《單片機(jī)原理及應(yīng)用》PPT課件.ppt

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1,單片機(jī)原理及應(yīng)用,東南大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)工程系劉其奇電話：Email：qqliu@,2,先修課程：數(shù)字邏輯電路計(jì)算機(jī)組成原理接口技術(shù)匯編語(yǔ)言,課程性質(zhì)：應(yīng)用型課程,3,第一章單片機(jī)概述,1.1單片計(jì)算機(jī),名詞解釋：,微處理器：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心部件（CPU），并不是一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)。,單片機(jī)：將CPU和其他接口電路集成于一個(gè)芯片之中，使其具有計(jì)算機(jī)的基本功能。,4,單片計(jì)算機(jī)（SCMC）SingleChipMicroComputer,將中央處理器，隨機(jī)存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器，中斷系統(tǒng)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O接口電路等主要微型機(jī)部件集成在一塊芯片上。,單片機(jī)又可稱為微控制器MCUMicroControllerUnit,5,通用單片機(jī)和專用單片機(jī),通用單片機(jī)：是一個(gè)基本芯片，內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且通用性強(qiáng)，覆蓋多種應(yīng)用需求。,專用單片機(jī)：針對(duì)某一種產(chǎn)品，或某一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)；軟硬件資源利用最優(yōu)；可靠性以及經(jīng)濟(jì)成本最佳。,本課程介紹的MCS-51系列單片機(jī)是一種通用單片機(jī)，其結(jié)構(gòu)和原理對(duì)所有單片機(jī)都是適用的。,6,單片機(jī)系統(tǒng)在單片機(jī)芯片基礎(chǔ)上，擴(kuò)展其他電路或芯片構(gòu)成具有一定應(yīng)用功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)為控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，系統(tǒng)和控制對(duì)象結(jié)合在一起。,單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。,7,1.2單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)況,1971年intel公司研制成功世界上第一臺(tái)4位微處理器；,1973年intel公司研制成功80808位微處理器;,1976年intel公司推出MCS-48系列8位單片機(jī);,80年代初在MCS-48單片機(jī)基礎(chǔ)上推出MCS-51系列單片機(jī)。,8,主要單片機(jī)廠商：Intel公司：8048、8051（8位）；8096（16位）；80960（32位）。Motorola公司：MC-6801（8位）；68H16（16位）；68HC332（32位）。另外Zilog公司；日本NEC公司；荷蘭Philips公司等,由于8位單片機(jī)基本能滿足目前大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，所以目前8位單片機(jī)仍是應(yīng)用主流。,9,CPU字長(zhǎng)：8位、16位、32位時(shí)鐘頻率：6MHz、12MHz、20MHz雙CPU結(jié)構(gòu)，處理能力大大提高,CPU的發(fā)展,10,片內(nèi)存儲(chǔ)器的發(fā)展,所謂片內(nèi)（相對(duì)片外）：集成在單片機(jī)芯片內(nèi)的存儲(chǔ)單元。,?擴(kuò)大存儲(chǔ)容量,11,電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器E2PROM可在正常工作電壓下進(jìn)行讀寫，并能在斷電情況下，保持信息不丟失。,?片內(nèi)程序的保密措施,?片內(nèi)EPROM開(kāi)始E2PROM化,12,加強(qiáng)片內(nèi)輸入輸出功能,早期單片機(jī)：并行輸入/輸出口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器。,現(xiàn)代：大功率輸入/輸出口，可直接驅(qū)動(dòng)VFD（熒光顯示管）；LCD（液晶顯示器）和LED（數(shù)碼顯示管）；片內(nèi)A/D、D/A轉(zhuǎn)換器；CRT控制器，LCD、LED驅(qū)動(dòng)器，正弦波發(fā)生器，聲音發(fā)生器，字符發(fā)生器，頻率合成器等。,13,單片機(jī)制造工藝提高,片內(nèi)ROM中固化應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件,,14,1.3MCS-51系列單片機(jī),51子系列：基本型，根據(jù)片內(nèi)ROM的配置，對(duì)應(yīng)芯片依次為8031、8051、8751、8951。52子系列：增強(qiáng)型，對(duì)應(yīng)芯片依次為8032、8052、8752、8952,15,8051與80C51的比較,指令系統(tǒng)一致（兼容），保證軟件的可移植性。,引腳信號(hào)、總線一致（兼容），保證在系統(tǒng)擴(kuò)展和接口方面的一致性。,80C51是在8051芯片基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。,80C51系列是在芯片的制造工藝上對(duì)8051系列進(jìn)行了改進(jìn)。,16,8051系列采用HMOS工藝，高速度、高密度80C51系列采用CHMOS工藝，高速度、高密度、低功耗,80C51系列是在芯片的制造工藝上對(duì)8051系列進(jìn)行了改進(jìn)。,80C51系列芯片在功能增強(qiáng)方面也做了許多工作。我們通常稱80C51芯片為低功耗芯片。,17,1.4單片機(jī)的應(yīng)用,?測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,?智能儀表中的應(yīng)用,?智能產(chǎn)品（數(shù)控機(jī)床、電腦空調(diào)機(jī)、各類家用電器和通信設(shè)備）,?計(jì)算機(jī)外設(shè)中應(yīng)用,