挂到总线上的器件必须具有三态结构：0，1，高阻 高阻态： 使器件与总线断开，使仅被CPU选中的那个器件与总线相连， 防止竞争干扰。
原理图(.sch)
涉及： 单片机及嵌入式开发知识、模拟电路， 数字电路，软件编程（汇编，C语言， Visual C++）,现场调试能力
PCB板(.pcb)
应用系统
展望
1，怎样才认为是一个有水平的开发人员？
1.对硬、软件熟悉 2.对被测对象的了解 3.能分析及汇编程序分析 4.查错、排难的能力培养
三态结构：
TSC D Y
00
0
11
1 0高
1阻
TSC
0
4
0 1
13 1 0
D 1 23 0
0
Fra Baidu bibliotek
1
Vcc
通 止
1 0Y 止 通
单向三态电路图
TSC
D
Y
TSC
D
Y
单向三态电路符号图
双向三态
TSC1 TSC2 D Y
10
D→Y
01
Y→D
00
高阻
TSC1
D
Y
TSC2
双向三态电路符号图
1.2.2 单片机的内部结构
《微机原理及其应用》
任课教师：肖宝平 办公室：仰仪中楼306
课堂授课时间: (51学时) 实验时间 : (17学时)
预备知识：数电、模电、电工实习 第0章 绪论 第1章 单片机基础知识 第2章 MCS－51单片机硬件结构 第3章 MCS-51指令系统 第4章 汇编语言程序设计 第5章 存储器系统设计 第6章 MCS－51定时/计数器、串行口及中断系统 第7章 I/O接口扩展设计及应用 第8章 数模及模数转换器接口
3.单片机－Single Chip Microcomputer 。 CPU＋RAM＋ROM＋T/C＋I/O接口＋UART一块芯片
2,3 间的差别在于：
CPU不同 复杂和简单：外 存设 贮不 器同 量不同
操作平台不同
软件：编译器 和仿真系统 监控程序 汇编语言，
C51
但应用领域广泛，价格也不同。
-51子系列：8031/8051/8751 -52子系列：8032/8052/8752（增强型） 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051
1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196, DSP
32位单片机 ARM
高级语言：用C语言来编写程序，然后通过“编译”程序
生成代码，是一种面向问题的语言，容易学习和理解。
1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点
(1) 体积小，成本低，易于嵌入系统内部。 (2) 面向控制，能解决各类简单到复杂的控制任务。 (3) 抗干扰能力强，适应温度范围宽，可在恶劣环境下可靠工作。 (4) 易实现多机和分布式控制
0.2.3 单片机发展趋势 超小型、低价(例如：PIC芯片)
单片机
DSP(实时性更强、高速数据传输， 彩屏手机)
单片机的多元化发展： Intel Motorola Philips Atmel Siemens LG Microchip EPSON NEC SAMSUNG Cilicon……
第一章：单片机基本知识
1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储 器，出现多终端计算机和计算机网络。
1971- 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。
1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和 交流方式。
0.2 单片机简介与发展
0.2.1 单片机简介 单片机即单片微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内
第0章 绪 论
在工业、农业、军事、安保、金融、仪器 仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、 娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域……, 大量单片机-嵌入式技术已经无处不在。正迅 速改变着人们传统的生产和生活方式。
请稍微留心一下我们的周围，看看身边到 底发生了什么变化？数码技术的发展!
单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域
数据存贮器 64~256B
2~4个并行口 1~2个串行口
ROM
RAM
并行I/O 串行I/O 定时器 中断系统
CPU
总线结构 程序存贮器：1~64KB，
2~3个定时器
1.2.3 单片机软件系统：
机器语言：由0，1组成的操作数来编写程序
汇编语言：用符号代替操作数来编写的程序，由于指令助
记符与机器代码有一一对应关系。它是一种面向机器的语言 （不能通用）。优点速度快、效率高。通用性差。
2，学习的问题： 1.基础（课程没有衔接好） 2 .本身是面向测量及控制对象的，实质上是硬 件系统（软件也是与硬件有关的），不习惯。 3 .安排：上课、实验、课外活动。
1.4.7 单片机应用系统三个层次的关系
前向通道 人机交互通道
单片机应用系统 单片机系统 单片机
应用程序 后向通道 串行通信口
1.4.8 单片机系统的开发过程
(1) 明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。 (2) 设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送 工厂制作。 (3) 完成器件的安装焊接。 (4) 根据硬件设计和系统要求编写应用程序。 (5) 在线调试软硬件（仿真）。 (6) 使用编程器烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。
单片机与嵌入式技术
重要吗？有用吗？遥远吗？
Answer： 它们在各个领域有非常 重要的作用(核心技术)。
0.1 计算机发展与组成
0.1.1 发展概况(按元件划分) 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语
言、汇编语言编程。
1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。