单片机概述.ppt
《单片机概述.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机概述.ppt(34页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、单片机概述,单片机,即集成在一块芯片上的计算机,集成了中央处理器CPU(Central Processing Unit)、随机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器(Read Only Memory)、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。,单片微型计算机(Single Chip Computer),简称单片机,也可称为微控制器MCU(Micro controller Unit)。,主要有Intel公司的MCS48,51,96系列单片机;Motorola公司的MC6801,6805系列单片机;Zilog公司的Z8系列单片机;近年有Atmel公司的AT8
2、9系列单片机和Microchip公司的PIC系列单片机等。,单片机发展概况,各种系列的单片机由于其内部功能、单元组成及指令系统的不尽相同,形成了各具特色的系列产品。其中Intel公司生产的MCS系列单片机目前仍占主导地位。,从1976年9月Intel公司推出MCS48系列单片机以来,世界上的一些著名的器件公司都纷纷推出各自系列的单片机产品。,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: -51子系列:8031/8051/8751 -52子系列:8032/8052/8752 低功耗型80C31高性能型80C252廉
3、价型89C2051/1051,Intel 单片机,1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196 32位单片机 80960,51系列单片机分类,51系列单片机源于Intel公司的MCS51系列,在Intel公司将MCS51系列单片机实行技术开放政策之后,许多公司,如Philips、Dallas、Siemens、Atmel、华邦、LG等都以MCS51中的基础结构8051为基核推出了许多各具特色、具有优异性能的单片机。这样,把这些厂家以8051为基核推出的各种型号的兼容型单片机统称为51系列单片机。Intel公司MCS51系列单片机中的80
4、51是其中最基础的单片机型号。,MCS51系列,AT89系列,其它公司的51系列单片机,MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系,MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称.,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机,而8031是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到8031的名称。,INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公
5、司在做以8051为核心的单片机,当然,功能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。以后我们将用89C51来完成一系列的实验。,第二章 MCS-51单片机的组成及工作原理,2-1 8051单片机基本组成,1中央处理器(CPU) 中央处理器(CPU)是单片机的核心,完成运算和控制功能,MCS-51单片机的CPU能处理8位二进制数或代码。,2、内部数据存贮器(内部RAM) 8051共有256个RAM,其中128个被占有寄存器占用,能作为寄存器供用户使用的只有128个单元,简称内部RAM,3、内部程序存贮器(内部ROM)
6、8051共有4K掩膜ROM,用于存放程序,原始数据,表格。称程序存贮器,简称内部ROM,4、定时器/计数器 8051共有2个16位定时器/计数器,以实现定时或计数功能,并以定时或计数结果对计算机进行控制。,5、并行I/O口 8051共有8个I / O口P0 P1P2 P3以实现数据的并行输出,输入。,6、串行I/O口 MCS-51的一个全双工的串行口,以实现单片机与其它设备之间的串行数据传输。该 口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。,7、中断控制系统 8051共有5个中断源,外中断2个,定时器/计数中断2 个,串行中断1 个。分为高级和低级两个级别。,8、时钟
