单片机原理及应用电子版教材.pptx

《单片机原理及应用》电子教案

第一章单片微型计算机概述

本章主要介绍单片机的发展，基本的结构和特点

单片机的应用模式和领域，单片机的供应状态等

单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

1.1单片机的发展概况

综上所述，我们可以把单片机的发展历史划分为四阶段：

第一阶段(1976~1978年):低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。

第二阶段(1978~1982年):高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。

第三阶段(1982~1990年):16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M,片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等

第四阶段(1990年~):微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。

1.2单片机的结构特点

(1)片内的RAM采用寄存器结构形式，这样可以提高存取的速度；

(2)在存储器结构上，严格的将程序存储器ROM和数据存储器RAM在空间上分开；

(3)它的引出管脚一般都设计成多功能的；

(4)增加了一个全双工的串行接口，以扩充I/O口和外接同步输入和输出设备；

(5)有21个特殊功能寄存器；

(6)有丰富的指令系统，内部设置了可以位寻址的位地址空间。

单片机的主要品种及

1.3

系列

一、4位单片机

二、8位单片机

型号

制造技术

片内程序存储器

片内数据存储器

8051AH

HMOS

ROM(4k)

128字节

8031AH

AHMOS

无

128字节

8751H

HMOS

EPROM(4K)

128字节

80C51

CHMOS

ROM(4K)

128字节

80C31

CHMOS

无

128字节

8051

HMOS

ROM(8K)

256字节

8031

HMOS

无

256字节

表格1-1MCS-51系列型号

1.4单片机的应用

一、单片机在仪器仪表中的应用

二、单片机在机电一体化中的应用

三、单片机在智能接口和多机系统中的应用

四、单片机在生活中的应用

第二章MCS-51单片机的

结构和原理

本章主要介绍MCS-51系列的8051的基本结构、工作原理、存储器结构、PoP₁、P₂、P₃四个I/0口的基本工作原理和操作特点。单片机的各种工作方式、单片机的时序等。

2.1MCS-51单片机的结构原

理8051单片机的结构

ToT1

时钟电路

ROMRAM定时/计数器

并行接口串行接口中断系统

PoP1P2P3TXDRXDINT0INT1

图2-1MCS-51单片机的基本结构

内部总线

1

CPU

二、8051单片机的内部结构和工作原理

8051单片机的内部结构框图如图2-2所示，下面分别进行介绍：

osCP1口驱动器P3口驱动器

P1.0-P1.7