單片機第一章

1、單片機與嵌入式系統(tǒng)單片機與嵌入式系統(tǒng)2022-3-1322022-3-1332022-3-1341 1、微處理器（、微處理器（Central Processing Unit Central Processing Unit ）CPUCPU集成在同一塊芯片上的具有運算和控制邏輯集成在同一塊芯片上的具有運算和控制邏輯功能的中央處理單元，是微型機中的核心部件，功能的中央處理單元，是微型機中的核心部件，包括運算器和控制器兩大組成部分。包括運算器和控制器兩大組成部分。微處理器本微處理器本身不是計算機，但它是小型計算機或微型計算機身不是計算機，但它是小型計算機或微型計算機的控制和處理部分。的控制和處理部分。

2、以微處理器為核心，加配存儲部件和以微處理器為核心，加配存儲部件和輸入輸出部件而成為微型計算機。輸入輸出部件而成為微型計算機。n CPUCPUn 存儲器存儲器n 輸入輸入/ /輸出接口電路（輸出接口電路（I/OI/O接口）接口） 運 算 器控 制 器CPU存 儲 器輸輸入入接接口口電路電路輸輸入入設設備備輸輸出出設設備備輸輸出出接接口口電路電路硬件系統(tǒng)以微型計算機為基以微型計算機為基礎，加上外圍設備、礎，加上外圍設備、電源、系統(tǒng)軟件等電源、系統(tǒng)軟件等就構成微型計算機就構成微型計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)共同構成硬件系統(tǒng)共同構成實用的微機系統(tǒng)實用的微機系統(tǒng)軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+運 算

3、 器控 制 器CPU存 儲 器輸輸入入接接口口電電路路輸輸入入設設備備輸輸出出設設備備輸輸出出接接口口電電路路硬件系統(tǒng) 以應用為中心，以計算機為基礎，軟以應用為中心，以計算機為基礎，軟件、硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、件、硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的?？煽啃?、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機。用計算機。CPU輸輸入入設設備備輸輸出出設設備備軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+硬件系統(tǒng)輸輸入入接接口口設設備備輸輸出出接接口口設設備備運 算 器控 制 器存 儲 器 C P U 存 儲 器定 時 器 / 計 數(shù) 器 中 斷 系 統(tǒng)P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口

4、串行I/O口單片機應用系統(tǒng)單片機應用系統(tǒng)單單片片機機接口接口電路電路及外及外設等設等單片機應用系統(tǒng)由單片機應用系統(tǒng)由硬件硬件和和軟件軟件組組成成硬件是硬件是應用系統(tǒng)的基礎應用系統(tǒng)的基礎軟件是在硬件的基礎上軟件是在硬件的基礎上對其資源對其資源進行合理調配和使用進行合理調配和使用，從而完成，從而完成應用系統(tǒng)所要求的任務，二者相應用系統(tǒng)所要求的任務，二者相互依賴，缺一不可互依賴，缺一不可第一代第一代：197476197476，起步階段，起步階段特點：制造工藝落后，集成度低，采用雙片形式特點：制造工藝落后，集成度低，采用雙片形式典型代表：美國仙童（典型代表：美國仙童（FairchildFairchil

5、d）公司）公司F8F8系列系列第二代第二代：197678197678，低性能單片機階段，低性能單片機階段特點：性能低，品種少，應用范圍不廣（比較簡單特點：性能低，品種少，應用范圍不廣（比較簡單場合）場合）典型代表：典型代表：IntelIntel公司的公司的MCS-48MCS-48型，型，8 8位單片機位單片機采用采用8 8位位CPUCPU、2 2個個 I/OI/O口、口、8 8位定時器位定時器/ /計數(shù)器、簡單計數(shù)器、簡單中斷，尋址小于中斷，尋址小于4K4K，且無串行口。，且無串行口。第三代第三代：197983197983，8 8位機成熟階段位機成熟階段特點：資源增加，指令功能增加，品種齊全特

