自学考试北京大学软件工程上机考试题目.pptx

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1、第一章第一章 单片机片机概概述述 1.1 单片机简介 1.2 单片机的应用领域 1.3 单片机的发展趋势 1.4 单片机的类别 1.5 单片机系统基础知识（补充）第1页/共21页1.1 单片机片机简介介什么是单片机？微型计算机硬件结构 常见的微机外形台式微机台式微机台式微机台式微机便携式微机便携式微机便携式微机便携式微机立式微机立式微机立式微机立式微机第2页/共21页微型计算机硬件结构 微机硬件组成 显示器显示器主机主机键盘键盘鼠标鼠标第3页/共21页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实体和装置的实体和装置的实体和装置的实体和装置软件系统软件系统软件系统软件系统

2、微机系统所微机系统所微机系统所微机系统所使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使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

3、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1.1 单片机片机简介介第4页/共21页CPU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，简称单片机简称单片机简称单片机简称单片机 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1.1 单片

4、机片机简介介第5页/共21页AT89S51单片机片机1.1 单片机片机简介介第6页/共21页单片机的基本概念全 称 单 片 微 型 计 算 机(Single Chip Micro computer)又称微控制器MCU(Micro Controller Unit)，是将计算机的基本部分微型化，使之集成在一块芯片上的微机。片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/0、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等，它本身就是一个嵌入式系统，同时它也可作更大的嵌入式系统的核心。1.1 单片机片机简介介第7页/共21页单片机的特点单片机的特点单片机的特点单片机的特点 体积小，重量轻体积小，重

5、量轻电源单一，功耗低电源单一，功耗低功能强，价格低功能强，价格低运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统1.1 单片机片机简介介第8页/共21页1.1 单片机片机简介介举例：举例：如何使小灯如何使小灯闪烁呢？闪烁呢？第9页/共21页1.1 单片机片机简介介如何使小灯如何使小灯闪烁呢？闪烁呢？P1.0低电平低电平 P1.0高电平高电平 小灯亮小灯亮小灯不亮小灯不亮第10页/共21页由于单片机小而全，易于推广应用由于单片机小而全，易于推

6、广应用等显著优点，在自动化装置，智能等显著优点，在自动化装置，智能化仪器仪表和家用电器等领域得到化仪器仪表和家用电器等领域得到日益广泛的应用。下面仅列举一些日益广泛的应用。下面仅列举一些典型的应用领域。典型的应用领域。1.2 单片机的片机的应用用领域域第11页/共21页（1）工业控制）工业控制 数控机床，电机控制，工业机器人，自动控制等数控机床，电机控制，工业机器人，自动控制等（2）仪器仪表）仪器仪表 智能仪器，医疗器械，数字示波器等。智能仪器，医疗器械，数字示波器等。（3）电信技术）电信技术 调制解调器，声像处理，数字滤波，通信设备等调制解调器，声像处理，数字滤波，通信设备等（4）办公自动化

7、和计算机外部设备）办公自动化和计算机外部设备 传真机，复印机，打印机，绘图仪，扫描仪等传真机，复印机，打印机，绘图仪，扫描仪等1.2 单片机的片机的应用用领域域第12页/共21页 （5 5）汽车与节能）汽车与节能 点火控制，变速控制，防滑车控制，排气控制，计费点火控制，变速控制，防滑车控制，排气控制，计费器，交通控制等。器，交通控制等。（6 6）导弹）导弹 导弹控制，鱼雷制导，智能武器装置，航天导弹系统导弹控制，鱼雷制导，智能武器装置，航天导弹系统等。等。（7 7）商用产品）商用产品 电子收款机，电子秤，银行统计机等。电子收款机，电子秤，银行统计机等。（8 8）家用电器）家用电器 微波炉，电视

8、机，录像机，音响设备，游戏机等微波炉，电视机，录像机，音响设备，游戏机等 以上可见它无处不有、无时不在，像个万能的以上可见它无处不有、无时不在，像个万能的螺丝钉。螺丝钉。1.2 单片机的片机的应用用领域域第13页/共21页单片机的发展趋势（1）单片机的字长由4位、8位、16 位发展到32位。这几种字长的MCU（Micro Control Unit，中文名称为微控制单元，也可以认为是51单片机，ARM，DSP这类的芯片的总称。）目前同时存在于市场，由于单片机主要用于控制，目前8位的MCU 仍然占主流地位，只有在精度要求特别高的场合如图像处理等，才采用16位的MCU,用户可以根据产品的需要进行选择

