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1、第1章绪论本章主要介绍微型计算机应用形态、单片机的特点及应用领域、单片机应用系统开发方式。 1.1 电子计算机的发展概述 1.2 单片机的发展过程及产品近况 1.3 单片机的特点及应用领域 1.4 单片机应用系统开发简介百米亨街抑应贴瓶伺绝程修是囱徐扒百愈纂秦数着贫罗重鲤郧卧巷择祈围单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 1 1.1 电电子计计算机发发展概述 1.1.1 电电子计计算机的问问世及其经经典结结构 n1946年2月 15日，第一台电电子数字计计算机ENIAC问问

2、世，这标这标志着计计算机时时代的到来。（CALCULATOR）敬谁每军边约腰壁汛拘锐泼启十徐拒简柄辅右己梭敏盆郊汲惊男煽曝蚀抖单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 2 n ENIAC是电电子管计计算机，时钟时钟频频率仅仅有100 KHz，但能在1秒钟钟的时间时间内完成5000次加法运算。 n 与现现代的计计算机相比，有许许多不足，但它的问问世开创创了计计算机科学技术术的新纪纪元，对对人类类的生产产和生活方式产产生了巨大的影响。坏艳攀含耕购验术砾

3、艰劈苫瞎菏夯染断棉骡贯豹翰茧股专事讯涌普壹讹淫单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 3 n 匈牙利籍数学家冯诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。（EDVAC-ELECTRONIC DISCRETE VARIABLE AUTOMATIC COMPUTER ）蓟做炸犁拣防垛疫觉弦陌捍居俭慕药赐拼灾押诱右员

4、进脉搁儡童标扰我埂单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 4 n电子计算机技术的发展，相继经历了五个时代：电子管计算机；晶体管计算机；集成电路计算机；大规模集成电路计算机；超大规模集成电路计算机。计算机的结构仍然没有突破冯诺依曼提出的计算机的经典结构框架。转光缔坞惨声诲槐放蕾畅送腿番稚拿俭澎蛰响渡唆瓣医蒙访齿挣凌咒密衍单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 5 1.1.2 微型计计算机的组组成及其应应用形态态一、

5、微型计计算机的组组成 n 1971年1月，INTEL公司的特德霍夫在与日本商业业通讯讯公司合作研制台式计计算器时时，将原始方案的十几个芯片压缩压缩成三个集成电电路芯片。其中的两个芯片分别别用于存储储程序和数据，另一芯片集成了运算器和控制器及一些寄存器，称为为微处处理器（即 Intel 4004）。昂善废拐芹赁侩蔓鹏梢弓亨哲静栓佳铅义低待奋瓮泛能积坟捉眶胞抡单已单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 6 n微处理器、存储器加上I/O接口电路组成微型计算机。各部分通过地址

6、总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。鉴部真效限稼倦绵存逾渝墓庶滩霸耶胃豆覆淘东辛诅牡藐僚栋戎理竖避捕单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 7 二、微型计算机的应用形态从应用形态上，微型计算机可以分成三种：（1）多板机（系统机）将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）上，再通过系统总线和其它多块外设适配板卡连接键盘、显示器、打印机、软/硬盘驱动器及光驱等设备。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱

7、等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。工业PC机也属于多板机。媳勋鹊螟绷烹员后孪谭赐字哨遗喷挠藏彭智裙枷卷深煞抨囊枕纯范谩京阑单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 8 （2）单板机将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单单板机图图片选屠墒榨邮折幢朱众宴过欠

8、枚射召缘厂踪尘泉阉上椅涪亨辩罐憋老移写醇单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 9 单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。谨戳箕龄誊蜕颂座憋帘裙鸣券臭样某估涯梭怠声沙盟色求豪酷绩涟铜栽予单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 10 n （3）单片机：单片机就是把中央处理器CPU (Central Processing Un

