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文档简介

1、单片机概述单片机概述Single Chip Microcomputer什么是单片机?什么是单片机?单片机特点及应用单片机特点及应用单片机硬件结构单片机硬件结构1 1、微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 常见的微机外形常见的微机外形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微型计算机硬件结构 微机主板构成 微型计算机硬件结构 微机主板构成 微型计算机硬件结构 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CPU (Central Processing Unit)软软件件系系统统+运 算 器

2、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要是计算机能放进我的口袋里多好啊!计算机能比现在的运算速度快10000倍吗?电子计算机发展的两个主要方向 将将CPUCPU芯片、存储器芯片、芯片、存储器芯片、I/OI/O接口芯片和简单的接口芯片和简单的I/OI/O设备(小键盘、设备(小键盘、LEDLED显示器)等装配在一块印刷电路板上,再配上监控程序(固化在显示器)等装配在一块印刷电路板上,再配上监控程序(固化在ROMROM中),就构成了一台单板微型计算机(简称单板机)。中),就构成了一台单板微型计算机(简称单板机)。l单板机单板

3、机 单片机内部结构示意把把CPU、RAM、ROM、定时计数器,以及输入输出(定时计数器,以及输入输出(I/O)接口电路等计算机的主要部件)接口电路等计算机的主要部件单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等单片机应用系统单片机应用系统: :由由硬件系统硬件系统和和软件系统软件系统组成组成硬件是硬件是应用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源对其资源进行合理调配和使用进行合理调配和使用,从而完成,从而完成应用系统所要求的任务,二者相应用系统所要求的任务,二者相互依赖,缺一不可互依赖,缺一不可单片机应用领域单片机应用领域单片机应用u人

4、工智能人工智能 工业机器人的控制系统由中央控制器、感觉系统、行走系统、擒拿系统等工业机器人的控制系统由中央控制器、感觉系统、行走系统、擒拿系统等节点构成的单机或多机网络系统。而其中的每一个小系统(如数据采集、节点构成的单机或多机网络系统。而其中的每一个小系统(如数据采集、远程监控系统)都是由单片机进行控制的。远程监控系统)都是由单片机进行控制的。 通常在这些电子系统的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾通常在这些电子系统的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驭系统、通讯系统以及运行监视器(黑匣子)都会用到单片机技术。驭系统、通讯系统以及运行监视器(黑匣子)都会用到单片机技术。单片机应用u工

5、业控制 单片机的应用为传统的仪器仪表行业的产品单片机的应用为传统的仪器仪表行业的产品“更新换代更新换代”提供了非常提供了非常理想的条件。目前各种变送器、电器测量仪表普遍采用单片机系统代替理想的条件。目前各种变送器、电器测量仪表普遍采用单片机系统代替原来的测量系统,使测量系统的各种功能如存储、数据处理、查找、判原来的测量系统,使测量系统的各种功能如存储、数据处理、查找、判断、联网和语音等功能得以实现。断、联网和语音等功能得以实现。计算机主板单片机Plastic J-Leaded Chip Carrier (PLCC,J形脚方型封装) Plastic Dual Inline Package PDI

6、P塑料双列直插封装Thin Plastic Gull Wing Quad Flatpack (TQFP,薄四方扁平封装) AT89系列单片机及其封装形式Intel4004Intel8048Motorola68HC05ZilogZ80 Intel8051。197119761980VTRX32 PSOS QNX 嵌入式Linux 1981VxWorks uCOS 实时操作系统 微处理器 。1990单片机的优势单片机的优势单片单片ICIC(单片机)电子钟(单片机)电子钟1313片片ICIC组成的数字钟组成的数字钟什么是单片机?什么是单片机?Single Chip Microcomputer单单个芯片

7、个芯片CPUCPUROMROMRAMRAMI/OI/O接口接口在一片芯片上集成了在一片芯片上集成了CPU、存储器、存储器、I / O接口等组成一接口等组成一台完整的微型计算机台完整的微型计算机 单片机单片机微机微机单片机与计算机之异同单片机与计算机之异同(1 1) 组成组成: CPUCPU( (进行运算、控制进行运算、控制) ) RAMRAM( (数据存储器数据存储器) ) I/OI/O口口( (串口、并口等串口、并口等) ) ROMROM( (程序存储器程序存储器) ) PCPC机机:上述部件以芯片形式安装在:上述部件以芯片形式安装在主板主板上。上。单片机单片机:上述部件被集成到:上述部件被

