武漢科技大學(xué)單片機(jī)

第1章單片機(jī)概述第2章MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第3章MCS-51的指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計(jì)第4章輸入/輸出、中斷系統(tǒng)、定時(shí)與串行通信第5章MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容考核方式：閉卷考試總成績=卷面成績+平時(shí)成績（考勤、作業(yè)）考試時(shí)間：第18周周二（6月17日）第1章單片機(jī)概述

20世紀(jì)70年代問世。已廣泛應(yīng)用在：工業(yè)自動化控制、自動檢測、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等方面。1.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)通常由運(yùn)算器、控制器、存儲器、I/O接口電路、系統(tǒng)總線，以及輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等組成。

軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

在半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器(CPU)，存儲器(RAM、ROM等)和各種輸入、輸出接口。1.2單片機(jī)的概念具有一臺計(jì)算機(jī)的屬性。也稱為：

嵌入式控制器EMCU（EmbeddedMicroController

Unit）。微控制器MCU(MicroControllerUnit)我國習(xí)慣使用“單片機(jī)”這一名稱。

可開發(fā)的內(nèi)部資源：RAM、ROM、I/O等功能部件，全部提供給用戶。用戶根據(jù)需要，設(shè)計(jì)一個(gè)以通用單片機(jī)芯片為核心的測控系統(tǒng)。按用途可分為通用型和專用型兩大類：（1）通用型（2）專用型專門針對某些產(chǎn)品的特定用途而制作的單片機(jī)，針對性強(qiáng)且數(shù)量巨大。對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考慮。1.3單片機(jī)的歷史及發(fā)展概況四個(gè)階段:第一階段(1974年～1976年)：單片機(jī)初級階段。雙片的形式，且功能比較簡單。4位第二階段（1976年～1980年）:低性能單片機(jī)階段。以Intel公司制造的MCS-48單片機(jī)為代表。8位第三階段(1980年～1983年)：高性能單片機(jī)階段。Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。第四階段(1983年～現(xiàn)在)：8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。8位單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型（1）美國Intel公司MCS-51系列及其增強(qiáng)型、擴(kuò)展型系列。（2）美國ATMEL公司89C51、89C52、89C55、89S52等。（3）荷蘭PHILIPS（菲力浦）公司8xC552系列。MCS-51系列單片機(jī)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，主流系列,軟、硬件設(shè)計(jì)資料豐富齊全。這些廠家生產(chǎn)的兼容單片機(jī)，與8051的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用CMOS工藝。如：AMTEL、PHILIPS、DALLAS公司。MCS-51系列單片機(jī)及其兼容產(chǎn)品通常分成以下幾類：MCS-51系列單片機(jī)20世紀(jì)80年代后期:Intel公司以專利的形式把8051內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給廠家。（1）基本型

典型產(chǎn)品：8031/8051/8751內(nèi)部RAM增到256字節(jié)，8052、8752的內(nèi)部程序存儲器擴(kuò)展到8KB，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器增至3個(gè)。（3）低功耗型

典型產(chǎn)品：80C31/80C51/87C51。采用CMOS工藝適于電池供電或其它要求低功耗的場合。（4）專用型

8044/8744，用于總線分布式多機(jī)測控系統(tǒng)。美國Cypress公司的EZUSR-2100單片機(jī)－USB接口。（2）增強(qiáng)型

典型產(chǎn)品：8032/8052/8752（5）片內(nèi)閃爍存儲器型

美國ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)，受到應(yīng)用設(shè)計(jì)者的歡迎。MCS-51系列以及80C51系列單片機(jī)有多種類型，但掌握好MCS-51的基本型（8031、8051、8751或80C31、80C51、87C51）是十分重要的。它們是具有MCS-51內(nèi)核的各種型號單片機(jī)的基礎(chǔ)，也是各種增強(qiáng)型、擴(kuò)展型等衍生品種的核心。單片機(jī)的發(fā)展趨勢

1.CPU的改進(jìn)

（1）采用雙CPU結(jié)構(gòu)，提高處理能力（2）增加數(shù)據(jù)總線寬度，內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線。（3）串行總線結(jié)構(gòu)，菲利浦公司的I2C總線。用兩根信號線代替現(xiàn)行的8位數(shù)據(jù)總線。2．存儲器的發(fā)展

（1）加大存儲容量。（2）片內(nèi)EPROM采用E2PROM或閃爍（Flash）存儲器（3）程序保密化。3．片內(nèi)I/O的改進(jìn)（1）增加并行口的驅(qū)動能力，能直接輸出大電流和高電壓。（2）增加I/O口的邏輯控制功能。（3）設(shè)置了一些特殊的串行接口功能，構(gòu)成分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。4．外圍電路內(nèi)裝化

器件集成度的不斷提高，把眾多的外圍功能部件集成在片內(nèi)——系統(tǒng)的單片化。

5．低功耗化

總之，向高性能、高速、大容量、低功耗、低價(jià)格、外圍電路內(nèi)裝化等方向發(fā)展。1.4單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用性價(jià)比高集成度高、體積小、可靠性高控制功能強(qiáng)低能耗、低電壓、便攜易于擴(kuò)展和配置各種規(guī)模應(yīng)用系統(tǒng)特點(diǎn)單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個(gè)領(lǐng)域。使用溫度：民品：

0°C—+70°C