單片機的基本概念單片機的發(fā)展單片機的發(fā)展趨勢單片機的特點單片機的應(yīng)用第

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章

單片機概述本章內(nèi)容SingleChipMicrocomputer單片機的基本概念

單片機，就是把中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）、存儲器（Memory）、定時器/計數(shù)器、中斷、輸入/輸出I/0（Input/Output）接口電路等功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機，如下圖所示。單片機常被作為控制部件嵌入在應(yīng)用系統(tǒng)中，所以也被稱為嵌入式微控制器或嵌入式單片微機。程序存儲器ROM數(shù)據(jù)存儲器RAM振蕩器與時鐘CPU總線控制邏輯定時/計數(shù)器并行端口中斷系統(tǒng)串行端口XTAL1XTAL2T0T1P0

P1

P2

P3TXDRXD

INT0INT1RSTALEEAPSEN系統(tǒng)總線微型計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：多板機

主板顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU中央處理器：計算機的核心部件,它由運算器和控制器組成,主要完成計算機的運算和控制功能。存儲器：具有記憶功能的電子部件，分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器兩類。程序存儲器用來存儲程序、表格等相對固定的信息；數(shù)據(jù)存儲器用來存儲程序運行期間所用到的數(shù)據(jù)信息。輸入/輸出接口：CPU與相應(yīng)的I/O設(shè)備（如:鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等）進行信息交換的橋梁,其主要功能是協(xié)調(diào)、匹配CPU與外設(shè)的工作。串行口：實現(xiàn)單片機和其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送,它即可作為全雙工異步通用收發(fā)器使用,又可作為同步移位寄存器使用。定時器/計數(shù)器：用于實現(xiàn)定時或計數(shù)功能,并以其定時或計數(shù)結(jié)果對操作對象進行控制.中斷控制系統(tǒng)：單片機為滿足各種實時控制的需要而設(shè)制的，是重要的輸入輸出方式。8051單片機中有5個中斷源，它們又可以分為高級和低級兩個優(yōu)先級別。時鐘電路：主要由振蕩器和分頻器組成，為系統(tǒng)各工作部件提供時間基準。串口、中斷、定時/計數(shù)是單片機重要的內(nèi)部資源，為CPU控制外部設(shè)備，實現(xiàn)信息交流提供了強有力的支持?？偩€（BUS）：計算機各工作部件之間傳送信息的公共通道?？偩€按照其功能可分為:數(shù)據(jù)總線DB（DataBus）、地址總線AB（AddressBus）和控制總線CB（ControlBus）三類，分別傳送數(shù)據(jù)信息、地址信息和控制信息。單片機的發(fā)展單片機自誕生以來，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。先后經(jīng)歷了4位機、8位機、16位機和32位機幾個有代表性的發(fā)展階段。1．4位單片機

自1975年美國德克薩斯儀器公司首次推出4位單片機TMS-1000后，各個計算機生產(chǎn)公司竟相推出4位單片機。

特點：體積小，價格便宜，功能簡單，片內(nèi)程序存儲器ROM為2-8KB，數(shù)據(jù)存儲器RAM為128*4-512*4位。

應(yīng)用：家用電器、計算機、高檔電子玩具等數(shù)據(jù)量要求較小而時間要求較高的領(lǐng)域。單片機的發(fā)展趨勢1．制作工藝CMOS化

2．應(yīng)用系統(tǒng)單片化

3．共性與個性共存

3．單片機的I/O引腳通常是多功能的。引腳處于何種功能，可由指令來設(shè)置或由機器狀態(tài)來區(qū)分。能解決實際引腳數(shù)和需要的信號線的矛盾。4．單片機的外部擴展能力強。在內(nèi)部的各種功能部件不能滿足應(yīng)用需要時，均可在外部進行擴展（如擴展ROM、RAM，I/O接口，定時器/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)等），與許多通用的微機接口芯片兼容。給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計帶來極大的方便和靈活性。5．結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化。

能方便靈活地組成各種智能測控儀器儀表和設(shè)備。

2．采用面向控制的指令系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲器用來存儲程序運行期間所用到的數(shù)據(jù)信息。主板數(shù)據(jù)存儲器用來存儲程序運行期間所用到的數(shù)據(jù)信息。SingleChipMicrocomputer單片機自誕生以來，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。中斷控制系統(tǒng)：單片機為滿足各種實時控制的需要而設(shè)制的，是重要的輸入輸出方式。中央處理器：計算機的核心部件,它由運算器和控制器組成,主要完成計算機的運算和控制功能。產(chǎn)品在120℃溫度條件下經(jīng)44小時老化處理，并通過電氣測試及最終質(zhì)量檢驗，可以適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。8051單片機中有5個中斷源，它們又可以分為高級和低級兩個優(yōu)先級別。XTAL1XTAL216位單片機把單片機的功能又推向了一個新的臺階，功能強大，常用于高速復(fù)雜的控制系統(tǒng)。微型計算機系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計帶來極大的方便和靈活性。此外單片機還具有體積小，成本低，使用靈活、集成度高、面向控制、可靠性高、抗干擾能力強、低功耗、低電壓、可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制等特點。6．可靠件高。單片機芯片按工業(yè)測校環(huán)境要求設(shè)計的。產(chǎn)品在120℃溫度條件下經(jīng)44小時老化處理，并通過電氣測試及最終質(zhì)量檢驗，可以適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。此外單片機還具有體積小，成本低，使用靈活、集成度高、面向控制、可靠性高、抗干擾能力強、低功耗、低電壓、可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制等特點。單片機的應(yīng)用

1．日常生活中的單片機電器產(chǎn)品

2．單片機在計算機外部設(shè)備中的應(yīng)用微型打印機、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器……3．智能化儀器