第1章单片机概述精.ppt

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1、第1章单片机概述第1页，本讲稿共59页2要求要求:n提前预习n课堂上要记笔记n课前提前5分钟进教室n缺课需有请假条n课堂上禁止小声讲话第2页，本讲稿共59页3哈工大单片机精品课程网址:http:/ 0开始；开始；n如果要用如果要用C C语言编程，需具备一定的语言编程，需具备一定的C C语言基础；语言基础；n所有人都站在了同一起跑线上；所有人都站在了同一起跑线上；n广览书刊、网络，立足实际应用。广览书刊、网络，立足实际应用。第4页，本讲稿共59页5第一章 单片机概述第5页，本讲稿共59页6 一、什么是单片机 二、单片机的发展历史 三、单片机的应用 四、单片机的主要生产厂家和机型第6页，本讲稿共5

2、9页7微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 微机硬件组成微机硬件组成 显示器显示器主机主机键盘键盘鼠标鼠标一、什么是单片机1 1、微型计算机、微型计算机第7页，本讲稿共59页8微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统内部结构内部结构内部结构内部结构 第8页，本讲稿共59页9硬硬硬硬件件件件系系系系统统统统构构构构成成成成微微微微机机机机的的的的实体和装置实体和装置实体和装置实体和装置软件系统软件系统软件系统软件系统微机系统所使微机系统所使微机系统所使微机系统所使用的各种程序

3、的总称用的各种程序的总称用的各种程序的总称用的各种程序的总称软件系统软件系统软件系统软件系统与与与与硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统共同共同共同共同构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两者是者是者是者是相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可的。的。的。的。软软件件系系统统+微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统第9页

4、，本讲稿共59页10什么是单片机？什么是单片机？将构成计算机的五大组成部将构成计算机的五大组成部分集成在一个芯片上就构成单芯分集成在一个芯片上就构成单芯片微型计算机，简称单片机片微型计算机，简称单片机第10页，本讲稿共59页11CPU输输入入设设备备输输出出设设备备软软件件系系统统+微型计算机系统微型计算机系统硬件系统输输入入接接口口设设备备输输出出接接口口设设备备运 算 器控 制 器存 储 器单单单单片片片片微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机是是是是指指指指集集集集成成成成在在在在一一一一个个个个芯芯芯芯片片片片上上上上的的的的微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机，简简简简称称称称

5、单单单单片片片片机机机机 单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个芯片芯片芯片芯片2 2、单片微型计算机、单片微型计算机第11页，本讲稿共59页12单片机内部结构示意图单片机内部结构示意图 C P U 存 储 器定 时 器/计 数 器 中 断 系 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口第12页，本讲稿共59页13单片机应用系统单片机应用系统 单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等软软软软件件件件硬件硬件硬件硬件单单片片机机应应用用系系统统:由由硬硬件件系系统统和和软软件件系统系统组成组成硬件是硬件是应

6、用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源进行对其资源进行合理调配和使用合理调配和使用，从而完成应用系统所，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可要求的任务，二者相互依赖，缺一不可第13页，本讲稿共59页14单片机系统设计单片机系统设计n硬件设计q画电路图 PCB板 硬件电路板n软件设计q汇编语言设计（MCS-51的汇编共111条指令）qC语言设计（常用;同标准C语言类似但不完全相同）以应用为目的，实践性强以应用为目的，实践性强硬件与软件紧密结合硬件与软件紧密结合第14页，本讲稿共59页153.分类：通用单片机和专用单片机n 通用型单片机是一种基本

7、芯片,例如市场上常见的MCS-51、ATMEL、PHILIPS、AVR、PIC等系列的单片机产品，它们的可用资源比较丰富，性能全面，适用性强，用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系 统。-即通用单片机有一个再设计的过程通用单片机有一个再设计的过程。本书所介绍的单片机是通用型单片机。n 专用型单片机也叫专用微处理器，是专门针对某个特定产品而设计的，各方面均经过最优化的考虑，具有十分明显的综合优势。例如数码相机、手机、洗衣机功能控制器、空调控制器、IC卡读写器中所应用的单片机等。第15页，本讲稿共59页164.单片机名称n19711971年年IntelIntel公公司司制制造造出出第第一一片片

