第一章 单片机基础知识.ppt

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1、第一章第一章 单片机基础知单片机基础知识识2 21.3 单片机及其发展状况单片机及其发展状况微处理器（微处理器（Micro Processor Unit,MPUMicro Processor Unit,MPU）微控制器（微控制器（Micro Controller Unit,MCUMicro Controller Unit,MCU）一、微型计算机技术的两大分支：一、微型计算机技术的两大分支：10/15/20223 3MPU：MPU(Micro Processor Unit)又称为又称为CPU(Central Processing Unit)，由：，由：ALU(Arithmetic Logic U

2、nit)CU(Control Unit)R(Registers)等组成，是计算机的核心部件。等组成，是计算机的核心部件。10/15/20224 4如果在如果在MPU的基础上增加：的基础上增加：存储器存储器I/O接口接口系统总线系统总线即够成了微型计算机即够成了微型计算机 10/15/20225 5微微处处理理器器CPUCPUROMROMRAMRAMI/OI/O接口接口外外设设地址总线地址总线ABAB数据总线数据总线DBDB控制总线控制总线CBCB微型机组成框图微型机组成框图10/15/20226 6MCU(Micro Controller Unit):俗称单片机俗称单片机(Single Chi

3、p Microcomputer)它将组成微型计算机所需要的部件（它将组成微型计算机所需要的部件（CPU，ROM，RAM，I/O，定时，定时/计数器、串口计数器、串口等）集成在一块芯片上。等）集成在一块芯片上。10/15/20227 7时钟时钟OSCOSCCPUCPU各种各种I/OI/O定时器定时器/计数器计数器程序存储器程序存储器ROMROM数据存储器数据存储器RAMRAM中断中断MCS-51MCS-51单片机组成框图单片机组成框图10/15/20228 8n抗干扰能力强，可靠性高；抗干扰能力强，可靠性高；n电磁辐射量小；电磁辐射量小；n控制能力强，运算能力相对较差；控制能力强，运算能力相对较

4、差；n指令系统简单；指令系统简单；n性价比高，易于开发；性价比高，易于开发；二、单片机的特点二、单片机的特点10/15/20229 9三、单片机的应用领域三、单片机的应用领域 测控系统测控系统 智能仪器仪表智能仪器仪表 机电一体化产品机电一体化产品 智能接口智能接口 家用电器家用电器10/15/20221010四、四、8位单片机的发展史位单片机的发展史 第一代：七十年代后期到八十年代初：第一代：七十年代后期到八十年代初：nIntelIntel公司的公司的MCSMCS4848系列单片机为代表，是计算系列单片机为代表，是计算机发展史上的重要里程碑，开始了工业控制领域机发展史上的重要里程碑，开始了工

5、业控制领域的智能化控制时代；的智能化控制时代；n4 4位逻辑控制器件发展到位逻辑控制器件发展到8 8位；使用位；使用NMOSNMOS工艺工艺（速（速度低、功耗大、集成度低）。度低、功耗大、集成度低）。代表产品：代表产品：MC6800MC6800、Intel8048Intel804810/15/20221111 第二代：八十年代初到第二代：八十年代初到9090年代年代nIntelIntel公司的公司的MCSMCS5151系列单片机为代表，系列单片机为代表，结构和性能不断改进和发展；结构和性能不断改进和发展；n采用采用CMOSCMOS工艺工艺，并逐渐被高速低功耗的，并逐渐被高速低功耗的HMOSHM

6、OS工艺代替。工艺代替。代表产品：代表产品：MC146805MC146805、Intel8051Intel805110/15/20221212 第三代：近一二十年来单片机发展的特点第三代：近一二十年来单片机发展的特点n功能进一步增强，有的单片机将功能进一步增强，有的单片机将A/DA/D、D/AD/A、USBUSB控制器等集成到了一块芯片中；控制器等集成到了一块芯片中；如：如：C8051F020C8051F020，AN2031AN2031等；等；n降低功耗，提高可靠性，降低功耗，提高可靠性，MCUMCU的工作电压的工作电压已经降低到已经降低到3.3V3.3V；n将将FLASHFLASH技术使用到

