单片机芯片的认识与理解.

5、体积小，成本低，运用灵活 易于产品化，它能方便地组成各种智能化 的控制设备和仪器，做到机电一体化。 6、面向控制 能针对性地解决从简单到复杂的各类控制 任务，因而能获得最佳的性能价格比。 7、适应性强、抗干扰 在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这 是其它类型计算机无法比拟的。 8、方便实现多机和分布式控制 使整个控制系统的效率和可靠性大为提高
通用单片机和专用单片机 通用型是一种基本芯片,如市场上常见的 MCS-51、ATMEL、PHILIPS、AVR、PIC、 WINBOND等系列的单片机产品，他们的资源比 较丰富，性能全面，适用性强，在生产、科研等 得到广泛应用，本课程所介绍的单片机是通用型 单片机。 专用型单片机也叫专用微处理器，是专门针对 某个特定产品而设计的,各方面均经过最优化的考 虑，具有十分明显的综合优势。例如数码相机、 手机、洗衣机功能控制器、空调控制器、IC卡读 写器中所应用的单片机等。
单片机的硬件系统与软件系统
以单片机芯片为核心组建的一个能完成特定应用 功能的硬件组合实体，称为单片机的硬件系统。 软件是指用来完成一定任务的所有程序及数据，即 为运行、管理和维护计算机所编制的程序的总和。 软件系统简单，不需要复杂的操作系统进行系统 管理，只有简单的管理程序（监控程序）和完成具 体任务的应用程序。简单的应用系统，只有为实现 控制目的的应用程序。 单片机应用系统编程方式：汇编语言和高级语言。
2 单片机的特点与技术发展的特点

单片机长寿命 8位、32位单片机共同发展
单片机速度越来越快
低电压与低功耗 低噪声与高可靠性技术 ISP及IAP技术
单片机的特点 1、单片机的存储器ROM和RAM是严格 区分的 ROM称为程序存储器，只存放程序、固 定常数及数据表格。 RAM则为数据存储器，用作工作区及存 放用户数据。 2、采用面向控制的指令系统 为满足控制的需要，单片机有更强的逻 辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。
模块一、 单片机芯片的认识与理解
一、 单片机应用系统的形式与规模 1 单个发光二极管的闪亮控制 硬件电路 程序
2 其他应用形式简介 以下给出几种应用形式的电路原理或实物图
内含： CPU 存储器 I/O接口
单片机
交通灯模拟控制系统电路图
模拟信号 （非电量）
传感器转换 成电信号
模/数转换 器（A/D） E2PROM 看门狗 键盘
T
INT
定时器/计数器
中断系 统
P0-P3
并 行 I/ O 口
CPU
存储 器
串 行 I/ O 口
TxD RxD
单片机硬件结构
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统
复位电路
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
• 并行I/O口：4个 • 8 中央处理器 位的I/O口P0、 CPU ： 8P3 位， P1 、P2 、 。 • 内部ROM： 运算和控制 • 串行口：一个全 4KB掩膜ROM， 功能 • 中断控制系统： 双工串行口。 • 时钟电路：可 用于存放程序、 5 个中断源（外 产生时钟脉冲 原始数据和表 个，定时 • 中断 内部2 RAM ：共 • 序列，允许晶 定时 / 计数器： 格。 / 计数中断 2单 256 个RAM 两个166MHZ 位的定 振频率 和 个，串行中断 1 元，用户使用 时/计数器，实 12MHZ 个） 前128个单元， 现定时或计数 用于存放可读 功能。 写数据，后 128个单元被 专用寄存器占 用。
三、 单片机的应用领域

工业过程控制


智能仪表
机电一体化产品
计算机网络与通信
家用电器
四、 单片机的发展与种类型号 1 单片机的发展历程 单片机诞生至今已有30多年的历史，通常按数据 总线的位数将其分为4位机、8位机、16位机和32位 机。 1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，起到 8位机的引领和带头作用。 1982年以后，16位单片机问世，代表产品是 INTEL公司的MCS-96系列。
2 单片机的种类和型号
8位单片机： MCS-51系列及其兼容机型(占主导地位) ATMEL、PHILIPS、WINBOND 非MCS-51系列单片机 MOTOROLA68HC05/08系列 、PIC单片机、 ATMEL的AVR 16位单片机： INTEL的MCS-96/196系列 、TI的MSP430系列 、 MOTOROLA的68HC11系列 32位单片机： MOTOROLA、TOSHIBA、HITACH、NEC、 EPSON、MITSUBISHI
上世纪90年代以来, 世界各大半导体公司相继 研制出功能更为强大的各种型号的单片机，单片机 向着功能强、功耗低、体积小和适应多种需要的封 装形式方向突飞猛进的发展，这些具有许多新特点 的单片机，可称之为第三代单片机。 现在单片机的品种繁多，各具特色，但仍以 80C51为核心的单片机占主流。 依存互补，相辅相成，共同发展。
3、单片机的I/O引脚通常是多功能的
由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决 实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引 脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由 指令来设置或由机器状态来区分。 4、单片机的外部扩展能力强 在内部的各种功能部分不能满足应用需求时， 均可在外部进行扩展（如扩展ROM、RAM， I/O接口，定时器/计数器，中断系统等）， 与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统 设计带来极大的方便和灵活性。
开关输出 量
显示器 打印机
模拟信号 （电信号）
89C52 数/模转换 器（D/A） 模拟量 输出
图9-1 单片机应用系片机的概念 单片机定义 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 中断系统、定时器/计数器等功能电路（可能还包 括显示驱动电路，脉宽调制电路，模拟多路转换器、 A/D转换器等电路）集成到一块芯片上构成的一个 小而完善的计算机系统。 已具有了计算机系统的基本属性，所以可以称 为单片微型计算机，简称单片机。（Single Chip Micro Computer，SCMC）