8、微微型型机机芯芯片片40044004之之后后，开开始始了了微微型型机机时时代代。将将微微处处理理器器、存存储储器器和和外外围围设设备备集集成成到到一一块块芯芯片片上上，这这就就是是单片微型计算机单片微型计算机（Single Chip MicrocomputerSingle Chip Microcomputer），简称），简称单片机单片机。n单单片片机机是是应应工工业业测测控控而而诞诞生生的的，它它的的结结构构与与指指令令功功能能都都是是按按照照工工业业控控制制要要求求设设计计的的，故故也也叫叫单单片片微微控控制制器器（SCM SCM Single Single Chip Microcontro

9、llerChip Microcontroller），n它它在在控控制制领领域域大大显显身身手手，装装入入到到各各种种智智能能化化产产品品之之中中，所所以以又又称称为为嵌嵌入入式式微微控控制制器器(EMCU(EMCU：Embedded Embedded Microcontroller Microcontroller Unit)Unit)，也也有文献中称为有文献中称为微控制器单元微控制器单元（MCU Microcontroller MCU Microcontroller）。）。第16页，本讲稿共59页17 19461946年世界上第一台电子计算机年世界上第一台电子计算机ENIACENIAC诞生，诞

10、生，18000个电子管，占地1800平方英尺，耗电180千瓦，其运算速度为每秒5000次。它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。它使用于1946到1955年，被公认为第一台成功的高速电子数字计算机。ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发，使用了二、单片机的发展历史 发展背景：发展背景：第17页，本讲稿共59页18怎样改进计算机使其更好地怎样改进计算机使其更好地用作控制？用作控制？70年代初微处理器诞生了！年代初微处理器诞生了！第18页，本讲稿共59页19微处理器的问世：微处理器的问世：7070年代初，年代初，“微处理器微处理器”问世了，微处理器以及以微处理问世了，微处理器

11、以及以微处理器为核心部件构成的微型计算机的诞生，为电子计算机的普器为核心部件构成的微型计算机的诞生，为电子计算机的普及和应用开拓了广阔的道路。及和应用开拓了广阔的道路。1971年11月15日:Marcian E.Hoff在INTEL公司开发成功第一块微处理器4004。马西安E.霍夫“芯片上的计算机”的发明者第19页，本讲稿共59页20 70 70年代中期，为满足广泛应用的需要，微型计算机向着两个年代中期，为满足广泛应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展：不同的方向发展：n 高速度、大容量、高性能的高档微机方向高速度、大容量、高性能的高档微机方向PCPC机机n 功能完善、稳定可靠、体积小、

12、价格低廉、面向控制的方功能完善、稳定可靠、体积小、价格低廉、面向控制的方向向单片机单片机 1.1 1.1 单片机及其发展应用单片机及其发展应用计算机能比现在的运算速度快10000倍吗？要是计算机能放进我的口袋里多好啊！第20页，本讲稿共59页21单片机系统与通用计算机系统的主要区别 n单片机系统最显著的特点是面对工控领域的测控对象。控制对象对嵌入式计算机系统采集、处理、控制的速速度度要要求求是有限的是有限的，而对控制方式与控制能力的要求是无限的对控制方式与控制能力的要求是无限的。n为了实现海量高速数值计算，通用计算机系统对计算机运运行行速度的要求是无限的速度的要求是无限的，而对计算机的控制功能

13、的要求是有限的控制功能的要求是有限的。第21页，本讲稿共59页22 第一阶段第一阶段 （1974197419761976年）：单片机初级阶段年）：单片机初级阶段 这一阶段的单片机采用双片形式，而且功能简单。如仙童公司生产这一阶段的单片机采用双片形式，而且功能简单。如仙童公司生产的的F8F8单片机，它只有单片机，它只有8 8位位CPUCPU、6464个字节的个字节的RAMRAM和和2 2个并行口，需加装一块个并行口，需加装一块38513851芯片（含芯片（含1KBROM1KBROM、定时器、定时器/计数器和计数器和2 2个并行个并行I/OI/O口）才能完成控制功能。口）才能完成控制功能。第二阶段

