单片机应用系统设计技术_张齐第一章

首次使用课件请先打开课件使用说明 doc 第1章单片机概论 单片机即一块芯片上的计算机 以单片机为核心组成的硬件电路称为单片机系统 嵌入了应用软件的单片机系统则称为单片机应用系统 目录 1 1微处理器 微型计算机与单片机1 2单片机的结构与组成1 3单片机的分类和指标1 4常用的单片机系列1 5单片机的特点1 6单片机应用系统1 7单片机的应用领域本章小结 1 1微处理器 微型计算机与单片机 典型的微型计算机 包括运算器 控制器 存储器 输入输出接口四个基本组成部分 如果把运算器与控制器封装在一小块芯片上 则称该芯片为微处理器 MPU MicroProcessingUnit 或称中央处理器 CPU CentralProcessingUnit 如果在一块芯片上 集成了一台微型计算机的四个基本组成部分 则这种芯片就被称为单片微型计算机 SingleChipMicrocomputer 简称单片机 微型计算机的基本结构 1 2单片机的结构与组成 单片机的内部基本组成 单片机的结构与组成 程序存储器 ROM 用来存放用户程序 可分类为EPROM MaskROM OTPROM和FlashROM等 中央处理器 CPU 是单片机的核心单元 通常由算术逻辑运算部件ALU和控制部件构成 随机存储器 RAM 用来存放程序运行时的工作变量和数据 由于RAM的制作工艺复杂 价格比ROM高得多 所以单片机的内部RAM非常宝贵 通常仅有几十到几百字节 并行输入 输出 I O 端口 通常为独立的双向I O口 任何口既可以用作输入方式 又可以用作输出方式 通过软件编程设定 单片机的结构与组成 串口输入 输出口 用于单片机和串行设备或其他单片机的通信 定时器 计数器 T C 用于单片机内部精确定时或对外部事件 输入信号如脉冲 进行计数 有的单片机内部有多个定时 计数器 系统时钟 通常需要外接石英晶体或其他振荡源提供时钟信号输入 也有的使用内部RC振荡器 系统时钟相当于PC微机中主频 1 3单片机的分类和指标 单片机从用途上可分成专用型单片机和通用型单片机两大类 指标 位数 存储器 I O口 速度 工作电压 功耗 温度 附加功能 1 4常用的单片机系列 1 MCS 51系列及与之兼容的80C51系列单片机2 TI公司的超低功耗Flash型MSP430系列单片机3 OKI低电压低功耗单片机4 ST公司的ST62系列单片机5 AD公司的带A D与D A转换器的单片机6 基于ARM核的32位单片机 1 5单片机的特点 1 存储器ROM和RAM是严格分工的 2 采用面向控制的指令系统 3 输入 输出 I O 端口引脚通常设计有多种功能 4 品种规格的系列化 5 单片机的硬件功能具有广泛的通用性 1 6单片机应用系统 单片机应用系统是以单片机为核心构成的智能化产品 为了实现产品的智能化处理与智能化控制 还要嵌入相应的控制程序 称之为单片机应用软件 嵌入了应用软件的单片机系统称为单片机应用系统 单片机是单片机系统中的一个器件 单片机系统是构成某一单片机应用系统的全部硬件电路 单片机应用系统是单片机系统和应用软件相结合的产物 1 7单片机的应用领域 1 单片机在智能仪表中的应用2 单片机在机电一体化中的应用3 单片机在实时控制中的应用4 单片机在分布式多机系统中的应用5 消费类电子产品控制6 终端及外部设备控制 本章小结 如果在一块芯片中包含了微型计算机的4个基本组成部分 运算器 控制器 存储器和输入输出接口 我们就称此芯片为单片机 从用途上单片机可分成专用型单片机和通用型单片机两大类 以单片机为核心的全部硬件电路称为单片机系统