6、點：資源增加，指令功能增加，品種齊全典型代表：典型代表：Intel MCS-51Intel MCS-51，MC6801MC6801，ZilogZilog公司的公司的 Z8Z8系系列列增加功能：串行增加功能：串行I/OI/O、多級中斷、多級中斷、1616定時定時/ /計數(shù)器、片內計數(shù)器、片內RAM/ROMRAM/ROM增大，尋址增大，尋址64K64K，有的片內帶，有的片內帶A/DA/D轉換器接口。轉換器接口。第四代第四代：19831983，1616位機和位機和8 8位高性能機并行發(fā)展位高性能機并行發(fā)展特點：工藝先進，集成度高，速度快，內部功能強特點：工藝先進，集成度高，速度快，內部功能強典型代表

7、：典型代表：Intel MCS-96Intel MCS-96系列，系列，1616位單片機位單片機增加性能：增加性能：1616位位CPUCPU，存儲容量增大，中斷能力增強、，存儲容量增大，中斷能力增強、A/DA/D等等 9090年代后出現(xiàn)年代后出現(xiàn)3232位單片機，也是微控制器的全面位單片機，也是微控制器的全面發(fā)展階段。發(fā)展階段。 1.1.按應用領域可分為按應用領域可分為家電類，工控類，通信類，家電類，工控類，通信類，個人信息終端類等等；個人信息終端類等等； 2.2.按通用性可分為按通用性可分為通用型和專用型。通用型和專用型。通用型特點：內部資源較豐富，性能全面，而且通通用型特點：內部資源較豐富

8、，性能全面，而且通用性強，可履蓋多種應用要求。通用型單片機的用用性強，可履蓋多種應用要求。通用型單片機的用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應用途很廣泛，使用不同的接口電路及編制不同的應用程序就可完成不同的功能。程序就可完成不同的功能。專用型特點：針對某一種產(chǎn)品或某一種控制應用而專用型特點：針對某一種產(chǎn)品或某一種控制應用而專門設計的，設計時已使結構最簡，軟硬件應用最專門設計的，設計時已使結構最簡，軟硬件應用最優(yōu)，可靠性及應用成本最佳。專用型單片機用途比優(yōu)，可靠性及應用成本最佳。專用型單片機用途比較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好，不能再修較專一，出廠時程序已經(jīng)一次性固化好，不能再修改的單

9、片機。例如電子表里的單片機就是其中的一改的單片機。例如電子表里的單片機就是其中的一種。其生產(chǎn)成本很低。種。其生產(chǎn)成本很低。3.3.按總線結構按總線結構可分為總線型和非總線型。可分為總線型和非總線型。如我們常常見到的如我們常常見到的80C5180C51單片機就是總線單片機就是總線結構，在后面講解單片機的內部結構時，結構，在后面講解單片機的內部結構時，我們就可以看到，我們就可以看到，80C5180C51單片機內部有數(shù)單片機內部有數(shù)據(jù)總線，地址總線，還有控制總線（據(jù)總線，地址總線，還有控制總線（WRWR，RDRD，EAEA，ALEALE等）。等）。2020引腳的引腳的89C205189C2051單片

10、單片機，就是一種非總線型的。其外部的引腳機，就是一種非總線型的。其外部的引腳很少，可使成本降低。很少，可使成本降低。（1 1）CPUCPU功能增強功能增強（2 2）內部資源增多）內部資源增多（3 3）引腳多功能化）引腳多功能化（4 4）尋址范圍增加）尋址范圍增加（5 5）超微型化）超微型化（6 6）低電壓和低功耗）低電壓和低功耗 MCS51 MCS51是指由美國是指由美國INTELINTEL公司生產(chǎn)的一系列單片公司生產(chǎn)的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如80318031，80518051，87518751，80328032，80528052，89C5189C51等，其中等，其中80518051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在在80518051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用所以人們習慣于用80518051來稱呼來稱呼MCS51MCS51系列單片機，系列單片機，而而80318031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多是前些年在我