14、第二阶段 （1976197619781978年）：低性能单片机阶段年）：低性能单片机阶段 代表机型：代表机型：IntelIntel公司在公司在19761976年推出的年推出的8 8位机位机MCS-48MCS-48系列，它以其体系列，它以其体积小、控制功能全、价格低廉等特点，一经推出就获得了广泛的应用和积小、控制功能全、价格低廉等特点，一经推出就获得了广泛的应用和好评，为单片机的发展奠定了坚实的基础，成为单片机发展史上的一个好评，为单片机的发展奠定了坚实的基础，成为单片机发展史上的一个重要阶段。重要阶段。发展历程：发展历程：2单片机的发展历程单片机的发展历程4个阶段个阶段第22页，本讲稿共59页

15、23 第三阶段第三阶段 （1978197819821982年）：高性能单片机阶段年）：高性能单片机阶段 普遍带有串行普遍带有串行I/OI/O接口、多级中断系统、接口、多级中断系统、1616位定时器位定时器/计数器等，片内计数器等，片内RAMRAM、ROMROM的容量加大，寻址范围增加到的容量加大，寻址范围增加到64KB64KB。代表机型：代表机型：IntelIntel公司推出的公司推出的MCS-51MCS-51系列单片机。这仍是当前单片机的系列单片机。这仍是当前单片机的主流系列。主流系列。第四阶段第四阶段 （19831983年现在）：年现在）：8 8位单片机巩固发展及位单片机巩固发展及 161

16、6位、位、3232位单片机推出阶段位单片机推出阶段 继继8 8位单片机之后，位单片机之后，IntelIntel公司又在公司又在19831983年推出了年推出了1616位单片机位单片机MCS-96MCS-96系列，与系列，与MCS-51MCS-51相比，相比，MCS-96MCS-96不但字长增加一倍，而且在其它性能方面也有很大提高，不但字长增加一倍，而且在其它性能方面也有很大提高，如在片内增加了一个如在片内增加了一个4 4路或路或8 8路的路的1010位位A/DA/D转换器，具有转换器，具有A/DA/D转换功能等。转换功能等。这个时期，这个时期，MortorolaMortorola、ATMELA

17、TMEL、TITI、日立、三菱、日立、三菱、LGLG等公司也开发了一大批性等公司也开发了一大批性能优越的单片机能优越的单片机,极大推动了单片机的应用。极大推动了单片机的应用。第23页，本讲稿共59页24 需要提及的是，单片机的发展虽然按先后顺序经历了需要提及的是，单片机的发展虽然按先后顺序经历了4 4位、位、8 8位、位、1616位的阶段，但从实际使用情况看，并没有出现推陈位的阶段，但从实际使用情况看，并没有出现推陈出新、以新代旧的局面。出新、以新代旧的局面。4 4位、位、8 8位、位、1616位单片机仍各有应用位单片机仍各有应用领域，如领域，如4 4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍位

18、单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，有应用，8 8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，1616位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用。位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用。第24页，本讲稿共59页25n CPUCPU的改进的改进（1 1）采用双）采用双CPUCPU结构，提高处理能力结构，提高处理能力（2 2）增加数据总线宽度，内部采用）增加数据总线宽度，内部采用1616位数据总线。位数据总线。（3 3）串行总线结构，菲利浦公司的）串行总线结构，菲利浦公司的I I2 2C C总线总线（InterInterIcbusIcbus）。用两根信

19、号线代替现）。用两根信号线代替现行的行的8 8位数据总线。位数据总线。（4 4）早期多使用）早期多使用CISCCISC（Complex Instruction Set ComputerComplex Instruction Set Computer）系统结构，近来）系统结构，近来RISCRISC（Reduced Instruction Set ComputerReduced Instruction Set Computer）单片机已大力发展。）单片机已大力发展。RISCRISC单片机中，单片机中，除指令集精简外，一般都用单字长指令和流水线操作方法，大大加快了指令的运行速除指令集精简外，一般都用

20、单字长指令和流水线操作方法，大大加快了指令的运行速度。度。n 存储器的发展存储器的发展（1 1）加大存储容量。）加大存储容量。（2 2）片内片内EPROMEPROM采用采用E E2 2PROMPROM或或闪烁（闪烁（FlashFlash）存储器）存储器（3 3）程序保密化。）程序保密化。发展趋势：发展趋势：第25页，本讲稿共59页26n片内片内I/OI/O的改进的改进（1 1）增加并行口的驱动能力，能直接输出）增加并行口的驱动能力，能直接输出大电流和高大电流和高 电压。电压。（2 2）增加）增加I/OI/O口的逻辑控制功能。口的逻辑控制功能。（3 3）设置了一些）设置了一些特殊的串行接口功能特