7、技术使用到MCUMCU芯片中；芯片中；10/15/20221313五、五、16位、位、32位单片机的发展位单片机的发展n16位单片机：位单片机：Intel的的MCS-96/196TI公司的公司的MSP430MOTOROLA的的68HC11n32位单片机：位单片机：以以ARM（Advanced RISC Machines）系）系列微处理器为代表。列微处理器为代表。10/15/20221414六、六、80C5180C51系列系列单单片机片机简简介介（1 1）MCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生公司生产产的一个的一个单单片机系列名称。属于片机系列名称。属于这这一系列的一系列的单单片

8、机片机有多种，如：有多种，如：8051/8751/80318051/8751/8031；8052/8752/8032 8052/8752/8032；80 80C C51/8751/87C C51/8051/80C C3131 8080C C52/8752/87C C52/8052/80C C3232等等 。10/15/20221515（2）该系列生产工艺有两种：）该系列生产工艺有两种：CHMOS是是CMOS和和HMOS的的结结合合，既既保保持持了了HMOS高高速速度度和和高高密密度度的的特特点点，还还具具有有CMOS的的低低功功耗耗的的特特点点。在在产产品品型型号号中中凡凡带带有有字字母母“C

9、”的的即即为为CHMOS芯芯片片，CHMOS芯芯片片的的电电平平既既与与TTL电电平平兼兼容容，又与又与CMOS电平兼容。电平兼容。一一是是HMOS工工艺艺（高高密密度度短短沟沟道道MOS工工艺艺）。二二是是CHMOS工工艺艺（互互补补金金属属氧氧化化物的物的HMOS工艺）。工艺）。10/15/20221616（3）在功能上，该系列单片机有基本）在功能上，该系列单片机有基本型和增强型两大类：型和增强型两大类：增强型增强型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32基本型基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C3110/15/20221717（4）在

10、在片片内内程程序序存存储储器器的的配配置置上上，该该系系列列单单片片机机有有三三种种形形式式，即即Flash、EPROM和和ROMLess(无无片片内内程程序序存存储储器器)。如：。如：80C51有有4K字节的字节的Flash；87C51有有4K字节的字节的EPROM；80C31在芯片内无程序存储器。在芯片内无程序存储器。10/15/20221818七、七、80C5180C51系列产品生产厂商系列产品生产厂商 Intel：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；等；ATMEL：89C51、89C52、89C2051等；等；Philips、华华邦、邦、Dalla

11、s、Siemens(Infineon)等公司的等公司的许许多多产产品品。80C51是是MCS-51系系列列中中CHMOS工工艺艺的的一一个个典典型型品品种种；其其它它厂厂商商以以8051为为基基核核开开发发出出的的CHMOS工工艺艺单单片片机机产产品品统统称称为为80C51系系列列。当当前前常常用用的的80C51系系列列单单片片机主要机主要产产品有：品有：10/15/20221919八、八、80C5180C51典型典型产产品品资资源配置源配置10/15/20222020九、增强型九、增强型MCS-51单片机的特点单片机的特点n增强型增强型MCS-51单片机芯片主要特征：单片机芯片主要特征：片内

12、存储器容量更大，并使用了片内存储器容量更大，并使用了FLASH存储器；存储器；指令执行时间缩短；指令执行时间缩短；扩展了接口电路功能；扩展了接口电路功能；内置内置A/D、D/A转换器；转换器；内置内置RC震荡、复位电路震荡、复位电路10/15/20222121可选择可选择I/O引脚输入输出方式；引脚输入输出方式；可实时调整可实时调整CPU的时钟频率；的时钟频率；功耗更低；功耗更低；强化了电磁设计强化了电磁设计内置看门狗电路；内置看门狗电路；封装形式多样化；封装形式多样化；10/15/20222222n增强型增强型MCS-51内核主流芯片：内核主流芯片：低档的低档的P87LPC76X系列：系列：中档的中档的8XC5X系列：如系列：如AT89S51/52等等高档的高档的89C51RX系列：系列：10/15/2022