01单片机概述

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单片机课件ppt

无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不断提高，功能不断丰富，应用领域也不断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领域中的重要分支，广泛应用于各个领域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统中，如过程控制、数据采集、机械臂控制等。

单片机在智能家居领域中也得到了广泛应用，如智能门锁、智能照明、智能空调等。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的按键输入，并相应地控制输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定时器功能，以实现定时控制或时间间隔测量。

单片机的原理与设计开发

设备管理
通过单片机编程，实现对家居设备的集中管理和控制。
数据采集
利用传感器模块，实时采集家居环境数据，如温度、湿度、光照等。
人机交互
通过手机APP或智能语音助手等设备，实现家居设备的远程控制和语音交互。
THANKS
感谢观看
单片机的应用领域
智能仪表
单片机可以实现各种智能仪表的测量和控制功能，如温度、压力、流量等。
工业控制
单片机可以用于实现工业生产线的自动化控制，如电机控制、生产线监控等。
家用电器
单片机可以用于实现家用电器智能化，如智能电视、智能冰箱等。
单片机的发展历程
早期单片机
早期的单片机只有简单的计算和控制功能，主要用于工业控制和智能仪表等领域。
输入输出接口
实现单片机与外部设备的通信。
中断系统
实现单片机的实时处理和多任务处理。
单片机的指令系统
指令集
单片机所能执行的指令集合。
指令格式
指令的编码格式和长度。
寻址方式
指令中操作数的寻址方式。
指令执行时序
单片机执行指令所需的时间和时序。
单片机的存储器结构
用于控制单片机内部特定功能。
用于存储数据和堆栈。用于存储程序代码。
单片机的原理与设计开发
目录
• 单片机概述 • 单片机的工作原理 • 单片机的设计开发 • 单片机设计开发的实践案例
01
单片机概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，将计算机的中央处理器、存储器、输入输出接口等集成在一块芯片上，实现微型计算机的功能。
特点
单片机具有体积小、重量轻、低功耗、可靠性高等优点，广泛应用于智能仪表、工业控制、家用电器等领域。

单片机应用技术(C语言版)

。
单片机在物联网领域的应用
传感器节点
单片机作为传感器节点的核心，实现数据采集、处理和传输
。
智能家居
单片机应用于智能家居设备，实现智能化控制和管理。
工业自动化
单片机在工业自动化领域中用于设备控制、监测和数据处理。
物流追踪
单片机应用于物流追踪系统，实现物品位置和状态的实时监
控。
单片机与其他技术的融合发展
抗干扰技巧
介绍如何在单片机C语言中采取抗干扰措施，提高程序的稳定性和可靠性。
04
单片机应用实例
智能家居控制系统
具体应用包括
智能照明、智能安防、智能家电控制等，能够提高家居生活的便利性和舒适性。
实现方式包括
硬件电路设计、传感器接口编程、通信协议制定等，需要熟练掌握单片机的硬件结构和C语言编程。
与人工智能技术的结合
单片机将与人工智能算法结合，实现智能化决策和控制。
与无线充电技术的结合
单片机可用于无线充电控制和管理，提高充电设备的便利性。
与云计算技术的结合
单片机通过与云计算平台连接，实现数据存储和分析。
与生物识别技术的结合
单片机可用于生物识别系统的数据处理和控制，提高身份认证的安全性。
变量声明用于定义程序中使用的各种变量，数据类型定义了变量存储空间的大小和格式，运算符则用于对数据进行各种运算操作，控制结构则用于控制程序的执行流程。
C语言数据类型与运算符
C语言的数据类型包括整型、浮点型、字符型等，每种类型都有其特定的存储空间和格式。
运算符则包括算术运算符（如加、减、乘、除）、关系运算符（如等于、不等于）、逻辑运算符（如与、或、非）等。
THANKS

《单片机教程》课件

《单片机教程》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机，通常包含中央处理器、存储器、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一，通过编程可以实现对按键的检测和处理。在编程过程中，需要了解单片机的中断机制和去抖动技术，以及按键的编码方式。同时，还需要根据实际需求编写相应的按键处理函数，实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要的部分，它允许单片机在执行主程序的过程中，暂时中断当前工作，转去响应突发事件，处理完毕后再返回主程序继续执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息，同时具有防撬、防钻、防砸等功能，提高了家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统工作原理控制方式应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制，常用于温室大棚、孵化器、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度，将温度信号转换为电信号传递给单片机，单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关，调节环境温度，使温度保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