7、电路 MCS-51内部有时钟,但晶振和微调电容需外接。系统允许最高频率为12MHZ,2-2 8051的内部数据存储器,普林斯顿结构:程序和数据共用一个存储器逻辑空间,统一编址。 哈佛结构:程序与数据分为两个独立存储器逻辑空间,分开编址。,物理上4个存储器地址空间: 片内/片外程序存储器空间 片内/片外数据存储器空间 逻辑上3个存储器地址空间: 64KB 程序存储器 256B 片内数据存储器 64KB 片外数据存储器,MCS-51程序存储器配置,(一)8051程序存储器 64KB 程序存储器空间 EA不同电平,选择片内或片外低位存储单元,(二)8051数据存储器 164KB片外数据存储器空间(与
8、扩展I/O接口共用) 2. 256B片内数据存储器: 1) 片内RAM 2) 特殊功能寄存器 SFR,特殊存储单元: 复位入口: 0000H 中断入口: 0003H0023H,为什么称它为只读存储器呢?在特殊的条件下由外部设备对ROM进行写的操作,在单片机正常工作条件下,只能从那面读,不能把数据写进去,所以我们还是把它称为ROM。,一、存储器概述,我们来思考一个问题,当我们在编程器中把一条指令写进单片要内部,然后取下单片机,单片机就可以执行这条指令,那么这条指令一定保存在单片机的某个地方,并且这个地方在单片机掉电后依然可以保持这条指令不会丢失,这是个什么地方呢?,这个地方就是单片机内部的只读存
9、储器即ROM(READ ONLY MEMORY)。,随机读/写存储器RAM可以进行多次信息写入和读出,每次写入后,原来的信息将被新写入的信息所取代。另外,RAM在断电后再通电时,原存的信息全部丢失。它主要用来存放临时的数据和程序。,随机读/写存储器RAM (Random Access Memory),只读存储器ROM (Read Only Memory),RAM按生产工艺分,又可以分为双极型RAM和MOS RAM,而MOS RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。 (1)双极型RAM:是以晶体管触发器作为基本存储电路,存取速度快,但结构复杂、集成度较低,比较适合用于小容量的
10、高速暂存器。 (2)MOS RAM:是以MOS管作为基本集成元件,具有集成度高,功耗低,位价格便宜等优点,现在微型机一般都采用MOS RAM。 只读存储器ROM的信息一旦写入后,便不能随机修改。在使用时,只能读出信息,而不能写入,且在掉电后ROM中的信息仍然保留。它主要用来存放固定不变的程序和数据。,ROM按生产工艺分,又可以分为以下几种: (1)掩膜ROM:其存储的信息在制造过程中采用一道掩膜工艺生成,一旦出厂,信息就不可改变。 (2)可编程只读存储器 PROM:其存储的信息可由用户通过特殊手段一次性写入,但只能写入一次。 (3)可擦除只读存储器:其存储的信息用户可以多次擦除,并可用专用的编
11、程器重新写入新的信息。可擦除只读存储器又可分为紫外线擦除的EPROM、电擦除的EEPROM和Flash ROM。,二、内部数据存储器,(一)低128个单元片内RAM,8051内部RAM有256个单元,通常在空间上分为两个区;低128个单元(00H7FH)的内部数据RAM块和高128个单元(80H0FFH)的专用寄存器SFR块。,1、工作寄存器(00H1FH) R0R7 (8位)暂存运算数据和中间结果。,4个工作寄存器区,工作寄存器0区3区。每个区均含8个寄存器R0R7 。 用PSW中的两位PSW.4和PSW.3(RS1,RS0位)来切换工作寄存器区,选用一个工作寄存器区进行读写操作。,在任一时
12、刻,CPU只能使用其中一组通用寄存器,共16个单元,计168=128位,位地址为00H7FH。位寻址区既可作为一般的RAM区进行字节操作,也可对单元的每一位进行位操作,因此称为位寻址区,是存储空间的一部分。表21列出了位寻址区的位地址:,2、位寻址区(20H2FH),3、用户RAM区(30H7FH),一般把堆栈放在这里,专用寄存器: A、B、PSW、DPTR、SP P0、P1、P2、P3、SBUF、TMOD、TCON、SCON ,(二)内部RAM高128单元,专用寄存器区(也称为特殊功能寄存器区(SFR)区),占用字节地址:80HFFH,共有22个专用寄存器 ,程序计数器PC在物理上是独立的,
13、没有地址不属于内部RAM的SFR区 ;其余的21个专用寄存器都属于内部RAM的SFR区,注:带“” 专用寄存器表示可以位操作。,CPU总是按PC的指示读取程序。PC可自动加1。因此CPU执行程序一般是顺序方式。当发生转移、子程序调用、中断和复位等操作,PC被强制改写,程序执行顺序也发生改变。 复位时,PC=0000H。,(1)程序计数器PC(16位),(5)数据指针DPTR(16位) 存放片外存储器地址,作为片外存储器的指针。可分成两个8位寄存器DPH、DPL使用。,(2)累加器Acc(8位) 需要ALU处理的数据和计算结果多数要经过A累加器。,(3)寄存器B(8位) 与A累加器配合执行乘、除
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机 概述
链接地址:https://www.31doc.com/p-2309399.html