PIC单片机原理及应用(第一章)

单片机的降临，主要也是源于其性能价格比。 一般单片机用于控制的目的，而对于其承担的 计算功能却要求不高，只要能按照一定的程式 进行在线检测和即时控制工作。 目前，各个单片机生产厂家还是立足于 8 位单 片机的竞争，因为从其降临以来，一直成为应 用 最 广 泛 的 器 件 。 2002 年 美 国 MICROCHIP 和 MOTOROLA 两家公司，已占据着世界 8 位单片机 产量最高的前两个芯片制造商。
具体换算关系： B，KB，MB，GB
1.2 微型计算机系统的组成
1.2.1 微型计算机硬件组成 计算机的硬件通常包括运算器、控制器、存储 器、输入设备及输出设备等五个部分。
1、CPU的结构及工作原理
2、内存储器
注：存储单元地址及存储单元内容。
3、微型计算机硬件系统的组成方式
• 总线结构
CPU
1.1.1 微型计算机的发展历史
从计算机发展的历史看，微型计算机已属于第四 代计算机，而微型计算机的发展又已经历了四代。 微处理器（CPU）的发展表述微型计算机的发展。
代数 时间 处理器位数 第一代 1971 4位和低档8位 第二代 1973 第三代 1978 第四代 1981 8位 16位 32位
第1章 微型计算机概论
微型计算机是一种既有快速运算能力， 又有极强逻辑判断能力和大容量存储功能的 电子设备，它是20世纪人类最卓越的科学发 明之一。 本章介绍微型计算机的基础知识，主要 内容有微型计算机的发展历史及应用领域、 计算机硬件、软件系统的基本组成及单片机 的发展过程。
1.1
微型计算机的发展历史及应用
课程: 单片机原理与接口技术
一. 内容: PIC单片机原理与接口技术 参考教材: PIC单片机原理及应用 李荣正 等编著; 北京航空航天大学 二. 内容: MCS-51单片机原理与接口技术 参考教材: 单片机原理及应用 张毅刚 主编; 高等教育出版社 三. 内容: 单片机C语言 参考教材: PIC单片机原理与接口技术 石广范 主编; 哈尔滨工业大学出版社
我们今天所说的计算机，是指利用电子技术 实现计算并具有逻辑判断和程序存储功能的设备。
计算机的发展到目前为止共经历了四个时代： 1、从1946年到1959年，称之为“电子管计算机时代”。（第一台） 2、从1960年到1964年，称之为“晶体管计算机时代”。 3、从1965年到1970年，称之为“中小规模集成电路计算机时代”。 4、从1971年到现在，称之为“大规模集成电路计算机时代”。 （微型计算机）
1.3 嵌入式微控制器系统
在计算机的发展历史上，特别是在第一台 小型控制器件形成以后，沿着两条完全不同的 用途（运算和控制）、不同的价格、和不同的 技术内涵的计算机，被充实到我们的日常生活 中。
单片机：在一块芯片上集成了CPU、存储器、输入 /输出和定时/计数器等部件的一台微型计算机。
一般的单片机的结构可以用图所示的方块图描述， 用三大总线（ DB 、 AB 、 CB ）实现模块之间的信 息传递。
Address BUS Data BUS* Control BUS
Memory I/O Interface
位数？ 位数？
Peripherห้องสมุดไป่ตู้ls
注意：总线的概念将贯穿于全书，一定要将它们的结构组 成、功能、连接方法弄通和掌握。
1.2.2 软件系统
软件系统是一台计算机中的系统软件、应 用软件、程序设计语言和支持软件及各种文档 的总称。 系统软件：包括操作系统、服务程序、汇 编程序、解释程序和编译程序等。 用于对计 算机自身的管理和控制。 程序设计语言：通常分为面向机器的汇编 语言(低级语言）和面向用户的高级语言。 应用软件：是用汇编语言或高级语言为解 决某种实际问题而编写的程序。
单片机的主要应用
人有所思，单片机就可为。单片机的应用 必将随着社会的发展和技术的进步，而获得更 广阔应用。 ．电信 ．家用电器 ．工业控制 ．仪器仪表 ．汽车 ．玩具
1.3.2 PIC系列单片机
PIC系列单片机，可以满足用户的各种 需要。从中档产品PIC16F877作为切入点， 提供非常完备、易学易用的MPLAB-ICD集成 开发环境。 特别是对于单片机的新手，仿佛从茫 然迷惑的大海搭上一艘便捷平稳的小船， 感到非常轻松自如。
1.3.1 单片机系统
单片机的发展过程和性能的日益完善，实 际上是对传统控制技术的一场革命，开创了微 控技术的新天地。
现代控制系统的核心内涵就是嵌入式计算 机应用系统（ MCU ），而单片机就是最典型、 最广泛、最普及的嵌入式计算机应用系统。
单片机有哪些特点
单片机具备体积小、价格低、性能强、 速度快、用途广、可靠性高、灵活性强等优点， 它与通用的计算机相比，还具有以下一些特点： ．存储器ROM和RAM的相互独立 ．采用面向控制的指令系统 ．输入/输出端口的强大功能
Pentum 3 233MH
8086 5MH 0.75 MIPS 8080 2MH 0.64 MIPS
Intel 386 33MH 2.9 MIPS
1.1.2
微型计算机的应用
两大类：数值数据处理 非数值数据处理 科学计算； 数据处理； 过程控制； 计算机辅助设计/辅助制造 (CAD/CAM) ； 计算机网络。 计算机的应用领域在广度和深度两方面都 是无止境的。
一. 内容: PIC单片机原理与接口技术
第1章 微型计算机概论 第2章 PIC单片机的组成 第3章 PIC存储器 第4章 PIC指令系统 第5章 MPLAB集成开发系统 第6章 汇编语言程序设计 第7章 输入/输出端口 第8章 定时器／计数器 第9章 中断系统 第10章 串行通信方式 第11章 A/D转换器
1.1.3 微型计算机系统主要技术指标
字长 ：运算单元一次运算所能处理的二进制数 的位数，计算机的字长取8的整数倍数，如8位、 16位、32位、64位等；
速度 ：计算机的速度指标可用主频及运算
速度来评价。（ MHz,GHz ）、（ MIPS ：百万指令 数/秒）； 存储系统容量 ：内存和外存，以字节（8位二进 制信息）为单位，（KB，MB，GB）。
典型产品 Intel 4004、Intel 8008 Intel 8080、MC 6800 Inte1 8086、MC 68000 Intel 80386、MC 68020
集成度（器件/片） 2000 5400 68000 17万
Intel处理器的主频的发展
Intel Pentum 4 2.4GH Intel 486 50MH 41 MIPS Pentum 4 3GH