单片微型计算机原理及应用.ppt

1、关于单片微型计算机原理和应用，第一章单片微型计算机概括了1-1现代计算机技术的两大分支MPU微处理器(对大量数值修正运算的无限要求，数字模拟仿真、数字信号处理、图像分析、自动智能等领域重要指标：数据男低音宽度和外围寻址功能。 数据男低音宽度从816 3264二进制位迁移，在指令系统上实现数字运算和逻辑运算MCU单片机(为迅速实时实现外部上通告、对象的信号采集、判断、处理、残奥仪表控制等要求，构成工程系统，对应各种对象的控制需要) 的重要指标：高速I/O通讯端口，计数器的帽，1-2微型计算机单刹车器单片微型计算机1 .微型计算机将运算器和计算机支重轮集成到一片硅片上，将其芯片称为中央处理机电脑C

2、PU或者MPU。 用男低音结构连接由大规模IC集成电路制作的主存储器和I/O接口电路，构成微机2。 单刹车器在印刷基板上安装了电脑CPU、RAM、ROM、I/O接口时，成为单刹车器3。1-3单片微型计算机发展简况和应用一九七九年因特尔公司推出第一个8二进制位单片微型计算机系列(MCS-48 )以来，经历了外围集成、男低音完善、功能集成、全方位发展阶段，经历了三代发展的历史， 第一代单片微型计算机以一九七九年为首，主要实现了单一的典型产品：因特尔公司MCS-48系列、摩托罗拉公司6801系列、Zilog公司Z8系列的特点：采用专业结构设置修订，将电脑CPU和外围用户针织面料集成到一个芯片上，使系

3、统设置修订面向控制功能的要求，增强8二进制位电脑CPU、残奥级I/O通讯端口、8二进制位时间节点/计数器、RAM等。 无串行I/O通讯端口，地址范围在4K以下。 第二代单片微型计算机19781983。 高性能单片微型计算机的阶段。 典型代表：因特尔的MCS-51系列特点：完善了外部男低音，建立了单片微型计算机的基本控制功能。 单片微型计算机都具有串行I/O通讯端口，具有多级中断处理系统，具有16二进制位的时间节点/计数器，地址范围达64K，第三代单片微型计算机1983的8个单片微型计算机完善， 16位单片微型计算机发布了普及应用，32位单片微型计算机也使用了典型的产品：各大公司相继推出了自己的

4、单片微型计算机系列，如摩托罗拉、飞利浦、 Intel等技术16二进制位单片微型计算机除电脑CPU 16二进制位外，芯片内RAM/ROM容量进一步扩大，芯片内RAM增加到232B，ROM增加到8KB，芯片内具有高速I/O零配件，保证程序计程仪可靠运行的WDT，具有多通道10二进制位A/D转换器有8段中断，人机，1-4中国单板机的16年探索时期(80年代初)星空卫视托时期(19861990 )开拓时期(19901995 )发展时期(1995年现在) 5新时代新理念，1-5单板机的构造特征在MCS-51系列举例21个在串行口、中断等功能记忆结构上：从空间中分离出普计程仪程序、数据存储器，采用不同的地

5、址方式，使用两个不同的地址指针。 PC-plum计程仪存储器、DPTR-数据存储器I/O接口的特点：通道通讯端口导线在plum控制下也可以具有第二种功能，用户可以灵活使用。 内部有全双工串行接口，可以向云同步收发数据的有专用的二进制位处理器。1-6单片微型计算机的开发和开发工具的开发：提出任务定型生产投入使用的过程来开发微机，包括整个系统(产品)的方案论证、设置修订硬件、软件研发、目标手板模型的调整等。开发过程的明显特点：微机化产品为软件，硬件为此设置修订了专业的微机开发系统MDS P3图1-2，单片机开发系统一般应具有四个方面的基本功能：硬件电路诊断，用户执行、调整计程仪程序，单步1-7单片

6、微型计算机应用领域工业自动化智能校正器和集成智能传感器家电领域OA五汽车，航空航天电子系统，18嵌入式应用系统一定义：将电脑软件与硬件结合，构成专用的校准装置，完成特定的功能或任务。 是大型系统或大型电子设备的一部分，在与外部交互、受时间限制的环境下工作，无需人工干预即可实时控制。 软件用于实现相关功能，并使系统具有适应性和灵活性。硬件可以满足性能和保密工作需求。) 2特性： 1单一或一组密切相关的特定功能2有高性能和实时要求，这些个要求作为设备的一部分正在增加，其运行一般不需要人工干预， 系统的电源可靠性和安全性通常影响设置修订的重要因素处理器的选择是嵌入式系统设置修订的重要一头地应用：如对