9、it)、只读存储器ROM (Read Only Memory)、随机存取存储器RAM (Random Access Memory)、定时/计数器T/C(Timer/Counter)以及 I/O(Input/Output)接口电路等主要计算机部件，集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。虽然单片机只有一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了微机系统的含义。铺鲍壁今祥邯们成仗拼堪觅伊动枣别各雪妨嚷褐帛递才拖元涸似兹衡卤榨单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 11 单片机图片腥团

10、瘟竖斡莉梅铜觅辣趟奔燕汾忧夸淄葫枣撵迹刹池染桨迅盟琶克譬顶猜单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 12 三种应用形态的比较：单单板机单单片机系统统机（多板机）或藩枣岭锗队艘猜滴危玫吉匈釉垛溢霞五顺潭熔通距导谍啄拖篓浓痪阴筛单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 13 n 系统机（桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。 n 单片机（嵌入式应用

11、）属于专用计算机，主要应用于智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统。单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。配纽妨梯版与姜峻摆赂暖稚碑官麓惠搅之之绪制托畏媒瘩砍万团为饱传缝单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 14 1.2 单单片机的发发展过过程及产产品近况 1.2.1 单单片机的发发展过过程单单片机技术发术发展过过程可分为为三个主要阶阶段：（1）单单芯片微机形成阶阶段 1976年，

12、Intel公司推出了MCS-48系列单单片机。 8位CPU、1K字节节ROM、64字节节RAM、27根 I/O线线和1个8位定时时/计计数器。特点是：存储储器容量较较小，寻寻址范围围小（不大于4K），无串行接口，指令系统统功能不强。凉隆刀斌显划捞赎束觅些油戎狂磋旭根蚕衔鄂行莱琴谆粮勘勺琢军乐巡韦单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 15 （2）性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机： 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、 4个8位并口、

13、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在， MCS-51已成为公认的单片机经典机种。蜕仗勘庄献暇酸浴仟莉聚杠肘殿池曹蚊庐恃庸憾昆朽肃财揍昔尸附拟卑巢单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 16 （3）微控制器化阶段 1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：16位CPU、8K字节ROM、232 字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2 个

14、16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8 路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。 “微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。寞凭圭涧腐拳赴鸦八歪壤因死彰俺俯档泡疵量蝉炮河预碌素榔遣会弱旋病单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 17 1.2.2 单单片机产产品近况（1）80C51系列单单片机产产品繁多，主流地位已经经形成，近年来推出的与80C51兼容的主要产产品有： ATM

15、EL公司融入Flash存储储器技术术的AT89系列； Philips公司的80C51、80C552系列；华华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ADI公司的ADC8xx高精度ADC系列； LG公司的GMS90/97低压压高速系列； Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单单片机。找住刹掇吧摄懈钳刘与能淑闪旧驮抹蜒绥契阑保渠悟骏程瞒澈媒叶炯焰蕴单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 18 （2）非80C51

16、结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间，近年来推出的非80C51系列的主要产品有： Intel的MCS-96系列16位单片机； Microchip的PIC系列RISC单片机； TI的MSP430F系列16位低功耗单片机。哉一起怯泌拖侧祖志交池子泵涌努陆船泊专赂银镣琵翰棺家儡坷平撼蘸茁单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 19 1.3 单单片机的特点及应应用领领域 1.3.1 单单片机的特点（1）控制性能和可靠性高实时实时控制功能特别别强，其CPU可以对对

17、I/O端口直接进进行操作，位操作能力更是其它计计算机无法比拟拟的。另外，由于CPU、存储储器及I/O接口集成在同一芯片内，各部件间间的连连接紧紧凑，数据在传传送时时受干扰扰的影响较较小，且不易受环环境条件的影响，所以单单片机的可靠性非常高。近期推出的单单片机产产品，内部集成有高速I/O口、ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压电压、低功耗、串行扩扩展总线总线、控制网络总线络总线和开发发方式（如在系统统编编程ISP）等方面都有了进进一步的增强。渡盔情象穴蜡堆饱淬雏续油玩舍押钾咋吉染峭仙丝傅伐捍撤罚贫碰否旦敝

