单片机1
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1.1单片机基本概念(1)CPU-单片机中央处理器(Central Processing Unit)的缩写,即CPU,CPU是电脑中的核心配件,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据(2)SCM,MCU,ECU(3)单片机与通用微机主要区别(cpu、存储器、I/O)微处理器(CPU)的区别:通用微机的CPU主要面向数据处理,其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。
单片机主要面向控制,控制中的数据类型及数据处理相对简单,所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些,计算速度和精度也相对要低一些。
存储器区别:通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。
单片机中存储器的组织结构比较简单,存储器芯片直接挂接在单片机的总线上,CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元,存储器的寻址空间一般都为64 KBI/O接口:通用微机中I/O接口主要考虑标准外设,用户通过标准总线连接外设,能达到即插即用。
单片机应用系统的外设都是非标准的,且千差万别,种类很多。
(4)单片机与嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(5)单片机系统单板机:将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路以及简单的输入/输出设备组装在一块印刷电路板上,称其为单板微型计算机,简称单板机。
单片机:将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上,称其为单片微型计算机,简称单片机。
微型计算机:微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路由总线有机地连接在一起的整体,称为微型计算机。
微型计算机系统:微型计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成的系统,称为微型计算机系统。
第1章 单片机概述1.1 单片机的概念1.1.1 单片机的定义单片机的全称是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer,SCM),也称为微控制器(Micro-Controller Unit,MCU),它是将中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、数据存储器RAM(Random Access Memory,随机读写存储器)、程序存储器ROM(Read Only Memory,只读存储器)以及I/O(Input/Output,输入/输出)接口集成在一块芯片上,构成的一个计算机系统,其组成框图如图1.1所示。
单片机可用下面的“表达式”来表示:单片机 = MPU+ROM+RAM+I/O+功能部件图1.1 单片机的组成框图1.1.2 单片机的诞生单片机诞生于20世纪70年代末,具有代表性的事件是1976年Intel公司推出了MCS-48单片机系列的第一款产品:8048。
这款单片机在一个芯片内集成了超过17000个晶体管,包含一个CPU,1KB的EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory,可擦可编程只读存储器),64字节的RAM,27个I/O端口和一个8位的定时器。
8048很快就成为了控制领域的工业标准,它们起初被广泛用来替代诸如洗衣机或交通灯等产品中的控制部分。
1980年,Intel公司在MCS-48的基础上推出了MCS-51系列的第一款单片机8051,这款单片机的功耗、大小和复杂程度都比8048提高了一个数量级。
8051集成了超过60000个晶体管,拥有4KB的ROM,128B的RAM,32个I/O端口,一个串行通信接口和两个16位的定时器。
经过三十多年的发展,MCS-51系列单片机已经形成了一个规模庞大、功能齐全、资源丰富的产品群。
单片机原理与应用技术·2·1.1.3 单片机的应用领域单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有:家用电器中的微波炉、洗衣机、电饭煲、豆浆机、电子秤;住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统;汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS;医用设备中的呼吸机,各种分析仪,监护仪,病床呼叫系统;公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏;电脑的外设,如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印机、传真机、调制解调器;计算机网络的通信设备;智能化仪表中的万用表、示波器、逻辑分析仪;工厂流水线的智能化管理系统,成套设备中关键工作点的分布式监控系统;导弹的导航装置,飞机上的各种仪表等。
第1~3章3.单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机。
它是将微处理器、存储器 RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器、DMA 控制器、串行通信控制器及并行I/O接口控制器及I/O电路等集成在一块芯片上,构成的微型计算机系统。
