单片机绪论学时

1、单片机绪论学时n单片机的发展由来单片机的发展由来n单片机的定义特点及发展阶段单片机的定义特点及发展阶段n单片机的应用模式单片机的应用模式 n单片机的主要应用领域单片机的主要应用领域n单片机主要厂商及产品单片机主要厂商及产品n单片机的发展方向单片机的发展方向n单片机的开发过程单片机的开发过程我国在我国在年研制成功第一台年研制成功第一台电子管计算机电子管计算机 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史缺点是存储容量太缺点是存储容量太小，基本上不能存小，基本上不能存储

2、程序，只能依靠储程序，只能依靠线路连接的方法线路连接的方法 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-计算机的技术发展史计算机的技术发展史1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-嵌入式系统的定义与特点嵌入式系统的定义与特点1.1 1.

3、1 单片机的发展由来单片机的发展由来-嵌入式系统的定义与特点嵌入式系统的定义与特点（3）嵌入式微处理器：在通用微处理器（）嵌入式微处理器：在通用微处理器（MPU）的基核上，）的基核上，增添一些外围单元和接口构成单芯片形态的计算机系统，如增添一些外围单元和接口构成单芯片形态的计算机系统，如80386EX，它有定时器，它有定时器/计数器、计数器、DMA、中断系统、中断系统、 串行口、串行口、并行口、看门狗并行口、看门狗WDT等集成在一个芯片上。等集成在一个芯片上。（4）单片机（微控制器）：单片机有唯一的专门为嵌入式应）单片机（微控制器）：单片机有唯一的专门为嵌入式应用系统设计的体系结构与指令系统，

4、最能满足嵌入式应用要求。用系统设计的体系结构与指令系统，最能满足嵌入式应用要求。它是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态应用系统，最能它是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态应用系统，最能满足面对控制对象，应用系统的嵌入、现场的可靠运行及非凡满足面对控制对象，应用系统的嵌入、现场的可靠运行及非凡的控制品质等要求，是发展最快、品种最多、数量最大的嵌入的控制品质等要求，是发展最快、品种最多、数量最大的嵌入式系统。式系统。 1.1 1.1 单片机的发展由来单片机的发展由来-嵌入式系统的定义与特点嵌入式系统的定义与特点1.2 1.2 单片机的定义、特点及发展阶段单片机的定义、特点及发展阶段1.2 1.

5、2 单片机的特点单片机的特点1.2 1.2 单片机的发展阶段单片机的发展阶段1. 3 1. 3 单片机的应用模式单片机的应用模式 应用程序应用程序后向通道后向通道串行通信口串行通信口前向通道前向通道人机交互接口人机交互接口单片机外形图单片机外形图单片机应用系统单片机应用系统1. 3 1. 3 单片机的应用模式单片机的应用模式 1.3.2 1.3.2 单片机的种类单片机的种类1.3.3 1.3.3 单片机的供应状态单片机的供应状态 按提供的存储器类型可分为五种状态按提供的存储器类型可分为五种状态、MASKROMMASKROM类：程序在芯片封装过程中用掩膜工艺制作到类：程序在芯片封装过程中用掩膜工

6、艺制作到ROMROM区中，如区中，如80C5180C51，适合大批生产。，适合大批生产。、EPROMEPROM类：紫外线可擦写存储器类，如类：紫外线可擦写存储器类，如87C5187C51，价格较贵，价格较贵、ROM lessROM less类：无类：无ROMROM存储器，如存储器，如80C3180C31，电路扩展复杂，电路扩展复杂，较少用较少用、OTPROMOTPROM类：可一次性写入程序类：可一次性写入程序 、FlashROMFlashROM（MTPROMMTPROM）类：可多次编程写入的存储器如）类：可多次编程写入的存储器如89C5189C51、89C5289C52，其成本低，开发调试方便