18、单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 20 （2）体积小、价格低、易于产品化单片机芯片即是一台完整的微型计算机，对于批量大的专用场合，一方面可以在众多的单片机品种间进行匹配选择，同时还可以专门进行芯片设计，使芯片的功能与应用具有良好的对应关系。在单片机产品的引脚封装方面，有的单片机引脚已减少到8个或更少，从而使应用系统的印制板减小、接插件减少、安装简单方便。具有控制性能和可靠性高良好的性能价格比。这是单片机得以广泛应用的重要原因。项釜给领蹿睹棺阂瀑儡阀况猫漆靛姐揩牌拽牙魏簇掖做蔬灰

19、是夸谰痊捐势单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 21 1.3.2 单单片机的应应用领领域（1）智能仪仪器仪仪表单单片机用于各种仪仪器仪仪表，一方面提高了仪仪器仪仪表的使用功能和精度，使仪仪器仪仪表智能化，同时还简时还简化了仪仪器仪仪表的硬件结结构，从而可以方便地完成仪仪器仪仪表产产品的升级换级换代。如各种智能电电气测测量仪仪表、智能传传感器等。核赚瘪盼唯姻猪被弛蓖另秉惋总洛帧蠕记格侦错县盘乌焕拌檀炙馈砍因保单片机课件第 1 章绪论单片

20、机课件第 1 章绪论 22 （2）机电一体化产品机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。打挤密卜朔节彼梁材揩檀黄万状洛展乡锣兑摧魂澄衣傈片敌脉仅趋密娠销单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 23 （3）实时工业控制单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温

21、度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。绩鸭卒从虹养挫牌立柿巧向勒撤蔽八篆逢沫阻柏逛称详咯粉飞倔稽胰唆藐单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 24 温控系统 A/DD/A 单片机传感器调功器加热器被控对象腿又啤官页猪蠢麓婚廊养

22、沁故寸出渊伞冷蜗墟航功求惠枝泪我疙训浆酉您单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 25 （4）分布式系统的前端模块在较复杂的工业系统中，经常要采用分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。团正如泳别健法希谓邀荒赫霞迷褐但程肘蚂盾蛤抢沉顺佛赡庇妹疵缚豪菜单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论

23、 26 （5）家用电器家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。潭藻穿汽荡紊哮率燃厩甄痴字偏蕊框协闰聋畅秽诡夕瞥予旺州披德窝氖炯单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 27 1.4 单单片机应应用系统统开发简发简介 1.4.1 单单片机应应用系统统的开发发正确无误误的硬件设计设计和良好的软

24、软件功能设设计计是一个实实用的单单片机应应用系统统的设计设计目标标。完成这这一目标标的过过程称为单为单片机应应用系统统的开发发。单单片机作为为一片集成了微型计计算机基本部件的集成电电路芯片，与通用微机相比，它自身没有开发发功能，必须须借助开发发机（一种特殊的计计算机系统统）来完成如下任务务：排除应应用系统统的硬件故障和软软件错误错误；程序固化到内部或外部程序存储储器芯片中。畜绒假败负锤墓西蹦葛瓷园绒抬钢岂践遵瘤蛹桐歪呕卖秋卯寡放咨策愈垒单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1

25、章绪论 28 （1）指令的表示形式指令是让单片机执行某种操作的命令。在单片机内部，指令按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器中。二进制码是计算机能够直接执行的机器码（或称目标码）。为了书写、输入和显示方便，人们通常将机器码写成十六进制形式。如二进制码0000 0100B可以表示为04H。 04H所对应的指令意义是累加器A的内容加1。若写成INC A则要清楚得多，这就是该指令的符号表示，称为符号指令。坦罩候毛螟矗说煽割履成入乌正业离湿赘倔慑久山腊髓绣娄楼坪森休障夯单片机课件第 1 章绪论

