大学单片机技术概述
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工业应用中，8位和32位是主流，8位用的最多！
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单片机应用技术
2. 按微型计算机的组装形式分类
（1）多板微型计算机 多板微型计算机也称单机系统或系统机，把微处理
器芯片、存储器芯片、各种I／O接口芯片和驱动电路、电 源等装配在不同的印刷电路板上，各印刷电路板插在主机 箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互连接起来，就 构成了一个多插件板的微型计算机。
2.分类
（1）满足高速运算的通用计算机系统
（2）满足测控系统需要的嵌入式计算机系统
① 直接面向控制对象；
② 嵌入到具体的应用系统中，不以计算机的面貌 出现；
③ 能在现场可靠地运行；
④ 体积小，应用灵活；
⑤ 突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉以及 丰富的输入输出功能。
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单片机应用技术
1.1.1 微型计算机的Biblioteka Baidu成
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单片机应用技术
（2）单板机
将CPU芯片、存储器芯片、I／O接口芯片及简单的输
入、输出设备（如小键盘、数码显示器LED）装配在同一块
印刷电路板上。
C/ T0 ZC0
CBDB 端口A端口B IEO 8 8 8282
AB 16
时钟
WAIT Z80 CPU NMI
I/O 端口 6 译码
IEI +5V
1.8051内核的单片机
• Intel公司的MCS 8051系列单片机 • Atmel公司的89系列单片机 • 深圳宏晶科技有限公司的STC12C系列单片机 • PHILIPS公司的51内核单片机 • Ti公司的MSC121X系列（增强型8051内核单片机） • ST公司的uPSD32/33系列（增强型8051内核单片机） • Silicon Laboratories公司的C8051系列单片机
微型计算机
硬件中输存央入储处器/ 输理数 程出器据 序接(C存 存口P储 储U开模)器 器关拟控运量量制算输输器器入入
/ /
输出(AI 输出(DI
/ /
AO) DO)
软件系应统用软软件件
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单片机应用技术
1.1.2 微型计算机的分类
1．按微处理器（CPU）字长分类 •4位微型计算机 •8位微型计算机 •16位微型计算机 •32位微型计算机 •64位微型计算机
• Microchip公司的PIC系列单片机 • Freescale公司（从Motorola公司分离出来 的半导体公司）的MC68系列单片机，9S08系列 单片机（8位单片机）和9S12系列单片机（16 位单片机） • Ti公司的MSP430系列16位单片机 • 台湾HOLTEK公司的HT系列单片机 • National公司的COP8系列单片机 • Zilog公司的Z8系列单片机
主要特色
★以实用为主 ★可操作性强
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单片机应用技术
第1章 单片机技术概述
1.1 计算机的基本概念及分类 1.2 单片机技术发展的特点 1.3 常见的单片机 1.4 单片机的应用
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单片机应用技术
1.1 计算机的基本概念及分类
1.概念
计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电 子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础； 而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基 础。
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单片机应用技术
3. STC12C5410AD系列单片机的特点
• 增强型8051内核。 • 片内集成2K~12K字节的Flash程序存储器，擦写次数10万次以上，并具有较强的加密性。 • 片内集成512字节数据存储器（RAM）。 • 芯片内EEPROM功能。 • 最多达27根I/O口线（LQFP/SOP32封装形式）。 • 8通道10位ADC。 • 4通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元（PWM/PCA/CCU）。 • 2个16位定时器，兼容普通8051单片机的定时器T0/T1，4路PCA也可作为4个16位定时器使用。 • 全双工异步串行口（UART），兼容8051单片机的串行口。 • 高速同步通信端口（SPI），支持主模式和从模式。 • 2路外部中断，可设置为下降沿中断或低电平触发中断。 • 内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体频率在12MHz以下时，可以省掉外部复位电路。 • 内部集成硬件看门狗（WDT）。 • 高速度：1个时钟/机器周期，速度比普通8051单片机快8~12倍。可用低频晶振，大幅降低EMI。 • 工作频率：0～35MHz。工作时钟可由外部晶体或内部RC振荡器提供，在ISP下载编程用户程序 时设置。 • 工作电压：3.5~5.5V（STC12C5410AD系列），2.2~3.8V（STC12LE5410AD系列）。 • 低功耗设计。 • 具有在系统可编程/在应用可编程功能（ISP/IAP），无需专用编程器。 • 超强的抗干扰能力。 • 工作温度范围：-40℃～85℃。 • 多种封装形式。