21、殊的串行接口功能，构成，构成分布式、分布式、网络化网络化系统系统 。n外围电路内装化外围电路内装化 器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成 在片内在片内系统的单片化系统的单片化。发展趋势：发展趋势：第26页，本讲稿共59页27n低功耗化低功耗化 CMOSCMOS化、化、CHMOSCHMOS工艺。工艺。具有等待状态、睡眠状态、关闭状态等工作方式具有等待状态、睡眠状态、关闭状态等工作方式n芯片专用化芯片专用化n总之，向总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、外围电路内装化高性能、高速、低压、低功耗、低价格、外围电路内装化方方向发展。向发展。

22、发展趋势：发展趋势：第27页，本讲稿共59页28三、单片机的应用三、单片机的应用1、工业控制领域、工业控制领域 数控线切割机床数控线切割机床数控车床数控车床工厂流水线工厂流水线第28页，本讲稿共59页29n机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集机械技术、微电子机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、车床、钻床钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它体积小、可靠性高、等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它体积小、

23、可靠性高、功能强等优点，可大大功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。提高机器的自动化、智能化程度。n单片机广泛用于导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络单片机广泛用于导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通信与数据传输、机器人、工业自动化过程的实时控制和数据处理。例如，通信与数据传输、机器人、工业自动化过程的实时控制和数据处理。例如，在这些在这些实时控制系统实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器，单片机的实时数据处中，都可以用单片机作为控制器，单片机的实时数据处理能力和控制功能，可理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质使系

24、统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。量。n用单片机对过程控制中的电流、电压、温度、液位、流量等物理参数实时进行用单片机对过程控制中的电流、电压、温度、液位、流量等物理参数实时进行数据采集、数据采集、处理和控制处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。如工业，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。如工业过程控制、过程监测、即时数据采集处理等。典型应用如电机转速控制、温度控制、自过程控制、过程监测、即时数据采集处理等。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。动生产线等。第29页，本讲稿共59页30n在教育部倡导的在教育部倡导的全国

25、大学生电子设计大赛全国大学生电子设计大赛中，有一道设计简易智能电动车的中，有一道设计简易智能电动车的题目，参赛者用题目，参赛者用5151系列单片机完成了设计任务并取得了较好的成绩。该设计采系列单片机完成了设计任务并取得了较好的成绩。该设计采用单片机用单片机AT89C51AT89C51和和AT89C2051AT89C2051芯片为核心部件，利用光电检测技术、超声波测距、电芯片为核心部件，利用光电检测技术、超声波测距、电涡流检测技术并配合一套独特的软件实现了电动车识别并选择正确的涡流检测技术并配合一套独特的软件实现了电动车识别并选择正确的行进路线行进路线、电机的、电机的方向方向和和速度速度控制、控

26、制、自动寻找光源、判断并自动躲避障碍物、时间显示、蜂鸣器报警自动寻找光源、判断并自动躲避障碍物、时间显示、蜂鸣器报警等功能。等功能。电动车控制方案如下图所示。电动车控制方案如下图所示。智能电动车控制方案智能电动车控制方案 第30页，本讲稿共59页312、家用电器领域、家用电器领域 第31页，本讲稿共59页32 单片机可以广泛应用在我们日常生活的各个领域，家用电器是单单片机可以广泛应用在我们日常生活的各个领域，家用电器是单片机应用最多的领域之一。由于家用电器体积小、品种多、功能差片机应用最多的领域之一。由于家用电器体积小、品种多、功能差异也大，因而要求其控制器不仅异也大，因而要求其控制器不仅体积

27、小体积小，以便能够，以便能够嵌入家用电器嵌入家用电器中，中，同时同时要求控制器有灵活的控制功能要求控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活。单片机以微小的体积和编程的灵活性成为家用电器实现智能化的心脏和大脑。性成为家用电器实现智能化的心脏和大脑。手机中有既有手机中有既有3232位的单片机，也有位的单片机，也有1616位、位、8 8位的单片机。电话中常位的单片机。电话中常见见8 8位单片机。电视遥控器中有位单片机。电视遥控器中有4 4位或者位或者8 8位的单片机。位的单片机。DVDDVD中多数是中多数是3232位单片机。位单片机。MP3MP3中多数是中多数是8-168-16位单片机