7、移动通讯设备(大哥大)、电子数码或通用相机、洗衣机嵌入系统的要求千变万化，并对小型(如手机)、高性能(信号处理) 和安全可靠的(如核能发电厂)四嵌入式系统的主要特征实时性是嵌入式系统的主要特征。 五嵌入式开发嵌入式开发或设定修订与一般意义修订机应用开发或修订机软件设定修订有很大不同，不仅考虑软件，还考虑硬件设定修订，不仅考虑功能设定修订(例如完成怎样的功能)，而且还考虑性能设定修订(例如精度、实时性、安全可靠性等指标) 思考题现代计算机技术的两大分支是？ 各自适用的领域2单片微型计算机是什么？ 简述微型计算机、单刹车器、单片微型计算机的不同之处。 世界上第一个单片微型计算机是什么系列？ 你什么

8、时候出生的？ 是谁家生产的？ 有多少数据？ 中国单片微型计算机的发展现状是？ 我国主要从事什么样的单片微型计算机生产、制造企业，每种产品的性能和特征是什么？5嵌入式应用系统是什么？ 嵌入式系统的主要特征是什么？ 嵌入式应用系统的开发或设置修订与一般意义订正机应用软件开发或订正机软件设置修订的不需要之处，第2章MCS-51单片微型计算机的构成及构造分析2-1 MCS-51单片微型计算机的内部构造分块图(以8031为例) 参见P8双男低音：数据/地址时分传输8二进制位电脑CPU，片上震荡器4K字节ROM，128字节RAM 21个特殊功能暂存器4个p通讯端口的纠正32条I/O线分别是64K的外部数据

9、存储器，程序计程仪程序存储器空间2个16二进制位的定时/计数器， 5个中断源，2个优先级1个全双工串行口可进行二进制位寻址，适用于布尔处理的二进制位处理器2-2 电脑CPU结构单元板的电脑CPU是完成2 ALU操作：2#的四则运算和逻辑运算的ACC(A )是8二进制位的暂存器，也称作累加器。 角色：通常在运算前暂时保存一个数，运算后保存结果。 也就是说，a可以存储原代码和所需的命令。 b是8二进制位的暂存器角色，用作乘法/除法或其他运算的暂存器。 PSW是普计程仪拉姆状态标志暂存器，8二进制位。 用来存储运算结果的一些特性。 其含义如下表所示：注意： CY特性(无符号数/-，反映有无进位)。O

10、V (关于有符号数)功能算术运算：1和BCD码相加的10#调整逻辑运算： AND、OR、CLR、XRL、NOT移位运算：左/右移位、循环布尔处理器17二进制位操作指令具有自己的二进制位累加器二进制位地址的RAM二进制位I/o空间二进制位指令系统的操作都围绕累加器c，其中二进制位操作指令可寻址：能够进行内部数据RAM的128二进制位和SFR的二进制位地址空间、可定径套、可翻转、满足条件转变等操作。 功能：指令完成可以利用硬件逻辑完成功能为用户设置标志。 /放1还是放0的意思是？ 控制支重轮是电脑CPU的大脑中枢，包括定时控制逻辑命令暂存器解码器地址指针DPTR、程序计数器PC、栈内存指针sp、r

11、am地址暂存器16、二进制位地址缓冲器，功能： 8031或51系列电脑CPU从程序存储器中取出的命令字节命令寄存器。 解析、执行中一直控制着这些个的指令。 指令寄存器这些个的查询密码是在外部时钟脉冲、电脑CPU时间节点和控制电路组合之后，形成以一定时间的节拍变化的电平和脉冲控制信息，在电脑CPU内部协调各部分的工作PC :计程仪内存指针，并对每一命令地址自动地取1 SP:8位堆栈指针。 表示当前栈内存栈内存的起始地址。 注：单片微型计算机重新定径套后，SP=07H，如果不重新定义SP，则第一个新闻栈内存的数据为08h UE针织面料DPTR :外部数据存储器或I/O通讯端口的地址指针为16二进制

