单片机原理与应用第1章-第二版1

课件

第1章 MCS-51单片机结构及原理内容提要

本章介绍单片机的概念、分类及应用领域。 单片机从硬件角度看由中央处理器CPU、程序存储器及 数据存储器、多种输入和输出(I/O)口组成，从软件的 角度看通过程序控制单片机各部分的运行，本章重点介 绍MCS-51系列单片机中央处理器、各种存储器、寄存 器、输入和输出口,复位方法等。这些都是与程序有关的 基础知识。 自1970-1975年美国多家公司开发出单片微型计算机以 来，单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支。本 书主要介绍单片机的发展概况，单片机的基础知识以及 单片机原理和应用。

课件

1.1 单片机的概念1.1.1 单片机的概念 随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展， 把计算机的运算器和控制器(即CPU),存储器 (程序存储器和数据存储器)和多种接口集成在一 块芯片上，称为微处理器(Microprocessor),也 叫微控制器，在我国习惯上又叫单片机。 微型计算机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范 围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作 为嵌入式微控制器其应用非常普及。是电类专业需 要掌握的一门常用电子技术。

课件

⒈单片机的组成一个最基本的微型计算机通常由以下几部 分组成： (1)中央处理器(CPU),包括运算 器、控制器和寄存器组； (2)存储器，包括ROM(只读存储器) 和RAM(静态可读写存储器); (3)多种输入/输出(I/O)接口，与外 部输入输出设备连接。

课件

随着计算机微型化的需要，把上述 微型计算机的基本功能部件全部集成在 一块半导体芯片上，使得一块集成电路 芯片就是一个单片机，单片机除了具备 一般微型计算机的功能外，为了增强实 时控制能力，绝大部分单片机的芯片上 还集成有定时器/计数器，某些单片机带 有A/D(模拟量转换成数字量)转换 器,D/A转换,串行接口等功能部件，使单 片机能够满足多功能控制技术要求。

课件

单片机结构上的设计重点是面向控制的需 要，因此，它在硬件结构、指令系统和I/O能 力等方面均有其独特之处，其显著的特点之一 就是具有非常有效的控制功能。所以，单片机 不但与一般的微机结构一样是有效的数据处理 机，而且还是一个功能很强的过程 控制机。只要加上较少的、所需要的输入/输 出设备或驱动电路，就可以构成一个实用的系 统，满足各种应用领域的需要。并且也可把有 些硬件功能软件化。图1.1是一单片机实验电 路，其中较大的一块集成电路是AT89C51单 片机，上部是采用数码管显示电路。

课件

图1.1 单片机实验电路图

课件

⒉单片机的特点 单片机具有集成度高、体积小、

功耗低、 系列齐全、功能扩展容易、使用灵活方便、抗 干扰能力强、性能可靠、价格低廉等特点。用 行话讲叫“性/价”比高。 ⒊单片机的发展概况 单片机自从1975年诞生以来，经历了近30 年的发展。目前单片机的产品已达60多种系列， 300多种型号。每年还有很多新型号产生。就 字长而言，单片机主要有4位、8位、16位和 32位等多种。这里说的“位”指CPU一次能 处理、传送的二进制数位数。

课件

1.1.2 单片机的应用领域由于单片机具有体积小、使用灵活、 成本低、易于产品化等的特点，特别是有 强大的、面向控制的能力，使它在工业控 制、智能仪表、外设控制、家用电器、机 器人、军事装置等方面得到了广泛的应用。 单片机的主要应用领域有以下几方面。

课件

⒈智能化产品单片机与传统的机械产品相结合，使传统的 机械产品结构简单化，控制智能化，构成新一代 的机、电一代化产品。目前，广泛用于工业自动 控制，如数控机床、可编程顺序控制、电机控制、 工业机器人，离散与连续过程自动控制等；家用 电器，如微波炉、电视机、录像机、音响设备、 游戏机等；办公设备，如传真机、复印机、数码 相机等；电讯技术，如调制解调器、声像处理、 数字滤波、智能线路运行控制；在电传、打印机 设计中由于采用了单片机，取代了近千个机械部 件；用单片机控制空调机，使制冷量无级调节的 优点得到了充分的发挥，并增加了多种报警与控 制功能；用单片机实现了通信系统中的临时监控、 自适应控制、频率合成、信道搜索等，构成了自 动拨号无线电话网、自动呼叫应答设备及程控调 度电话分机等等。

课件

⒉智能化仪表单片机引入到已有的测量、控制仪表后， 能促进仪表向数字化、智能化、多功能化、 综合化、柔性化发展，并使监测、处理、控 制等功能一体化，使仪表重量大大减轻，便 于携带和使用。同时成本低，提高了性能价 格比，长期以来测量仪器中的误差修正、线 性化处理等难题也可迎刃而解。单片机智能 仪表的这些特点不仅使传统的仪器、仪表发 生根本的变革，也给传统的仪器、仪表行业 技术改革带来了曙光。

课件

⒊智能化测控系统测控系统特点是工作环境恶劣，各种干扰 繁杂，而且往往要求控制实时，要求检测与控 制系统工作稳定、可靠、抗干扰能力强。单片 机最适合应用于工业控制领域，可以构成各种 工业检测控制系统。例如，温室人工气候控制、 电镀生产线 …… 此处隐藏：1025字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……