28、。其他诸如空调、洗衣机、微位单片机。其他诸如空调、洗衣机、微波炉、冰箱、热水器、电子称、电子表、计算器、收音机、鼠标、波炉、冰箱、热水器、电子称、电子表、计算器、收音机、鼠标、键盘、电动自行车、汽车钥匙、可视门禁、公交车报站器、公交车键盘、电动自行车、汽车钥匙、可视门禁、公交车报站器、公交车刷卡器、红绿灯控制器、等等等等刷卡器、红绿灯控制器、等等等等 欧美日等国家，一个家庭中所拥有的单片机数量平均到欧美日等国家，一个家庭中所拥有的单片机数量平均到100-120100-120颗。颗。第32页，本讲稿共59页333、智能仪器仪表、智能仪器仪表数字式测角仪数字式测角仪交直流电压电流表交直流电压电流表

29、位移传感器位移传感器第33页，本讲稿共59页34n单片机用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，可以单片机用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，可以提高测量的提高测量的自动化程度和精度自动化程度和精度；简化仪器仪表的硬件结构，；简化仪器仪表的硬件结构，减小体积减小体积，提高其，提高其性价比。例如：温度智能控制仪表、医用仪表、汽车电子设备、数字示性价比。例如：温度智能控制仪表、医用仪表、汽车电子设备、数字示波器等。波器等。n例如，在普通模拟示波器的基础上用单片机进行改造而成的数字存储示例如，在普通模拟示波器的基础上用单片机进行改造而成的数字存储示波器，克服了普通模拟示波器的缺点，并增加了许多功能，如可

30、以显示波器，克服了普通模拟示波器的缺点，并增加了许多功能，如可以显示大量的预触发信息，可以长期贮存波形，可以在打印机或绘图仪上制作大量的预触发信息，可以长期贮存波形，可以在打印机或绘图仪上制作硬拷贝以供编制文件使用，可以将采集的波形和操作人员手工或示波器硬拷贝以供编制文件使用，可以将采集的波形和操作人员手工或示波器全自动采集的参考波形进行比较，波形信息可用数学方法进行处理。全自动采集的参考波形进行比较，波形信息可用数学方法进行处理。第34页，本讲稿共59页354、办公自动化领域、办公自动化领域 5、商业营销领域、商业营销领域 条码打印机条码打印机条码阅读器条码阅读器打打印印机机考考勤勤机机第3

31、5页，本讲稿共59页36n单片机与通信技术相结合促使通信设备的智能控制水平大大提高，单片机与通信技术相结合促使通信设备的智能控制水平大大提高，广泛应用于通信的各个领域。例如：调制解调器、传真机、复印机、广泛应用于通信的各个领域。例如：调制解调器、传真机、复印机、打印机、移动电话机、固定电话机等。打印机、移动电话机、固定电话机等。n例如，传统的电话机只能实现简单的拨号、响铃、通话等功能，使例如，传统的电话机只能实现简单的拨号、响铃、通话等功能，使用单片机后，可以开发出来电显示、存储电话号码、时钟显示、免用单片机后，可以开发出来电显示、存储电话号码、时钟显示、免提、重拨、声控等功能。功能更多的无绳

32、电话机、录音电话机、可提、重拨、声控等功能。功能更多的无绳电话机、录音电话机、可视电话机等多功能电话机也已走进人们的生活。视电话机等多功能电话机也已走进人们的生活。第36页，本讲稿共59页37医用呼吸机医用呼吸机6、航空航天等高科技领域、航空航天等高科技领域第37页，本讲稿共59页38电子产品采用单片机的优点:1、硬件通用化，应用灵活化。2、具有记忆、计算和查表能力。3、适于实时检测和控制。4、体积小、总量轻、功能强、价格便宜、抗干扰能力强。5、产品开发周期短、开发效率高。第38页，本讲稿共59页39四、单片机的主要生产厂家和机型 自单片机诞生以来的近30年中，单片机已有70多个系列的近500