12、位，为2字节，字节DPH， 分为字节DPL 8031的时钟的51系列(除8051/8051 )是4个物理上相互独立的存储器空间，即普通计程仪存储器的8051芯片内有4K ROM 8751芯片内有4 k eprom 8052，8051芯片内有8K字节没有8032芯片内计程仪程序存储器，需要的片外计程仪程序的存储器容量，用户可以根据需要任意选择，但片内外的总容量合计64KB的存储器数据的RAM容量超过256字节则要不得。 片外RAM一般是64KB，它对8031/8051/8751适用3空间分配图，柱存储器的作用是执行的柱计程仪指令和存储固定表的程序计数器： PC使用地址： 16二进制位地址范围：

13、64K地址指令： MOVC对内部ROM 外部程序存储器的地址空间在1000HFFFFH之间为60KB。 EA (磁头上有)连接高电平，执行计程仪程序在PC0FFFH寻址内部存储器时，PC1000H自动转向外部程序存储器，其间的内容EA (磁头上有)连接低电平或接地，取得地址的是外部计程仪程序存储器8031由于没有内部plum存储器，EA (磁头上)请接地。 可根据需要扩展堆计程仪内存容量。 地址空间原则上可以由用户留心：单片微型计算机重新定径套后的程序计数器内容为0，单片微型计算机必须从0用户针织面料取得指令，计程仪柱0003H 0023H是5个中断服务子程序的入口地址，在很多情况下，确保这个

14、存储空间，是0000H吗用户设定修改的普通堆计程仪程序从跳转后的地址保存。单片微型计算机向外部计程仪程序存储器网站数据库需要提供2种信号：地址信号选择某个用户针织面料的控制信号在ROM或EPROM数据行政许可输出目的地的单片微型计算机上没有专用的地址/数据男低音，常用的P2通讯端口输出高位8位地址。 网站数据库命令为MOVC单片微型计算机的普通计程仪内存是只读的，是单片微型计算机的特征之一，数据内存的作用：数据的存储和读取。数据存储器在内部RAM地址空间为00H FFH、网站数据库指令为MOV外部RAM地址空间为0000H FFFFH、网站数据库指令为MOVX的一般状况下利用内部数据存储器，仅

15、在数据收集、处理或数据量过多的情况下扩展数据存储器。 外部数据摩瑞亚访问：采用16二进制位数据内存地址指针： DPTR地址分配： P2通讯端口输出地址上位8二进制位、P0通讯端口输出地址下位8二进制位、ALE锁存器地址信号、数据存储器读出/写入、内部数据RAM外部数据RAM、 内部数据内存地址：由两部分构成内部数据RAM00H 7FH (包括二进制位地址空间)特殊功能暂存器80H FFH，在内部数据RAM中，一部分用户针织面料可以执行字节单位的操作， 可以对各用户针织面料的8二进制位二进制代码执行以二进制位为单位的操作的SFR中，12个专用r是可以二进制位地址的修订128=96二进制位，但除去

16、IP.7 IP.6 IE.6 (96-3 )则为93二进制位，在总内部数据存储器上可以进行的位操作为221位地址(121位) 您还可以利用提供的工作库快速交换和处理数据。 单片微型计算机的特点之一：内部工作登记区由RAM形式构成。 在RAM的00H FFH区域中，按每个地址分割为4组工作暂存器，在各组中有8个工作暂存器，分别为R0 R7，进行了订正44 2 )作用： R0，R1，它可网站数据库到256字节摇滾乐中的用户针织面料，用于临时存储运算的中间结果，并提高运算速度，此时具有最高8个二进制位地址的R0 R7也可用作计数器，因此，16个二进制位地址指针是3 )栈内存点由于它是8二进制位，所以仅限于内部数据存储区域，原则上用户可以分配给像条内的任意区域，只要对SP赋予不同的初始值就可以指定不同的栈内存区域。 注：具体的操作时栈内存空间设置应与RAM分配统一考虑。 也就是说，在分配了工作暂存器和二进制位地址区域后，指定栈内存区域。 8031重新定径套后人为创建的SP为07H，指向工作暂存器区域0，因此用户初始化计程仪程序必须对SP设定初始值。