单片机控制系统

单片机控制系统
汇报人： 2024-01-04
目录
• 单片机控制系统概述 • 单片机硬件系统 • 单片机软件系统 • 单片机控制系统设计与实现 • 单片机控制系统案例分析
01
单片机控制系统概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，内部集成了计算机的基本电路，包括中央处理器、存储器、输入输出接口等。
抗干扰设计
采取措施降低系统受到的电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
系统软件设计
程序流程设计
根据需求设计合理的程序流程，包括主程序、中断服务程序
、子程序等。
算法设计
为实现系统功能，设计合适的算法，提高系统的数据处理能力和控制精度。
数据结构设计
合理规划系统中的数据结构，便于数据的存储、传输和处理。
冗余技术
通过重复执行关键代码或数据来提高软件的可靠性。
软件陷阱技术
当程序跑飞时，通过软件陷阱将其引导至复位地址。
数字滤波技术
通过多种算法对采集到的数据进行滤波处理，去除噪声干扰。
04
单片机控制系统设计与实现
系统需求分析
功能需求
明确系统需要实现的具体功能，如数据采集、控制输出、通信等。
性能需求
特点
单片机体积小、重量轻、功耗低，可靠性高，价格便宜，易于开发，广泛应用于各种控制系统中。
单片机控制系统的应用领域
01
02
03
04
智能家居
用于控制家电设备，实现智能化管理。
工业自动化
用于控制生产设备，实现自动化生产。
智能仪表
用于测量和控制各种物理量，如温度、压力、流量等。
医疗设备
用于控制和监测医疗设备，如监护仪、呼吸机等。

《哈工大单片机》课件

控制等。
02
总结词
通过单片机实现对家居设备的智能化控制，提高生活便利性和舒适度。
03
详细描述
单片机作为智能家居系统的核心控制器，能够实现对家居设备的远程控
制、定时控制和语音控制等功能，提高家居生活的便利性和舒适度，同
时降低能耗和节约能源。
工业控制系统
工业控制系统
介绍单片机在工业自动化领域的应用，如数据采集、设备监控、生产过程控制等。
单片机的历史与发展
总结词
单片机的历史与发展
详细描述
单片机的发展历程可以分为三个阶段。第一阶段是单片机诞生初期，主要代表产品是Intel于1971年为日本名为名为Mitsubishi的电气集团开发的，该阶段单片机功能简单，指令集短，位数不一。第二阶段是在20世纪 80年代初，随着微电子技术和计算机技术的发展，单片机的指令集功能不断增强，位数也得到了统一，形成了8位、16位、32位等不同位数的单片机。第三阶段是进入21世纪后，随着嵌入式系统的发展，单片机也向专业化、智能化方向发展，出现了各种具有特殊功能的单片机，如DSP、ARM等。
03
C语言具有较好的可读性和可维护性，适合开发大型项目。
其他编程语言
其他编程语言包括C、Java等高级语言，也可以用于单片机的开发。
这些高级语言可以提供更好的抽象和封装，使开发更加方便快捷。
但是这些高级语言运行效率较低，需要经过解释或编译成机器码才能运行。
04 单片机的开发环境
Keil软件
03
04
支持多种单片机型号，如PIC系列、AVR系列等。
支持多种操作系统，如 Windows、Linux等。
05 单片机开发流程

单片机第一讲RZ-51V2.0开发板介绍

。
汽车电子
单片机可以用于实现汽车电子系统的各种控制和监测功能。
单片机的发展历程
4位单片机
8位单片机
早期的单片机多为4位，主要用于简单的控制和显示功能。
随着技术的发展，8位单片机逐渐成为主流，具有更强的处理能力和更广泛的应用领域。
16位单片机
ARM系列单片机
16位单片机相对于8位单片机具有更强的处理能力和更高的运行速度，但价格也相对较高。
02
支持在线编程和调试，方便用户在开发过程中进行代码修改和调试。
开发工具与软件环境
提供Keil uVision等集成开发环境（IDE），支持代码编辑、编译、调试等功能。
支持多种单片机仿真器，如ST-Link、 J-Link等，方便用户进行单片机仿真和调试。
示例程序与代码库
提供丰富的示例程序和代码库，涵盖了各种应用场景，如LED闪烁、按键控制、串口通信等。
支持在线编程
开发板支持在线编程，方便用户进行程序的调试和烧录。
开发板的技术规格与参数
工作电压
5V直流电源供电。
封装形式
采用标准DIP封装形式。
工作温度范围
-20℃~+70℃。
单片机型号
支持多种单片机型号，如STC89C52、 AT89C52等。
存储器容量
根据单片机型号不同，存储器容量有所不同，最大可支持到64KB。
开发板提供了丰富的接口，包括电源接口、串口通信接口、ADC接口、GPIO接口等，方便用户进行各种外设的连接和控制。
开发板的主要功能与特性
支持多种单片机型号
rz-51v2.0开发板支持多种单片机型号，如STC89C52、 AT89C52等，方便用户进行单片机的选型和使用。