7、，在恶劣环境下可，其成本低，开发调试方便，在恶劣环境下可靠性不及靠性不及 OTPROMOTPROM1.3.4 1.3.4 单片机的应用模式单片机的应用模式 通用模式通用模式分为：分为： 专用模式专用模式总线模式总线模式非总线模式非总线模式总线型的非总线模式总线型的非总线模式 总总 线线 应应 用用 模模 式式总线型的非总线应用模式总线型的非总线应用模式非总线型的应用模式非总线型的应用模式I/O口口串行扩展串行扩展时钟时钟复位复位非总线非总线单片机单片机I/ON专用型的应用模式专用型的应用模式1.4 1.4 单片机应用领域单片机应用领域 n 在智能仪器仪表上的应用在智能仪器仪表上的应用n 在工业

8、控制中的应用在工业控制中的应用n 在家用电器中的应用在家用电器中的应用n 在计算机网络和通信领域中的应用在计算机网络和通信领域中的应用n 单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备领域中的应用n 单片机在工商，金融，科研、教育，国防单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途航空航天等领域都有着十分广泛的用途1.4 1.4 单片机应用领域单片机应用领域 用图象传感器测量线材系统用图象传感器测量线材系统 卫星电视的串口模拟卫星电视的串口模拟SPISPI、I2CI2C的应用，如雷达录取的数据传送的应用，如雷达录取的数据传送 直接与直接与ADAD芯片配合进行各种数据传感器

9、配合芯片配合进行各种数据传感器配合 利用单片机与利用单片机与PCPC机的机的232232通讯进行控制，单片机为控制对象通讯进行控制，单片机为控制对象 通过通过ICIC卡、单片机、卡、单片机、PCPC机构成的各种收费系统机构成的各种收费系统 通过单片机控制各种步进电机完成工控任务系统通过单片机控制各种步进电机完成工控任务系统 通过单片机控制各种电磁设备完成工控任务系统（如程控交换通过单片机控制各种电磁设备完成工控任务系统（如程控交换系统）系统） 可应用在电机的变频技术上的控制领域中可应用在电机的变频技术上的控制领域中 各种测量工具如水位尺，它在水文上的应用很普及各种测量工具如水位尺，它在水文上的

10、应用很普及 大型指针钟控制器，主要根据时间控制电机带动指针大型指针钟控制器，主要根据时间控制电机带动指针 电子配料控制仪，基于小型生产的自动或半自动控制，如控制电子配料控制仪，基于小型生产的自动或半自动控制，如控制上料、搅拌等上料、搅拌等 1.4 1.4 单片机应用领域单片机应用领域 用定时器和捕获功能进行某一系统的检测。可提供报警、控用定时器和捕获功能进行某一系统的检测。可提供报警、控制等。如水位控制、温度控制，全自动洗衣机等制等。如水位控制、温度控制，全自动洗衣机等 电子称重计电子称重计 教学用仪器、医疗仪器教学用仪器、医疗仪器 由单片机构成的霓虹灯控制器由单片机构成的霓虹灯控制器 在刚的

11、热处理中采用热磁仪测量在刚的热处理中采用热磁仪测量 各种金属探伤仪器各种金属探伤仪器 矿山生产智能监测仪矿山生产智能监测仪 煤矿的产煤计数器煤矿的产煤计数器 20.20.汽车安全系统汽车安全系统 21.21.智能玩具智能玩具 22.22.用超声波测量江河水位用超声波测量江河水位 23.23.交流电监测仪交流电监测仪 24.24.消防系统报警监测仪消防系统报警监测仪 25.25.各类水表、电表各类水表、电表 等等等等1.4 1.4 单片机应用领域单片机应用领域 秒表秒表/ /时钟计时器、超声波测距器、数字温度计、液时钟计时器、超声波测距器、数字温度计、液晶晶GPSGPS定位信息显示器、定位信息显