9、。（2）运行速度不断提高。单片机的使用最高频率由6MHz、12MHz、24MHz、33MHz、发展到 40MHz。（3）单片机内的存储容量越来越大。由1KB、2KB、4KB、8KB、16KB、32KB、发展到 64KB 等。1.3 单片机的发展趋势第14页/共21页（4）ROM存储器的编程也越来越方便。有 ROM型（掩模型）、OTP型（一次性编程）、EPROM（紫外线擦除编程）、EEPROM（电擦除编程）及FLASH（闪速编程）。编程（烧录）方式也越来越方便，目前有脱机编程、在系统编程（ISP）、在应用编程（IAP）。各类产品并存，可供用户选择。（5）I/O端口多功能化 单片机内除集成有并行接

10、口、串行接口外，还集成有A/D（将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器，简称A/D转换器）、D/A（将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器，简称D/A转换器）、LED/LCD（LCD一般指液晶显示器，LED一般指的是采用LED背光的液晶显示器）显示驱动、DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)控制、PWM（脉宽调制输出）、PLC（锁相环控制）、PCA(逻辑阵列）、WDT（看门狗）等。1.3 单片机的片机的发展展趋势第15页/共21页（6）功耗越来越低 采用CHMOS制作工艺使单片机集HMOS的高速、高集成度和CMOS（CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写。

11、其本意是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。在这里通常是指微机主板上的一块可读写的RAM芯片。它存储了微机系统的实时钟信息和硬件配置信息等，共计128个字节。系统在加电引导机器时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源和后备电池来供电，系统掉电后其信息不会丢失。）的低功耗技术为一体，使单片机的功耗进一步降低，适应的电压范围更宽（2.6-6V）。（7）结合专用集成电路ASIC、精简指令集和RISC技术，使单片机发展成为嵌入式的处理器，深入到数字信号处理、图象处理、人工智能、机器人等领域。1.3 单片机的发展趋势第16页/共21页1.4 单片机的

12、片机的类别 以上单片机各种发展系列并非一代淘汰一代，用户根据产品要求、性价比等情况选择。目前市面上较有影响的单片机厂家有：INTEL：MCS-51、MCS-96系列。MOTOROLA：68HCXX系列。MICROCHIP：16C5X/6X/7X/8X系列。ZILOG：Z86EXXXPSC系列。TEXAS：MSP430FXX系列。第17页/共21页u 各厂家单片机的指令系统各不相同，功能各有各厂家单片机的指令系统各不相同，功能各有所长，其中市场占有最高的是所长，其中市场占有最高的是MCS-51MCS-51系列，因为世系列，因为世界上很多知名的界上很多知名的ICIC生产厂家都生产生产厂家都生产51

13、51兼容的芯片。兼容的芯片。目前为止，目前为止，MCS-51MCS-51单片机已有数百个品种，还在不单片机已有数百个品种，还在不断推出功能更强的新产品。近年来断推出功能更强的新产品。近年来PHILIPSPHILIPS公司又推公司又推出了指令和出了指令和MCS-51MCS-51兼容的兼容的1616位单片机，这样保证了位单片机，这样保证了MCS-51MCS-51单片机的先进性，同时，很多专用芯片以它单片机的先进性，同时，很多专用芯片以它作为控制核心，可以预言，几十年内不会淘汰。因作为控制核心，可以预言，几十年内不会淘汰。因此，此，MCS-51MCS-51单片机成为教学的首选机型。单片机成为教学的首

14、选机型。1.4 单片机的片机的类别第18页/共21页MCS-51MCS-51系列单片机类型系列单片机类型 MCS-51MCS-51系列单片机品种很多，如果按照存储器系列单片机品种很多，如果按照存储器ROMROM配置状态配置状态,可划分为：可划分为：l片内无片内无EPROMEPROM型，如型，如80(C)3X;80(C)3X;l片内片内EPROM,EPROM,如如87(C)5X87(C)5X；l片内片内FLASH EEPROMFLASH EEPROM型，如型，如89C5X;89C5X;l片内片内EEPROM ISPEEPROM ISP型型(可在系统编程）如可在系统编程）如89S5X89S5X。1.4 单片机的片机的类别第19页/共21页第20页/共21页Company Logo感谢您的观看！第21页/共21页