单片机原理与应用基于汇编C及混合编程单片机

1、12第一章第一章 单片机概述单片机概述1.1、单片机的基本概念、单片机的基本概念1.2、单片机的发展历程、单片机的发展历程1.3、8位单片机的主要系列位单片机的主要系列1.4、单片机的应用、单片机的应用3本课程的任务本课程的任务 本课程的任务是使学生获得单片机应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。行设备技术改造、产品开发的能力。41.1 1.1 单片机的

2、基本概念单片机的基本概念一、什么是单片机一、什么是单片机单片机就是单片微型计算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单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、微处理器、存储器、I/O接接口、定时器口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成在一计数器、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。块集成电路芯片上形成的微型计算机。简称为简称为单片机。单片机。 主要特点：主要特点：体积小、可靠性高。体积小、可靠性高。性能价格比高。性能价格比高。使用方便。使用方便。工艺先进。工艺先进。适用于工业控制、仪器

3、仪表、家电自动化、智能化等。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。我们先熟悉以下几个有相同点也有区别的概念。（1）单片机单片机：（2）单板机单板机：（3）多板机多板机：6这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：多板机多板机 主板显卡显卡声卡声卡存储器接口存储器接口网卡网卡输入输出接口输入输出接口内存条内存条CPU7CPUCPU芯片芯片内存条内存条存储器接口存储器接口存储器芯片存储器芯片输入输出接口输入输出接口输入输出接口输入输出接口芯片芯片定时计数器定时计数器芯片芯片A/D、D/A芯片芯片单板机 印印

4、 刷刷 电电 路路 板板8 单单 硅硅 晶晶 片片 CPU存储器存储器控制电路控制电路定时器定时器时钟电路时钟电路I / O口口单片机9典型单片机产品典型单片机产品 器件厂家器件厂家美国：美国：Intel、 Motorola、 Microchip 、Atmel 荷兰荷兰: Philips 德国：德国：Siemens日本：日本：Nec中国台湾：中国台湾：Winbond、SST中国大陆：中国大陆：STC10预备知识：元器件实物图预备知识：元器件实物图单片机芯片单片机芯片11通信芯片通信芯片MAX232CPE 时钟芯片时钟芯片 DS130212瓷片小电容瓷片小电容零压力插座零压力插座万用焊接板万用焊

5、接板13晶 振电阻和排电阻14EEPROM24C02温度传感器18B20AD变换器0832稳压片78L0515液晶字符显示屏液晶字符显示屏液晶图形点阵显示屏液晶图形点阵显示屏16拨动开关拨动开关17红外遥控用红外遥控用 发射、接受管发射、接受管继电器继电器18各类接插件各类接插件1988二极管点阵二极管点阵 八段数码管八段数码管201.2 单片机的发展历程单片机的发展历程 1.2.1 4位单片机位单片机1.2.2 8位单片机位单片机 1976年年9月，美国月，美国Intel公司首先推出了公司首先推出了MCS-48系列系列8位单片位单片机。机。 1978年以前的年以前的8位单片机，由于集成度的限

6、制，一般都没有位单片机，由于集成度的限制，一般都没有串行接口，寻址空间小于串行接口，寻址空间小于8KB，性能较低，称，性能较低，称低档低档8位单片机。位单片机。 1975年美国德克萨斯仪器公司（年美国德克萨斯仪器公司（TI）首次推出）首次推出4位单片机位单片机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。档电子玩具。 SHARP的的SM系列，东芝的系列，东芝的TLCS系列等。系列等。21 1978年以后，集成电路水平提高，年以后，集成电路水平提高，8位单片机的寻址能力达位单片机的寻址能力达到了到了64KB，片

7、内带串行和并行，片内带串行和并行I/O口这类单片机称为口这类单片机称为高档高档8位单位单片机片机。 INTEL的的MCS-51系列等。系列等。 近年来，近年来，8位单片机性能进一步提高，有些内部还集成了位单片机性能进一步提高，有些内部还集成了ADC、PWM、WDT等，称为等，称为超超8位单片机位单片机。如。如INTEL的的8X252、宏晶公司的宏晶公司的STC单片机等。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。领域。1.2.3 16位单片机位单片机 1983年以后，出现了年以后，出现了16位单片机。内部集成了多个位单