其中，宏晶科技公司生产的STC12C5410AD单时钟/ 机器周期（1T）单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一 代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051单片机。该 系列单片机可广泛应用于衡器、电动车、工业控制、汽车电 子、医疗设备、智能通信等领域。
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单片机应用技术
2.其他单片机
PROM1 00001
PROM2 00100
RAM1 00101
RAM2 00101
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单片机应用技术
（3）单片机 如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，
ROM及I／O接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上， 一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计 算机，早期的英文名称是Single-chip Microcomputer，简 称单片机。后来将单片机称之为微控制器 （Microcontroller）。
单片机工作支撑模块
数据存储器
程序存储器
其他模块
CPU
内部总线
定时/计数器模块 串行通讯接口 A/D转换模块 D/A转换模块 其他I/O模块 8/18
单片机应用技术
1.2 单片机技术发展的特点
• 集成度更高、功能更强 • 使用更加方便 • 低电压、低功耗 • 价格更低
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1.3 常见的单片机
11 IEO
Z80-CT C
582 AB 16
DB 8
CB 8
8 11
Z80-PIO IEI
IEO 284
显示 键盘
7
ZC1
录音机 J1 接口 J2 1
8 11
8 11 1 8 11 1 8 11
5
复位 单步逻辑 EPROM
写入
1
存 储 器 译 MERQ 码
T P BUG ROM
A16- A11= 00000
单片机应用技术
讲授内容
所用教材
1、单片机的基本概念、常用的单片机以及单 片机应用系统设计方法和过程 2、增强型51内核单片机STC12C5410AD的内 核 3、单片机的硬件结构 4、指令系统和汇编语言程序设计 5、应用于单片机的C语言程序设计 6、Keil uVision2集成开发环境 7、单片机中的各部分的硬件功能和应用设计
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2. 按微型计算机的组装形式分类
（1）多板微型计算机 多板微型计算机也称单机系统或系统机，把微处理
器芯片、存储器芯片、各种I／O接口芯片和驱动电路、电 源等装配在不同的印刷电路板上，各印刷电路板插在主机 箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互连接起来，就 构成了一个多插件板的微型计算机。
2.分类
（1）满足高速运算的通用计算机系统
（2）满足测控系统需要的嵌入式计算机系统
① 直接面向控制对象；
② 嵌入到具体的应用系统中，不以计算机的面貌 出现；
③ 能在现场可靠地运行；
④ 体积小，应用灵活；
⑤ 突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉以及 丰富的输入输出功能。
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1.1.1 微型计算机的Biblioteka Baidu成
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（2）单板机
将CPU芯片、存储器芯片、I／O接口芯片及简单的输
入、输出设备（如小键盘、数码显示器LED）装配在同一块
印刷电路板上。
C/ T0 ZC0
CBDB 端口A端口B IEO 8 8 8282
AB 16
时钟
WAIT Z80 CPU NMI
I/O 端口 6 译码
IEI +5V
1.8051内核的单片机
• Intel公司的MCS 8051系列单片机 • Atmel公司的89系列单片机 • 深圳宏晶科技有限公司的STC12C系列单片机 • PHILIPS公司的51内核单片机 • Ti公司的MSC121X系列（增强型8051内核单片机） • ST公司的uPSD32/33系列（增强型8051内核单片机） • Silicon Laboratories公司的C8051系列单片机
微型计算机
硬件中输存央入储处器/ 输理数 程出器据 序接(C存 存口P储 储U开模)器 器关拟控运量量制算输输器器入入
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输出(AI 输出(DI
/ /
AO) DO)
软件系应统用软软件件
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1.1.2 微型计算机的分类
1．按微处理器（CPU）字长分类 •4位微型计算机 •8位微型计算机 •16位微型计算机 •32位微型计算机 •64位微型计算机
