第01章单片机概述.ppt
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1、单片机的基本概念 单片机的发展 单片机的发展趋势 单片机的特点 单片机的应用,第 1 章 单片机概述,本章内容,Single Chip Microcomputer,单片机的基本概念,单片机,就是把中央处理器CPU(Central Processing Unit)、存储器(Memory)、定时器/计数器、中断、输入/输出I/0(Input/Output)接口电路等功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机,如下图所示。单片机常被作为控制部件嵌入在应用系统中,所以也被称为嵌入式微控制器或嵌入式单片微机。,微型计算机系统通常由多块印刷电路板制成:,中央处理器:计算机的核心部件, 它由运算器和控制器
2、组成, 主要完成计算机的运算和控制功能。 存储器:具有记忆功能的电子部件,分为程序存储器和数据存储器两类。程序存储器用来存储程序、表格等相对固定的信息;数据存储器用来存储程序运行期间所用到的数据信息。 输入/输出接口:CPU与相应的I/O设备(如: 键盘、 鼠标、显示器、 打印机等)进行信息交换的桥梁, 其主要功能是协调、匹配CPU与外设的工作。 串行口:实现单片机和其他设备之间的串行数据传送,它即可作为全双工异步通用收发器使用,又可作为同步移位寄存器使用。 定时器/计数器:用于实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对操作对象进行控制.,中断控制系统:单片机为满足各种实时控制的需要而设制的,
3、是重要的输入输出方式。8051单片机中有5个中断源,它们又可以分为高级和低级两个优先级别。 时钟电路:主要由振荡器和分频器组成,为系统各工作部件提供时间基准。串口、中断、定时/计数是单片机重要的内部资源,为CPU控制外部设备,实现信息交流提供了强有力的支持。 总线(BUS):计算机各工作部件之间传送信息的公共通道。总线按照其功能可分为: 数据总线DB(Data Bus)、地址总线 AB(Address Bus)和控制总线 CB(Control Bus)三类,分别传送数据信息、地址信息和控制信息。,单片机的发展,单片机自诞生以来,发展迅速,应用广泛。先后经历了4位机、8位机、16位机和32位机几
4、个有代表性的发展阶段。 14位单片机 自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000后,各个计算机生产公司竟相推出4位单片机。 特点:体积小,价格便宜,功能简单,片内程序存储器ROM为2-8KB,数据存储器RAM为128*4-512*4位。 应用:家用电器、计算机、高档电子玩具等数据量要求较小而时间要求较高的领域。,8位单片机 1976年9月,美国INTEL公司首先推出了MCS-48系列8位单片机,从此,单片机发展进入了一个新的阶段,8位单片机应运而生。随着集成电路工艺水平的提高,在1978年到1983年期间集成电路的集成度提高到几万只管/片,因而一些高性能的8位单片机相继
5、问世。 随着应用需求的不断增长,各生产厂家在高档8位单片机的基础上,又相继推出了超8位单片机。 16位单片机 1983年以后,集成电路的集成度可达十几万只管/片,16位单片机逐渐问世。16位单片机把单片机的功能又推向了一个新的台阶,功能强大,常用于高速复杂的控制系统。,32位单片机 随着集成电路技术的不断发展和实际应用需要的快速增长,各个计算机生产厂家相继进入高性能32位单片机研制、生产阶段。 32位单片机,不仅包含有存储器和I/O接口,而且还包含有专门的通信链路接口,能按计算方法的特点直接连成线形的、树形的或矩形的阵列,满足快速响应的要求。 可用于信号处理、仪表、 通信 、 数据处理 、 图
6、像处理 、高速控制和语音处理等许多方面。,单片机的发展趋势,1制作工艺CMOS化 2应用系统单片化 3共性与个性共存,单片机的特点,1单片机的程序存储器ROM和数据存储器RAM是严格区分的。 程序存储器只存放程序、固定常数及数据表格。数据存储器用作工作区及存放用户数据。 小容量的数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内,以加速单片机的执行速度。 2采用面向控制的指令系统。 为满足控制的需要,单片机有强大的逻辑控制能力,特别是具有很强的位处理能力。,3单片机的I/O引脚通常是多功能的。 引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分。能解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾。 4单片机的外部扩
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- 01 单片机 概述
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