8、集成到单芯片单芯片中。中。 通用通用PCPC包括:包括:键盘、显示器、鼠标、硬键盘、显示器、鼠标、硬/ /软软/ /光驱、光驱、 音箱、打印机、扫描仪音箱、打印机、扫描仪等外设等外设。单片机单片机则只是一片集成电路。(则只是一片集成电路。(100100、4848、4040、3232、2828、2020、1616、8 8条引脚)条引脚)。功能功能: PCPC机:机:数据运算、采集、处理、存储、传输;数据运算、采集、处理、存储、传输;单片机:单片机:控制(或受控于)外设。控制(或受控于)外设。通用计算机通用计算机擅长于数据擅长于数据运算运算、采集、处理、存储、采集、处理、存储和传输;和传输;单片机

9、单片机的专长则是的专长则是测控测控,往往,往往嵌入嵌入某个仪器某个仪器/ /设备设备/ /系统中,使其达到智能化的效果。系统中,使其达到智能化的效果。单片机与计算机之异同单片机与计算机之异同(2 2)单片机与计算机之异同单片机与计算机之异同(3 3)应用特点:个人计算机(微机):体积大,功耗大,价格高,属体积大,功耗大,价格高,属通用计算机通用计算机。易于学。易于学习掌握和使用,但用于控制时必须制作或购买专用习掌握和使用,但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡,并编制专门的应用软件。的接口卡,并编制专门的应用软件。单片机:体积小,功耗小,价格低,用途灵活,无处不在,体积小,功耗小,价格低,用途

10、灵活,无处不在,属属专用计算机专用计算机。是一种特殊器件,需经过专门学习是一种特殊器件,需经过专门学习方能掌握应用,应用中要设计专门的硬件和软件。方能掌握应用,应用中要设计专门的硬件和软件。仙童公司仙童公司F8 Intel的的MCS-48 Intel的的MCS-196Intel的的MCS-51Zilog的的Z80Intel的的MCS-96 单片机的发展ARM单片机的发展单片机的发展单片机的发展趋势单片机的高性能化单片机的高性能化 存储器大容量化存储器大容量化 外围电路内装化外围电路内装化 工艺上的提高工艺上的提高 单片机的发展速单片机的发展速度很快,其发展度很快,其发展趋势主要表现在趋势主要表

11、现在以下四个方面:以下四个方面: 单片机的特点和应用领域单片机的结构特点单片机的结构特点体积小,成本低,易于产品化体积小,成本低,易于产品化 可靠性高,抗干扰能力强可靠性高,抗干扰能力强 易扩展,易构成各种规模的应用系统易扩展,易构成各种规模的应用系统 控制功能强,具有位处理指令控制功能强,具有位处理指令 容易实现多机和分布式控制容易实现多机和分布式控制 测控系统测控系统 智能仪表智能仪表 机电一体化产品机电一体化产品 智能接口智能接口 多功能集散系统多功能集散系统 并行多机控制系统并行多机控制系统 局部网络系统局部网络系统 单机应用单机应用 多机应用多机应用 单片机的应用领域单片机的应用领域

12、基于基于MCS51内核的单片机内核的单片机什么是什么是MCS51系列单片机系列单片机 MCSMCS5151是指由美国是指由美国INTELINTEL公司生产的一系列高性公司生产的一系列高性能能8 8位单片机的总称,也就是我们平常讲的位单片机的总称,也就是我们平常讲的5151系列单系列单片机。这一系列单片机包括了许多品种,如片机。这一系列单片机包括了许多品种,如80318031,80518051,87518751,80328032,80528052,87528752等,其中等,其中80518051是最早是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在最典型的产品,该系列其它单片机都是在80518051的

13、基础的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用用80518051来称呼来称呼MCSMCS5151系列单片机系列单片机 。MCS-MCS-5151系列单片机的分类系列单片机的分类功能功能常用型号常用型号基本型基本型80318031、80518051、80C3180C31、80C5180C51按功能分类按功能分类增大存储器型增大存储器型80328032、80528052、80C3280C32、80C5280C52低功耗型低功耗型80C31BH80C31BH、80C51BH80C51BH、87C5187C51高级语言型高级语言型8052AH-

14、BASIC8052AH-BASIC PCA PCA型型83C51FA83C51FA、80C51FA80C51FA、 83C51FB83C51FBA/DA/D型型83C51GA83C51GA、80C51GA80C51GA、87C51GA87C51GADMADMA型型83C152JA83C152JA、80C152JA80C152JA、80C152JB80C152JB多并行口型多并行口型83C45183C451、80C45180C451存储器配置存储器配置常用型号常用型号片内片内ROMROM型型 8051AH8051AH、8052AH8052AH、80C51BH80C51BH、83C51FA83C51FA、83C51GA83C5

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