33、个机种。国际上较有名、影响较大的公司及他们的产品如下所述：qIntel公司的MCS48、MCS51、MCS96系列；qMotorola公司的6801、6802、6803、6805、68HCll系列产；qZilog公司的Z8、Super8系列产品；q仙童(Fairchild)公司和Mostek公司的F8、3870系列产品；qNEC公司的COM87系列产品；qRockwell公司的6500、6501系列产品。qAtmel、PHILIPS、LG等公司的51兼容机。1、产品概况第39页，本讲稿共59页40nIntel Intel 公司的单片机公司的单片机 q 其产品有其产品有MCS-48MCS-48、

34、MCS-51MCS-51和和MCS-96MCS-96三大系列几十三大系列几十个型号的单片机。个型号的单片机。MCS-51MCS-51系列单既包括系列单既包括三个基本三个基本型号型号80318031（无（无ROMROM型）、型）、80518051（ROMROM型）、型）、87518751（EPROMEPROM型）型）q 80518051是世界上产量排名第二的著名单片机是世界上产量排名第二的著名单片机CPUCPU。nATMELATMEL公司的单片机公司的单片机 q ATMALATMAL公司在公司在19941994年以年以E E2 2PROMPROM技术和技术和IntelIntel公司的公司的80C

35、3180C31单片机核心技术进行交换，从而取得单片机核心技术进行交换，从而取得80C3180C31核核的使用权。先进的的使用权。先进的FlashFlash技术和技术和80C3180C31核相结合，生核相结合，生产出具有产出具有80518051结构的结构的FlashFlash型和型和EEPROMEEPROM型型单片机单片机（尤其是（尤其是89C5189C51和和89C5289C52）第40页，本讲稿共59页41nSiliconSiliconLaboratoriesLaboratories公司的单片机公司的单片机 q C8051FC8051F系列是一种典型的高性能单片机系列是一种典型的高性能单片机

36、 ,完全集完全集成成混合信号系统混合信号系统级芯片（级芯片（SOC System of ChipSOC System of Chip），），完全兼容完全兼容MCS-51MCS-51。q 采用采用流水线流水线（pipepipelineline）技术，不再区分时钟）技术，不再区分时钟周期和机器周期，提高了指令执行效率。周期和机器周期，提高了指令执行效率。q 具备控制系统所需的模拟和数字外设，包括看门具备控制系统所需的模拟和数字外设，包括看门狗、狗、ADCADC、DACDAC、电压比较器、电压基准输出、定时、电压比较器、电压基准输出、定时器、器、PWMPWM、定时器捕捉和方波输出等，并具备多种、定时

37、器捕捉和方波输出等，并具备多种总线接口，包括总线接口，包括UARTUART、SPISPI、SMBUSSMBUS（与（与I I2 2C C兼容）总兼容）总线以及线以及CANCAN总线。总线。C8051FC8051F系列单片机采用系列单片机采用FlashFlashROMROM技术，集成技术，集成JTAGJTAG，支持在线编程。，支持在线编程。第41页，本讲稿共59页42nMotorolaMotorola公司的单片机公司的单片机 q8 8位机有位机有68HC0568HC05、68HC0868HC08和和68HC1168HC11几种。几种。68HC0568HC05是是MotorolaMotorola公

38、司推出的一种采用公司推出的一种采用HCMOSHCMOS技术的技术的8 8位单片位单片机，是世界上产量机，是世界上产量排名第一排名第一的著名单片机的著名单片机CPUCPU。nTOSHIBATOSHIBA公司的单片机公司的单片机 q具有功能强、可靠性高、价格低等特点，特别适合具有功能强、可靠性高、价格低等特点，特别适合于空调、电冰箱等家电产品。于空调、电冰箱等家电产品。nPhilipsPhilips公司的单片机公司的单片机 qPhilipsPhilips公司生产公司生产80518051结构的结构的80C5180C51系列系列8 8位单片机、位单片机、采用采用80518051结构的结构的1616位单

39、片机、以位单片机、以6800068000为核的为核的1616位位单片机。单片机。第42页，本讲稿共59页432、MCS-51系列和AT89系列单片机 MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如80318031，80518051，87518751，89518951，80328032，80528052，87528752，89528952等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机。（1）MCS-51系列第43页，本讲稿共59页44MCS

