《單片機（微控制器）原理及應用》第1一章緒論

第一章

緒論

教學目的：了解計算機的發(fā)展；微型計算機的發(fā)展及2大分支；嵌入式系統(tǒng)與單片機的定義、組成及特點。計算機基礎知識

教學重點：單片機的組成及特點；計算機基礎知識

1.1計算機的發(fā)展1.1.1計算機發(fā)展簡史

1.1.2微型計算機的發(fā)展及2大分支1.2

嵌入式系統(tǒng)概述1.2.1嵌入式系統(tǒng)的定義與特點1.嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入到對象系統(tǒng)（可以是一種裝置、儀表或設備等）中的專用計算機系統(tǒng)2．嵌入式系統(tǒng)的特點嵌入式系統(tǒng)的主要特點如下：功能專一；抗干擾能力強、可靠性高；自動化程度高；體積??；功耗低；性能價格比高。1.2.2嵌入式系統(tǒng)的組成

1.嵌入式處理器(1)嵌入式微處理器(EMPU)(2)微控制器(MCU)(3)嵌入式DSP處理器(EDSP)(4)嵌入式片上系統(tǒng)

(SoC)（5）片上可編程系統(tǒng)（SoPC

）2．外圍設備(1)存儲器(2)接口(3)人機交互3．嵌入式操作系統(tǒng)4．應用軟件1.2.3嵌入式系統(tǒng)的高、低端

嵌入式系統(tǒng)的高端產(chǎn)品是在低端產(chǎn)品的基礎上發(fā)展起來的，是為了滿足更復雜的，更高的需求而產(chǎn)生的。為了使產(chǎn)品達到最佳性能價格比，嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件在設計時都要做到,量身定做或量身選衣。要普及嵌入式系統(tǒng)的應用，高端、低端產(chǎn)品都不能忽略，這樣才能推動嵌入式系統(tǒng)應用的全面普及和提高。

1.3單片機（MCU）概述1.3.1單片機（MCU）的歷史及發(fā)展

1．第一代：單片機探索階段

2．第二代：單片機完善階段

3．第三代：微控制器形成階段

4．第四代：單片機的全面發(fā)展階段1.3.28位與32位單片機的主要異同點1．AT89系列與AT91X40系列性能主要相同點有很多基本概念和工作原理是相同的。2．AT89系列與AT91X40系列性能主要不同點指令代碼、CPU、數(shù)據(jù)總線及地址尋址范圍等不同，采用的指令結(jié)構(gòu)體系不同。

1.3.38位單片機的組成

單片機的組成

圖1-1單片機結(jié)構(gòu)框圖1.3.480C51系列單片機1.80C51系列單片機的發(fā)展綜觀80C51系列單片機的發(fā)展史，可以看出它曾經(jīng)歷過3次技術(shù)飛越。2.

89系列單片機的特點及分類

89系列單片機的主要特點如下：

1）內(nèi)部含F(xiàn)lash存儲器。

2）89系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和80C51相近

3）工作原理和指令系統(tǒng)完全相同。

4）有些型號和80C51的引腳完全兼容。

1.3.5其它常用單片機系列綜述1.4計算機基礎知識

1.4.1數(shù)制與編碼1.數(shù)制（1）數(shù)制的基與權(quán)（2）數(shù)制的轉(zhuǎn)換

2.計算機中數(shù)的表示及運算

(1)有符號數(shù)的表示方法(原碼、反碼和補碼)(2)有符號數(shù)的運算(3)無符號數(shù)的表示方法（4）不同表達方式下的數(shù)據(jù)對應關(guān)系3．二進制編碼(1)二—十進制編碼

(2)字母與字符的編碼

1.4.2計算機的基本組成電路

1．常用簡單邏輯電路2．觸發(fā)器3．寄存器（1）緩沖寄存器

圖1-44位緩沖寄存器電路原理圖

（2）移位寄存器圖1-5所示即為一串行輸入移位寄存器電路。圖1-54位串行輸入移位寄存器

（3）計數(shù)器圖1-6就是由J-K觸發(fā)器組成的行波計數(shù)器的工作原理圖。圖1-6行波計數(shù)器工作原理圖