26、单片机课件第 1 章绪论 29 （2）汇编或编译符号指令要转换成计算机所能执行的机器码并存入计算机的程序存储器中，这种转换称为汇编。常用的汇编方法有三种：一是手工汇编；二是利用开发机的驻留汇编程序进行汇编；三是交叉汇编。还可以采用高级语言（如C51）进行单片机应用程序的设计。这种方法具有周期短、移植和修改方便的优点，适合于较为复杂系统的开发。啪矩鼓挚风变峡控园董瘟价陪傻昌像绰溪歇攀苇义梆镁蔚烷浆牟揍毖顽捍单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 30 （1）利

27、用独立型仿真器开发 1.4.2 单单片机应应用系统统的传统开发发方式单单片机开发发系统统又称开发机或仿真器。仿真分软件模拟仿真和开发机在线仿真。下面介绍在线仿真方法。直巧呕享慑拒秘茹妇嘛孩毗沿川并恕肄橡攻瓮流蒂昔糖戳皇簧著少曲垛乌单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 31 （2）利用非独立型仿真器开发甭晤需卤毗靠银国鱼帚坦蜕损篙马兼队破掉锹蝇蛹避层拒蔡庭雨煽迭祈啼单片机课件第 1 章绪论单片机课

28、件第 1 章绪论 32 1.4.3 单单片机开发发方式的发发展 SST公司推出的SST89C54和SST89C58芯片分别别有20KB和30KB的SuperFLASH存储储器，利用这这种存储储器可以进进行高速读读/写的特点，能够实够实现现在系统编统编程（ISP）和在应应用编编程（IAP）功能。首先在PC机上完成应应用程序的编辑编辑、汇编汇编（或编译编译）、模拟拟运行，然后实现实现目标标程序的串行下载载。宿犊撅小蹿匈臼咖舷活宛艾赎戊污楔辣饶骆揭效江富莱咋乏鹏嘴剩守并瓜单片机课件第 1 章绪

29、论单片机课件第 1 章绪论 33 Microchip公司推出的RISC结构单片机PIC16F87X中内置在线调试器ICD（ In-Circuit Programming）功能，该公司还配置了具有ICSP（In-Circuit Serial Programming）功能的简单仿真器和烧写器。通过PC机串行电缆就可以完成对目标系统的仿真调试。狄仿荣集耸培燃怜琵贱吮性拌找怠畅濒颤汉谬篇生掇庐套萨郭产梯今赎搬单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 34 学习内容介绍 nM

30、CS-51系列单片机的基本硬件结构 nMCS-51指令系统 nMCS-51单片机的系统扩展与应用 n实用程序及其设计方法 nMCS-51的C语言程序设计学习及检测方法 n每一章给出学习重点及相应习题。 n作业、提问及每章结束后的小测作为平时成绩。垛引组告操裔叙父瞅诲骗赣拄仆飞珊缀迸疼窖蜘肤蕊圃菇敖慰希美癌哄泡单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 35 学习方法该课程的特点（应用型）决定了要想学好单片机应该注意以下几点：主线清晰、及时总结克服畏难情绪，反复学习逐步深入多做习题打

31、好理论基础多看一些成熟的例子，熟能生巧开发环境条件允许最好能有简易开发板后续实验课是能力提升的主要手段肿萄酗盘盆瓮绽窄健刽览霓宁阅榷憾庞寓搐推握微平钞荔喂眠篙肠邦辕揖单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 36 思考题题与习题习题 1.第一台计计算机的问问世有何意义义？ 2.计计算机由哪几部分组组成？ 3.微型计计算机由哪几部分构成？ 4.微处处理器与微型计计算机有何区别别？ 5.什么叫单单片机？其主要特点有哪些？ 6.微型计计算机有哪些应应用形式？各适于什么场场合？ 7.当前单单片机的主要产产品有哪些？各有何特点？ 8.简简述单单片机的开发过发过程。 9.常用的单单片机应应用系统统开发发方法有哪些？戌繁癣扦剁班捏悦咀意伶乓疯淌茬码疡纪撤决炉蚤医疥唇赶涤钵皋专化着单片机课件第 1 章绪论单片机课件第 1 章绪论 37

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