40、-51系列单片机分类 资源资源 配置配置子子 系列系列 片内片内ROMROM形式形式 片片 内内 ROM ROM 容容 量量 片片 内内 RAM RAM 容容 量量定时定时/计计数器数器中中断断源源 无无ROMROMEPROMEPROME E2 2PROMPROM5151子系列子系列803180318051805187518751895189514KB4KB128B128B2 216165 55252子系列子系列803280328052805287528752895289528KB8KB256B256B3 316166 6第44页，本讲稿共59页458051123456789101112131

41、41516171819204039383736353433323130292827262524232221 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 VssVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0双列直插式40脚封装（DIP40）第45页，本讲稿共59页46M

42、CS-51系列单片机配置一览表系列片内存储器（字节）定时器计数器并行I/O串行I/O中断源片内ROM片内RAM无有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180C51(4K字节)875187C51(4K字节)128字节2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字节)875287C52(8K字节)256字节3x164x8位16第46页，本讲稿共59页47MCS-51系列单片机的分类功能功能常用型号常用型号基本型基本型80318031、80518051、80C3180C31、80C5180C51增大存储器型增大存储器型8

43、0328032、80528052、80C3280C32、80C5280C52低功耗型低功耗型80C31BH80C31BH、80C51BH80C51BH、87C5187C51高级语言型高级语言型8052AH-BASIC8052AH-BASICPCAPCA型型83C51FA83C51FA、80C51FA80C51FA、83C51FB83C51FBA/DA/D型型83C51GA83C51GA、80C51GA80C51GA、87C51GA87C51GADMADMA型型83C152JA83C152JA、80C152JA80C152JA、80C152JB80C152JB多并行口型多并行口型83C45183

44、C451、80C45180C451按功能分类按功能分类第47页，本讲稿共59页48存储器配置存储器配置常用型号常用型号片内片内ROMROM型型 8051AH8051AH、8052AH8052AH、80C51BH80C51BH、83C51FA83C51FA、83C51GA83C51GA片内片内EPROMEPROM型型 8751BH8751BH、8752BH8752BH、80C51BH80C51BH、87C51FA87C51FA、87C51GA87C51GA外接外接EPROMEPROM型型 8031BH8031BH、8732BH8732BH、80C51FA80C51FA、87C51FA87C51F

45、A、80C51GA80C51GA按存储器配置分类按存储器配置分类MCS-51系列单片机的分类第48页，本讲稿共59页49 INTEL公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的。（2）AT89C5x系列第49页，本讲稿共59页50MCS-51系列单片机配置一览表系列片内存储器（字节）定时器计数器并行I/O串行I/O中断源片内ROM片内RAM无有ROM有EPROMIntelMCS-51子系列803180C31805180

46、C51(4K字节)875187C51(4K字节)128字节2x164x8位15IntelMCS-52子系列803280C32805280C52(8K字节)875287C52(8K字节)256字节3x164x8位16ATEML89C系列(常用型)1051(1K)/2051(2K)/4051(4K)（20条引脚DIP封装）1282151589C51(4K)/89C52(8K)（40条引脚DIP封装）128/2562/33215/6第50页，本讲稿共59页51附录：学生作品：电子钟附录：学生作品：电子钟第51页，本讲稿共59页52学生作品：超声波测距仪学生作品：超声波测距仪第52页，本讲稿共59页5

47、3学生作品：自动避障小车学生作品：自动避障小车第53页，本讲稿共59页54学生作品：数字调谐收音机学生作品：数字调谐收音机第54页，本讲稿共59页55学生作品：多路水文数据采集系统学生作品：多路水文数据采集系统第55页，本讲稿共59页56学生作品：精密数字电压表学生作品：精密数字电压表第56页，本讲稿共59页57推荐网站及书籍1、http:/ 21IC 中国最大的电子类门户站点。其BBS非常之著名，高手云集。2、http:/ 老古开发网，有非常多的专业分文章 3、http:/ 周立功单片机4、http:/ 单片机爱好者5、http:/ 单片机学习网6、大学生电子设计竞赛7、单片机应用技术选编111 何立民编著 8、http:/ 研学论坛第57页，本讲稿共59页58作业:n目前都有哪些新型的单片机，它们各有哪些特点？应用在什么场合？n 下载AT89C51英文资料，并翻译。第58页，本讲稿共59页59Q&A?Thanks!第59页，本讲稿共59页