12、示器、16161616点阵点阵LEDLED汉字显示屏、汉字显示屏、单片机红外线遥控系统、数控调频发射台、电子指单片机红外线遥控系统、数控调频发射台、电子指南针、南针、 远程遥控器、数字语音录放器、正弦波发远程遥控器、数字语音录放器、正弦波发生器、数控直流电源、智能汽车控制器等等生器、数控直流电源、智能汽车控制器等等1.4 1.4 单片机应用领域单片机应用领域 1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 Intel公司AtmelAtmelMicrochip(Microchip(中中国国) )PhilipsPhilipsTexas Texas InstrumentsInstrum

13、ents(TI(TI德州仪器德州仪器) )东芝单片机东芝单片机 Freescale(原原Motorola现在现在为飞思卡尔为飞思卡尔)Holtek(Holtek(盛群盛群) ) Winbond(Winbond(华邦华邦) ) STC(STC(宏晶科技宏晶科技) )Keil Keil SoftwareSoftwareZilogZilogNEC单片机单片机 FujitsuFujitsu富士通富士通EPSONEPSON威利姆威利姆周立功单片机周立功单片机三星单片机三星单片机 双龙电子双龙电子1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 Intel 8051单片机单片机: 最早由Int

14、el公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。8051单片机最早由Intel公司推出,由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上，8051类单片机主要由Philips、三星、华邦等公司接产。这些公司都在保持与8051单片机兼容的基础上改善了8051许多特性(如时序特性)。提高了速度、降低了时钟频率，放宽了电源电压的动态范围，降低了产品价格。使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛, 8051目前是事实上的标准MCU芯片。1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 ATM

15、EL公司：公司： 除除51系列单片机外，系列单片机外，ATMEL的的AVR单片机单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.AVR单片机工作电压为2.76.0V,可以实现耗电最优化.AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域。1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 Motorola单片机

16、单片机: Motorola(现在为飞思卡尔)是世界上最大的单片机厂商。在8位机方面有三十多个系列，二百多个品种，产量已超过20亿片。16位机也有十多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。近年来，将DSP做为辅助模块集成的单片机也纷纷推出。目前仍是单片机的首选牌品。Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机 低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强,更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片机过去的策略是以掩膜为主的，最近推出OTP计划以适应单片机发展新趋势，在32位机上，在性能和功耗方面都胜过ARM7。1.5 1.5 单片机的主

17、要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 Microchip单片机单片机: Microship单片机是市场份额增长最快的单片机。它单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是的主要产品是PIC 16C系列和系列和17C系列系列8位单片机，位单片机，CPU采采用用RISC结构，仅结构，仅33条指令，运行速度快，且以低价位著条指令，运行速度快，且以低价位著称，一般单片机价格都在一美元以下。称，一般单片机价格都在一美元以下。Microship单片机单片机没有掩膜产品，全部是没有掩膜产品，全部是OTP器件，器件，Microship强调节约成强调节约成本的最优化设计，适于用量大、档次低、价格敏感的产品。本

18、的最优化设计，适于用量大、档次低、价格敏感的产品。根据根据2007.04.20 业界知名市场调查机构业界知名市场调查机构Gartner Dataquest 公布公布Microchip Technology Inc.（美国微芯（美国微芯科技公司）勇夺科技公司）勇夺2006年全球年全球8位单片机销售额冠军。位单片机销售额冠军。 1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 PHILIPS单片机：单片机： 除增强型除增强型51系列单片机外，也有系列单片机外，也有 32位位ARM微控微控制器制器LPC2210/LPC2220系列。系列。 PHILIPS公司的单公司的单片机在内部功能扩展、速度及低功耗方面很有特色。片机在内部功能扩展、速度及低功耗方面很有特色。在国内周立功单片机有限公司的大力推行下，应用及在国内周立功单片机有限公司的大力推行下，应用及销售量也较大。销售量也较大。 1.5 1.5 单片机的主要厂商及产品单片机的主要厂商及产品 华邦华邦(winbond)单片机：单片机： 华邦单片机属8051类单片机，它们的W78系列与标准