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重庆大学通信工程学院 任勇 重庆大学通信工程学院 任勇 重庆大学通信工程学院 任勇 课程：《单片机原理及应用》 教材：《单片机原理及应用》 ------使用Freescale S12X构建嵌入式系统 任勇 等编著，清华大学出版社，2012年2月第1版 学时：理论32+实验32=64 教学内容与要求：见教学大纲 实验内容与要求：见实验指导 重庆大学通信工程学院 任勇 第1章 概述 微型计算机 计算机技术带来了科研和生活的许多重大变革，可以说，标志了人类社会进步文明的又一次飞跃；更得益于大规模集成电路进步与发展，计算机的重要分支------微型计算机的发展日新月异，应用日益广泛，已渗透到生产、生活的各个方面，使许多领域的技术水平和自动化程度得以大大提高，并且越来越多的领域和越来越多的时候，人们都需要微型计算机来进行学习、工作或间接利用其工作等。 微型计算机------简称微机；微机技术的发展又形成相互独立、不同方向的两大分支： １、通用微机系统---以微处理器为核心(Micro Processor Unit)，强调处理功用，解决多方位需求。表现形式：外设配备齐全的微机系统（PC） ２、单片微机系统---以微控制器为核心(Micro Controller Unit)，强调控制功用，解决单一问题。表现形式：专用功能的嵌入式产品---嵌入式系统的表现形式之一（MCU） 重庆大学通信工程学院 任勇 微型计算机的基本结构 重庆大学通信工程学院 任勇 1.1 单片机的定义、发展、特点及应用 定义 在一块半导体芯片上，集成了CPU、ROM、RAM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统等主要功能部件，构成一个芯片级的微型计算机。 由于集成电路的进步，还可以包含Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ、通信接口等部件，功能日益增强。 术语称谓 中文：微控制器=单片机=单片微机=单片微控制器 英文：MCU（Microcontroller Unit） 并非Single Chip Microcomputer 标准：微控制器（ MCU ） 重庆大学通信工程学院 任勇 MCU的发展 早期：以Intel公司为领袖，同步于通用微机，有３个阶段： 第一阶段（1974～1978）初级，8位，MCS-48系列（带并行I/O接口、定时器／计数器、无串行I／O接口） 第二阶段（1978～1983）高级，8位，MCS-51系列（新增串行I/O接口、多级中断等功能完备，拓宽了其应用范围） 第三阶段（1983～）16位单片机，MCS-96系列（16位处理，含A/D转换器，功能加强，速度加快） 其中：MCS-51系列获得了最为广泛的应用，典型型号为使用 Intel 8051内核的89C51、89S51、89S52…… 其它类似：Motorola MC68HC05/08系列 重庆大学通信工程学院 任勇 目前：8位、16位、32位、64位并存，各厂家、多种类并存 注：字长(位)：CPU一次能够运算处理的二进制位数。位数越高，运算处理能力越强。（有别与数据总线的位数） MCU的发展趋势 可靠性 功能模块 总线接口 CPU的处理位数 功耗、价格 MCU的主要生产厂家 Intel、Atmel、Philips（恩智浦，NXP）、Motorola、ADI、TI、Microchip、西门子、富士通、三星、凌阳、盛群…… 美国领先，中国没有（龙芯？！） 重庆大学通信工程学院 任勇 MCU的特点 体积小，重量轻，价格低，耗电少，可靠性高（因内部集成） 控制能力强（如位处理，直接I/O操作） 形成的产品生命周期长 资源有限（如引脚少、片内存储器容量不大，但可扩或选） 运算能力不强（如乘、除、大数据量等） MCU的应用范围 几乎“无所不在，无所不为” 渗透：工业控制、通信、交通、仪器仪表、家用电器、办公自动化、汽车电子、PC外设…… 重庆大学通信工程学院 任勇 MCU与嵌入式系统 MCU技术、FPGA技术和DSP技术，是目