《主流单片机介绍》PPT课件.ppt

1、第2章 MCS-51单片机介绍,主要内容： 典型单片机（ MCS-51, AT89S51, PIC, Motorola, AVR ）的性能，MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统，难点在于时序、ISP下载技术。,典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、AVR等。 MCS-51为主流产品。 MSP430为低功耗产品，功能较强。 EM78为低功耗产品，价格较低。 PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。 AVR为

2、高速、低功耗产品，支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。,1.1 典型单片机性能概览,8051单片微机是美INTEL公司在1980年推出的MCS-51系列单片微机的第一个成员，MCS是INTEL公司的注册商标。凡INTEL公司生产的以8051为核心单元的其它派生单片微机都可称为MCS-51系列，有时简称为51系列。8051系列泛指所有公司生产的以8051为核心单元的所有单片微机。,1.2 MCS-51系列单片机,有些文献甚至也将8051泛指MCS-51系列单片机，8051是早期的最典型的代表作。由于MCS-51单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是说MCS-51内核实际上已

3、经成为一个8位单片机的标准。其他的公司的51单片机产品都是和MCS-51内核兼容的产品。同样的一段程序，在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的，如ATMEL的89C51（已经停产）、89S51等。,80C51系列单片微机是在MCS51的HMOS基础上发展起来的，它们具有CHMOS结构。 80C51系列单片微机保留了MCS51单片微机的所有特性，内部组成基本相同。80C51系列单片微机包括Intel公司的MCS-51单片微机，又包括了以8051为核心单元的世界许多公司生产的单片微机，比如PHILIPS的83C552及51LPC系列等、SIEMENS的SAB80512等、AMD的8053等、

4、OKI的MSM80C154等。 。,MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍以MCS-51单片机作为代表进行基础学习。 目前流行的ATMEL公司AT89系列如AT89S51， AT89S52 ，AT89C51(已停产)，是MCS-51内核系列兼容单片机。 所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是80C51还是MCS-51等等），在AT89系列上一样可以照常运行。,1.3 AT89系列单片机介绍,几种单片机封装形式,返回,14.4 AT89系列单片机,AT89系列单片机是ATEML公司的8位Flash单片机。AT89系列单片的核

5、心是8031，在软件和硬件方面与MCS-51系列完全兼容，MCS51系列单片机应用系统编写的程序可以直接使用。 AT89系列的引脚排列、定义与MCS-51完全一致，可以直接替换。由于内部有Flash，所以编写的程序烧录很方便，易于电擦除，可以反复使用，非常方便用户对程序进行修改。 Flash的容量从AT89C1051的1K到AT89S55的20K，有许多品种，选择余地大。,1.4 AT89系列单片机分类 AT89系列单片机的型号由三个部分组成：前缀、型号、后缀。 前缀：由AT字母组成、表示ATMEL公司 型号：由89C或89LV来表示。 89C中的9表示内部有Flash存储器，C为CMOS产品

6、。 89LV中的LV表示低电压产品。 89S中的S表示含有串行下载的Flash存储器,表示器件的型号。 例如AT89C52-12PI，表示为ATMEL公司产品，Flash存储器，CMOS芯片，速度为12MHz，DIP封装，工业产品。,MCS-51系列单片机配置一览表,1.5 AT89S52单片机介绍,AT89S52的性能及特点如下： 与MCS-51系列单片机产品兼容； 片内有4K(8K)可在线重复编程的快速闪存可擦写存储器(Flash Memory)； 存储器可循环写入/擦写 10000次以上； 存储器数据保存时间为10年以上； 宽工作电压范围，VCC可为2.7V6.5V；,全静态工作：可从0

7、Hz24MHz； 程序存储器具有三级加密保护； 128个字节(256字节)的内部RAM； 32条可编程I/O口线； 三个16位定时器/计数器； 中断结构具有5级(6级)中断源和两个优先级； 可编程全双工串行通讯； 空闲维持低功耗和掉电状态保护存储数据； 具有JTAG接口，可方便地在线编程或在系统编程。,1.6 元器件实物图,AT89系列单片机 AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051,通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302,EEPROM 24C02 温度传感器18B20,AD变换器0832,稳压片78L05,晶 振 电阻和排电阻,瓷片小电容,零压力插座,液

8、晶字符显示屏 液晶图形点阵显示屏,拨动开关,红外遥控用 发射接受一体管 继电器,各类接插件,88二极管点阵 八段数码管,面包板搭接的示例1,面包板搭接的示例2,超声波发射和接收一体化机,能汉字显示的显示屏和实时时钟板,电子万年历,实验板成品,1.7 ISP技术 ISP（In-SystemProgramming）,Lattice是ISP（在线可编程）技术的发明者(据说Lattice公司最早是由华人创办的），ISP技术极大的促进了PLD产品的发展。在系统编程ISPISP（In-SystemProgramming）在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件

9、，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术是未来发展方向。,可以看出，这样的开发步骤有以下优点： 1）不需频繁的拔插芯片，不容易损坏芯片的引脚； 2）如果频繁的调试程序，换程序，不必重复拔插，大大提高了开发效率。 ISP技术彻底地改变了传统的开发模式，它只要在电路板上留下个接口（如ispdown的十芯插座），配合ispdown的下载电缆，就可以不用拔出芯片，在电路板上就可以对芯片进行编程。,线路板厂生产的成品,与微机并口的连接方法,微机的并口端连线,1.8单片机的开发与应用方法简述,由于单片机本身没有开发编程的能力，所以必须借助开发工具。 硬开发工具:各种编程器、仿真开发机等编程开发设备；软开发工具:各种编辑、汇编、模拟调试等工具软件。 开发过程：总体设计、硬件设计、制版与安装、软件设计、调试运行。 硬件仿真调试：借助于各种实时在线开发仿真器，对目标程序进行多种方式的联机运行调试，从而发现程序中的错误之处并改正之。