單片機(jī)原理及應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)

單片機(jī)原理及應(yīng)用長(zhǎng)江大學(xué)電子與信息工程學(xué)院第1頁(yè)，共13頁(yè)。課程特點(diǎn)學(xué)習(xí)方法①知識(shí)點(diǎn)既分散又連貫，組成結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)是基礎(chǔ)；②與電子技術(shù)尤其是數(shù)字電子技術(shù)關(guān)系密切；①預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)；②多動(dòng)手（硬件、軟件實(shí)驗(yàn)）；③多看參考書(包括利用網(wǎng)上資料)；④其它（上課、作業(yè)、答疑）。第2頁(yè)，共13頁(yè)。單片機(jī)的概念單片機(jī)發(fā)展歷史單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域典型單片機(jī)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)開發(fā)條件開發(fā)過程第3頁(yè)，共13頁(yè)。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片的集成度越來越高，已經(jīng)可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行和串行接口、甚至A/D轉(zhuǎn)換器等。人們把這種超大規(guī)模集成電路芯片稱作“微控制器”(MICROCONTROLLER)，簡(jiǎn)稱為單片機(jī)。單片機(jī)的出現(xiàn)，引起了儀器儀表結(jié)構(gòu)的根本性變革，以單片機(jī)為主體取代傳統(tǒng)儀器儀表的常規(guī)電子線路，可以容易地將計(jì)算技術(shù)與測(cè)量控制技術(shù)結(jié)合在一起，組成新一代的所謂“智能化測(cè)量控制儀表”以及其他各種智能化儀器設(shè)備。

單片機(jī)的概念第4頁(yè)，共13頁(yè)。單片機(jī)的發(fā)展歷史初級(jí)階段（1974~1976）FAIRCHILD兩片集成芯片（集成工藝限制）低性能階段（1976~1978）INTELMCS-48高性能階段（1978~1982）INTEL

MCS51更高性能階段（1983~)多種機(jī)型并行發(fā)展第5頁(yè)，共13頁(yè)。單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)

軟硬件結(jié)合、多學(xué)科交叉應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣（電磁干擾、電源波動(dòng)、沖擊振動(dòng)、高低溫濕度等）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且意義重大（硬件軟化--微控制技術(shù)）第6頁(yè)，共13頁(yè)。①在工業(yè)自動(dòng)化方面（過程控制、數(shù)據(jù)采集和測(cè)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械電子計(jì)算機(jī)一體化技術(shù)）②儀器儀表方面（測(cè)試儀表和醫(yī)療儀器--數(shù)字化、智能化、高精度、小體積、低成本、便于增加顯示報(bào)警和自診斷功能）③在家用電器方面（冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、微波爐、電視機(jī)、音像設(shè)備等）④信息和通信產(chǎn)品方面（計(jì)算機(jī)的鍵盤、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器；傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)、考勤機(jī)）⑤在軍事方面（飛機(jī)、大炮、坦克、軍艦、導(dǎo)彈、火箭、雷達(dá)等）單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域第7頁(yè)，共13頁(yè)。典型單片機(jī)產(chǎn)品器件廠家美國(guó)：Intel、Motorola、Microchip、Atmel荷蘭:Philips德國(guó)：Siemens日本：Nec中國(guó)臺(tái)灣：Winbond、SST第8頁(yè)，共13頁(yè)。典型單片機(jī)產(chǎn)品

根據(jù)型號(hào)可確定單片機(jī)的存儲(chǔ)器類型無(wú)ROM型:80C31ROM型:80C51EPROM型:87C51EEPROM型:89C51第9頁(yè)，共13頁(yè)。單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)性能不斷提高CPU功能增強(qiáng)：速度、精度內(nèi)部資源增多：A/D、D/A、EEPROM單片機(jī)的多品種：超微型化、低電壓、低功耗CMOS工藝、空閑等待和掉電停機(jī)方式第10頁(yè)，共13頁(yè)。單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)條件單片機(jī)芯片開發(fā)工具資料手冊(cè)第11頁(yè)，共13頁(yè)。

單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程

通常開發(fā)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)可按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。(1)明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，完成單片機(jī)及其外圍電路的選型工作。(2)

設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖和PCB板，經(jīng)仔細(xì)檢查PCB板后送工廠制作。(3)

完成器件的安裝焊接。(4)

根據(jù)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)要求編寫應(yīng)用程序。(5)

在線調(diào)試軟硬件。(6)

使用編程器燒寫單片機(jī)應(yīng)用程序，獨(dú)立運(yùn)行單片機(jī)系統(tǒng)。

第12頁(yè)，共13頁(yè)。內(nèi)容梗概單片機(jī)原理及應(yīng)用。②與電子技術(shù)尤其是數(shù)字電子技術(shù)關(guān)系密切。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片的集成度。儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行和串行接口、甚至A/D。單片機(jī)的出現(xiàn)，引起了儀器儀表結(jié)構(gòu)的根本性。兩片集成芯片（集成工藝限制）。低性能階段（1976~1978）INTELMCS-48。高性能階段（1978~1982）INTELMCS51。更高性能階段（1983~)多種機(jī)型并行發(fā)展。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣（電磁干擾、電源波動(dòng)、。②儀器儀表方面（測(cè)試儀表和醫(yī)療儀器--數(shù)字化、智能化、高精度、小體積、低成本、便于增加顯示報(bào)警和自診斷功能）。③在家用電器方面（冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、微波爐、電視機(jī)、音像設(shè)備等）。④信息和通信產(chǎn)品方面（計(jì)算機(jī)的鍵盤、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器。傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)、考勤機(jī)）。⑤在軍事方面（飛機(jī)、大炮、坦克、軍艦、導(dǎo)彈、火箭、雷達(dá)等）。美國(guó)：Intel、Motorola、Microchip、Atmel