单片机原理与应用-基于汇编、C51及混合编程第1章单片机概述.ppt

1,系统扩展设计及例题的介绍与实际应用相结合,原理图中给出了各元器件的实际应用参数。在第7-12章中的每一道例题都采用汇编、C51两种语言分别编程实现。第12章中数字显示温度计、RLC测量仪两个应用实例的电路及程序都通过了验证。,2,第一章 单片机概述,1.1、单片机的基本概念 1.2、单片机的发展历程 1.3、8位单片机的主要系列 1.4、单片机的应用,3,本课程的任务,本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。,4,1.1 单片机的基本概念,一、什么是单片机 单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)。,单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成在一块集成电路芯片上形成的微型计算机。简称为单片机。,主要特点： 体积小、可靠性高。 性能价格比高。 使用方便。 工艺先进。 适用于工业控制、仪器仪表、家电自动化、智能化等。,5,我们先熟悉以下几个有相同点也有区别的概念。 （1）单片机： （2）单板机： （3）多板机：,6,这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：,7,CPU,CPU芯片,内存条,存储器接口,存储器芯片,输入输出接口,输入输出接口 芯片,定时计数器 芯片,A/D、D/A 芯片,单板机,印 刷 电 路 板,8,单 硅 晶 片,CPU,存储器,控制电路,定时器,时钟电路,I / O口,单片机,9,典型单片机产品,器件厂家 美国：Intel、 Motorola、 Microchip 、Atmel 荷兰: Philips 德国：Siemens 日本：Nec 中国台湾：Winbond、SST 中国大陆：STC,10,预备知识：元器件实物图,单片机芯片,11,通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302,12,瓷片小电容,零压力插座,万用焊接板,13,晶 振 电阻和排电阻,14,EEPROM 24C02 温度传感器18B20,AD变换器0832,稳压片78L05,15,液晶字符显示屏 液晶图形点阵显示屏,16,拨动开关,17,红外遥控用 发射、接受管 继电器,18,各类接插件,19,88二极管点阵 八段数码管,20,1.2 单片机的发展历程,1.2.1 4位单片机,1.2.2 8位单片机,1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机。 1978年以前的8位单片机，由于集成度的限制，一般都没有串行接口，寻址空间小于8KB，性能较低，称低档8位单片机。,1975年美国德克萨斯仪器公司（TI）首次推出4位单片机TMS-1000。 价格便宜，主要用于控制洗衣机、微波炉等家用电器及高档电子玩具。 SHARP的SM系列，东芝的TLCS系列等。,21,1978年以后，集成电路水平提高，8位单片机的寻址能力达到了64KB，片内带串行和并行I/O口这类单片机称为高档8位单片机。 INTEL的MCS-51系列等。 近年来，8位单片机性能进一步提高，有些内部还集成了ADC、PWM、WDT等，称为超8位单片机。如INTEL的8X252、宏晶公司的STC单片机等。 8位单片机主要用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。,1.2.3 16位单片机,1983年以后，出现了16位单片机。内部集成了多个CPU，8KB以上的存储器，多个并串口，特殊用途的监视定时器等电路，主要用于高速复杂的控制系统。 INTEL的MCS-96系列等。,22,1.2.4 32位单片机,目前，各个计算机生产厂家已相继推出高性能的32位单片机产品。包括数据、图像、语言处理等，英国ARM公司的ARM嵌入式微处理器应用广泛。 主要应用领域：移动电话、车载导航、数字视频、游戏机、数码照相机、电子付费终端、智能卡等。,1.2.5 64位单片机,近年来，各单片机生产厂家已进入更高性能的64位单片机研制和生产阶段。如英国Inmos公司的Transputer T800。 64位单片机在引擎控制、智能机器人、磁盘控制、语音/图像通信等场合已有应用。,23,1.3 8位单片机的主要系列,目前市场上的8位单片机主要分为以MCS51为内核的系列单片机和非MCS51内核的单片机。其中51内核单片机因开发工具及软硬件齐全在市场上占主导地位。 1.3.1 51内核系列单片机 1Intel公司的MCS51系列单片机 2Atmel公司的89系列单片机 3Philips公司的增强型89C51系列单片机 4华邦公司的51内核单片机 5宏晶科技公司的51内核STC系列单片机,24,1.3.2 非51内核单片机,1. Motorola的M68HC系列 2. Atmel公司的AVR系列 3. MicroChip PIC系列及兼容芯片,25,1. 智能仪器仪表,单片机结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。 采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。,数字式测角仪,1.4 单片机的应用,26,2. 工业控制,数控车床,数控线切割机床,用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。,27,3. 医用设备,医用呼吸机 各种分析仪 监护仪 超声诊断设备 病床呼叫系统等等,电池分析仪,医用呼吸机,28,4. 家用电器, 智能冰箱、空调 智能电饭煲 智能食品配料机 ,5. 计算机网络和通信领域, 手机、电话机 程控交换机 楼宇自动通