• Microchip公司的PIC系列单片机 • Freescale公司（从Motorola公司分离出来 的半导体公司）的MC68系列单片机，9S08系列 单片机（8位单片机）和9S12系列单片机（16 位单片机） • Ti公司的MSP430系列16位单片机 • 台湾HOLTEK公司的HT系列单片机 • National公司的COP8系列单片机 • Zilog公司的Z8系列单片机
主要特色
★以实用为主 ★可操作性强
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第1章 单片机技术概述
1.1 计算机的基本概念及分类 1.2 单片机技术发展的特点 1.3 常见的单片机 1.4 单片机的应用
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单片机应用技术
1.1 计算机的基本概念及分类
1.概念
计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电 子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础； 而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基 础。
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单片机应用技术
3. STC12C5410AD系列单片机的特点
• 增强型8051内核。 • 片内集成2K~12K字节的Flash程序存储器，擦写次数10万次以上，并具有较强的加密性。 • 片内集成512字节数据存储器（RAM）。 • 芯片内EEPROM功能。 • 最多达27根I/O口线（LQFP/SOP32封装形式）。 • 8通道10位ADC。 • 4通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元（PWM/PCA/CCU）。 • 2个16位定时器，兼容普通8051单片机的定时器T0/T1，4路PCA也可作为4个16位定时器使用。 • 全双工异步串行口（UART），兼容8051单片机的串行口。 • 高速同步通信端口（SPI），支持主模式和从模式。 • 2路外部中断，可设置为下降沿中断或低电平触发中断。 • 内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体频率在12MHz以下时，可以省掉外部复位电路。 • 内部集成硬件看门狗（WDT）。 • 高速度：1个时钟/机器周期，速度比普通8051单片机快8~12倍。可用低频晶振，大幅降低EMI。 • 工作频率：0～35MHz。工作时钟可由外部晶体或内部RC振荡器提供，在ISP下载编程用户程序 时设置。 • 工作电压：3.5~5.5V（STC12C5410AD系列），2.2~3.8V（STC12LE5410AD系列）。 • 低功耗设计。 • 具有在系统可编程/在应用可编程功能（ISP/IAP），无需专用编程器。 • 超强的抗干扰能力。 • 工作温度范围：-40℃～85℃。 • 多种封装形式。
其中，宏晶科技公司生产的STC12C5410AD单时钟/ 机器周期（1T）单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一 代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051单片机。该 系列单片机可广泛应用于衡器、电动车、工业控制、汽车电 子、医疗设备、智能通信等领域。
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2.其他单片机
PROM1 00001
PROM2 00100
RAM1 00101
RAM2 00101
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单片机应用技术
（3）单片机 如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，
ROM及I／O接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上， 一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计 算机，早期的英文名称是Single-chip Microcomputer，简 称单片机。后来将单片机称之为微控制器 （Microcontroller）。
单片机工作支撑模块
数据存储器
程序存储器
其他模块
CPU
内部总线
定时/计数器模块 串行通讯接口 A/D转换模块 D/A转换模块 其他I/O模块 8/18
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1.2 单片机技术发展的特点
• 集成度更高、功能更强 • 使用更加方便 • 低电压、低功耗 • 价格更低
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1.3 常见的单片机
11 IEO
Z80-CT C
582 AB 16
DB 8
CB 8
8 11
Z80-PIO IEI
IEO 284
显示 键盘
7
ZC1
录音机 J1 接口 J2 1
8 11
8 11 1 8 11 1 8 11
5
复位 单步逻辑 EPROM
写入
1
存 储 器 译 MERQ 码
T P BUG ROM
A16- A11= 00000
单片机应用技术
讲授内容
所用教材
1、单片机的基本概念、常用的单片机以及单 片机应用系统设计方法和过程 2、增强型51内核单片机STC12C5410AD的内 核 3、单片机的硬件结构 4、指令系统和汇编语言程序设计 5、应用于单片机的C语言程序设计 6、Keil uVision2集成开发环境 7、单片机中的各部分的硬件功能和应用设计