单片机分为4位、8位、16位至32位。
其中8位机是主流产品。
8位单片机系列/种类都很多,应用最为广泛。
如Inter的MCS-51系列、PIC系列、Motorola M68HC11/ M68HC05/ M6805系列、A VR系列等。
构成单片机的必要部分:(1)中央处理器(CPU);(2)存储器,包括ROM和RAM;(3)定时/计数器;(4)输入、输出(I/O)接口。
51系列属于哈佛体系结构,他的程序存储器和数据存储器各自独立,编址范围均为64K。
微机中有内部总线和外部总线两类。
外部总线包括:数据总线DB(Data Bus),地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)。
51机主要由九个主要部件组成:① 1个8位的中央处理器(ALU);② 4KB的只读程序存储器ROM或EPROM (89系列为Flash 型程序存储器,8052系列为8KB);③ 128B的数据存储器RAM(8052系列为256B);32条I/O线(4个8位并口P0、P1、P2、P3);④ 2个(8052系列为3个)定时计数器;⑤ 1个具有5个中断源(8052系列为6个)、2个优先级的中断嵌套结构的中断控制器;⑥ 1个支持多微机通信的全双工的异步串口;⑦特殊功能寄存器组(FSR);⑧ 1个片内振荡器和定时控制逻辑。
P3口是要特别强调的,51机对内置的功能模块的操作均在此端口上,包括外部中断源、计数器的输入、全双工串口端口及对扩展接口芯片的读、写控制信号(称为第二功能)。
1.主电源管 VCC (40脚)外接电源正极,MCS-51均为+5V ,电压范围一般为(5 5%)V 。
单片机指令大全(一)引言概述:本文是关于单片机指令的大全,主要介绍了单片机指令的基本概念和应用。
单片机指令是单片机操作的核心,具有重要的意义。
本文将按照不同的功能对单片机指令进行分类和阐述,为读者提供一份全面而简明的单片机指令资料。
正文:一、数据传送相关指令1. mov指令:用于将数据从一个寄存器传送到另一个寄存器2. ldi指令:用于将立即数存入寄存器3. ld指令:用于将存储器中的数据传送到寄存器4. st指令:用于将寄存器中的数据传送到存储器5. push和pop指令:用于将数据存入和取出堆栈二、算术运算指令1. add指令:用于将两个寄存器中的数据相加2. sub指令:用于将一个寄存器中的数据减去另一个寄存器中的数据3. inc和dec指令:用于将一个寄存器中的数据递增或递减4. mul和div指令:用于进行乘法和除法运算5. clr指令:用于将一个寄存器中的数据清零三、逻辑运算指令1. and指令:用于对两个寄存器中的数据进行按位与运算2. or指令:用于对两个寄存器中的数据进行按位或运算3. xor指令:用于对两个寄存器中的数据进行按位异或运算4. not指令:用于对一个寄存器中的数据进行取反运算5. test指令:用于对寄存器数据进行测试四、跳转指令1. jmp指令:用于无条件跳转到指定的地址2. jc、jnc、jz、jnz指令:用于根据特定条件进行跳转3. call和ret指令:用于子程序调用和返回4. cmp指令:用于比较两个寄存器中的数据5. loop指令:用于循环执行指定次数的程序五、I/O操作指令1. in指令:用于输入外设数据到寄存器中2. out指令:用于将寄存器中的数据输出到外设3. stc和clc指令:用于设置和清除进位标志位4. ei和di指令:用于开启和关闭中断5. hlt指令:用于控制单片机暂停执行总结:本文介绍了单片机指令的基本概念和分类,并详细阐述了每类指令的具体功能和使用方法。
1-什么是单片机?1、所谓的“单片机”、“单片微型计算机”、“MCU”(Microcontroller Unit)、“微控制单元”、“微控制器”这些名字都是一个意思,解释为一个单芯片的计算机,或者一台微型计算机。
为什么这么说呢?是因为它虽然只是一颗芯片,却集成了处理器、内存、硬盘、IO口等计算机的组成部分。
2、单片机(也就是计算机)的主要组成:CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、IO口(输入输出接口)和存储器。
下面进行具体介绍。
2.1、CPU:CPU是单片机(或计算机)的核心,相当于人的大脑,功能上为运算器+控制器。
在硬件上表现为:ALU+cache+BUSALU(算术逻辑单元)cache(高速缓存存储器,介于CPU与主存之间,解决两者的速度匹配问题)BUS(即总线。
其他功能模块均是通过总线和CPU进行连接)2.2、IO口,也就是单片机的引脚(手脚)。
如在计算机中键盘、鼠标、触摸屏等就是输入设备,也就是input,输入口;LCD显示器、声卡等就是输出设备,也就是output,输出口。
2.3、存储器2.3.1 计算机中的存储器的内存和外存内存(Memory,如RAM,一般是DRAM):距离CPU比较近,可以被CPU直接访问,可以按照字节来访问;CPU的速度>cache>内存速度;用来存储程序运行中的变量;容量小而贵。
如下图任务管理器中就可以看到我们计算机的内存大小,我的电脑是8G的,也有4G,16G的,越大电脑运行速度越快。
外存(Storage,如U盘、光盘、硬盘):距离CPU比较远,不能被CPU直接访问,一般按照块的单位访问;速度比内存慢;程序和数据一般均放在外存,计算机用的时候从外存读取到内存,然后CPU再从内存中读取数据使用。
举个例子,手机上下载的各种APP就在外存中,而你打开的应用如微信、扣扣、知乎都在后台即内存中运行,所以内存越大,手机运行越了流畅2.3.2 单片机中的存储器的内存和外存内存一般指RAM(Random access memory,随机访问存储器)外存一般指ROM(Read only memory,只读存储器)即Flash(闪存)单片机中的RAM一般都是SRAM。