8、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。路，主要用于高速复杂的控制系统。 INTEL的的MCS-96系列等。系列等。221.2.4 32位单片机位单片机 目前，各个计算机生产厂家已相继推出高性能的目前，各个计算机生产厂家已相继推出高性能的32位单片位单片机产品。机产品。包括数据、图像、语言处理等，英国包括数据、图像、语言处理等，英国ARM公司的公司的ARM嵌入式微处理器应用广泛。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、主要应用领域：

9、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。数码照相机、电子付费终端、智能卡等。1.2.5 64位单片机位单片机 近年来，各单片机生产厂家已进入更高性能的近年来，各单片机生产厂家已进入更高性能的64位单片机位单片机研制和生产阶段。如英国研制和生产阶段。如英国Inmos公司的公司的Transputer T800。 64位单片机在引擎控制、智能机器人、磁盘控制、语音位单片机在引擎控制、智能机器人、磁盘控制、语音/图图像通信等场合已有应用。像通信等场合已有应用。 231.38位单片机的主要系列位单片机的主要系列 目前市场上的目前市场上的8位单片机主要分为位单片机主要分为

10、以以MCS51为内核的系为内核的系列单片机列单片机和和非非MCS51内核的单片机内核的单片机。其中。其中51内核单片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。机因开发工具及软硬件齐全在市场上占主导地位。1.3.151内核系列单片机内核系列单片机 1Intel公司的公司的MCS51系列单片机系列单片机 2Atmel公司的公司的89系列单片机系列单片机 3Philips公司的增强型公司的增强型89C51系列单片机系列单片机 4华邦公司的华邦公司的51内核单片机内核单片机 5宏晶科技公司的宏晶科技公司的51内核内核STC系列单片机系列单片机241.3.2 非非51内核单片机内核单片机1.

11、Motorola的的M68HC系列系列2. Atmel公司的公司的AVR系列系列3. MicroChip PIC系列及兼容芯片系列及兼容芯片251. 1. 智能仪器仪表智能仪器仪表交直流电压电流表交直流电压电流表 单片机结合不同类型的传感器，单片机结合不同类型的传感器，可实现诸如可实现诸如电压、功率、频率、湿电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力度、长度、硬度、元素、压力等物等物理量的测量。理量的测量。 采用单片机控制使得仪器仪表采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化数字化、智能化、微型化，且功能，且功能比起采用电子

12、或数字电路更加强大。比起采用电子或数字电路更加强大。数字式测角数字式测角仪仪1.4 单片机的应用单片机的应用 262. 2. 工业控制工业控制数控车床数控车床数控线切割机床数控线切割机床 用单片机可以构成形式多样的用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统控制系统、数据采集系统。例如工例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。联网构成二级控制系统等。 273. 3. 医用设备医用设备 医用呼吸机医用呼吸机 各种分析仪各种分析仪 监护仪监护仪 超声诊断设备超声诊断设备 病床呼叫系统等

13、等病床呼叫系统等等电池电池分析分析仪仪医用医用呼吸呼吸机机284. 4. 家用电器家用电器 智能冰箱、空调智能冰箱、空调 智能电饭煲智能电饭煲 智能食品配料机智能食品配料机 现在的家用电器基现在的家用电器基 本上都采用了单片机控本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频设备、再其他音响视频设备、再到到 电子秤量设备，五花电子秤量设备，五花八门八门, 无所不在。无所不在。5. 5. 计算机网络和通信领域计算机网络和通信领域 手机、电话机手机、电话机 程控交换机程控交换机 楼宇自动通信呼叫系统楼宇自动通信呼叫系统 列车无线通信列车无线通信 日常工作中随处可见的移动电话日常工作中随处可见的移动电话 集群移动通信集群移动通信 无线电对讲机等。无线电对讲机等。 可以这样说可以这样说,现代工业、农现代工业、农业、商业、金融业等无处不出业、商业、金融业等无处不出现单片机的身影。现代学习、现单片机的身影。现代学习、生活工作环境更是离不开单片生活工作环境更是离不开单片机。机。29单片机应用领域单片机应用领域：测控系统、测控系统、智能仪智能仪表表