《单片机教学》课件

单片机在智能农业中的应用：说明单片机在智能农业中的具体应用，如温度、湿度、光照等环境参数的监测和控制
实现方案：详细介绍如何利用单片机技术实现智能农业的应用，包括硬件和软件的设计与实现
案例总结：总结智能农业应用案例的优点和不足，提出改进和优化建议
感谢您的观看
汇报人：PPT
04 单片机基本操作
单片机的启动和关闭
启动：上电后，单片机自动启动并开始运行程序关闭：通过软件或硬件方式关闭单片机，停止程序运行
单片机的复位操作
复位操作的方式：手动复位和自动复位
复位操作的原理：通过特定的复位引脚或外部信号触发
复位操作的作用：清除单片机内部状态，回到初始状态
复位操作的应用：提高单片机系统的稳定性和可靠性
接口技术的实例演示
接口技术概述：介绍接口技术的基本概念、分类和应用领域
接口电路设计：介绍单片机接口电路的设计方法和注意事项
接口技术实例演示：通过具体实例演示单片机接口技术的应用，包括输入输出接口、串行通信接口、并行通信接口等
实验与验证：通过实验验证单片机接口技术的可行性和可靠性，包括硬件连接、软件编程和调试过程等
《单片机教学》 PPT课件
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录 /目录
01
点击此处添加目录标题
04
单片机基本操作
02
单片机概述
05
单片机程序设计
03
单片机基础知识
06
单片机接口技术
01 添加章节标题
02 单片机概述
单片机的定义和特点
智能家居控制系统的设计与实现：详细介绍智能家居控制系统的设计思路、硬件组成和软件实现方法。

《单片机原理与应用》ppt课件

条件转移指令
子程序调用与返回
根据某个条件判断的结果来决定程序是否转移到指定的地址执行，如JZ（零转移）、JNZ（非零转移）等。
子程序是一段可以独立执行的程序段，通过调用指令CALL实现子程序的调用和返回。在调用子程序时，需要将返回地址压入堆栈；在子程序返回时，再从堆栈中弹出返回地址并执行返回操作。
人机交互设备（键盘、显示器等）接口设计
键盘接口设计
通过扫描键盘矩阵或接收键盘中断的方式，读取按键信息并转换为相应的数据或命令。
显示器接口设计
根据显示器的类型和通信协议，设计相应的接口电路和驱动程序，实现单片机对显示器的控制和数据传输。
应用实例分析：智能家居控制系统设计
系统概述
介绍智能家居控制系统的功能、组成和工作原理，包括中央控制器、传感器、执行器等部分。
AVR系列
ARM系列
采用先进的RISC结构，具有高速度、低功耗、丰富的外设接口等特点，适用于物联网等领域。
采用高性能的32位RISC结构，具有强大的处理能力和丰富的外设接口，适用于高端嵌入式系统等领域。
02
单片机基本原理
微处理器结构与工作原理
微处理器内核结构包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、控制单元等。
04
C语言程序设计在单片机中的应用
C语言与汇编语言比较
高级语言与低级语言
C语言属于高级语言，具有易于理解、编写和维护的特点；而汇编语言是低级语言，更接近硬件，但编写复杂且可读性较差。
可移植性
C语言具有良好的可移植性，可以在不同平台上运行；而汇编语言与特定硬件平台紧密相关，可移植性差。
执行效率
创建工程文件
在编译器中创建新的工程文件，并添加源代码文件、头文件等。

习题参考答案1章

习题参考答案1章第1章单片机概述1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和答：微控制器，嵌入式控制器。

2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和3部分集成于一块芯片上。

答：CPU、存储器、I/O口。

3．8051与8751的区别是A．内部数据存储单元数目不同B．内部数据存储器的类型不同C．内部程序存储器的类型不同D．内部寄存器的数目不同答：C。

4．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的A．辅助设计应用；B．测量、控制应用；C．数值计算应用；D．数据处理应用答：B。

5．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU都是中央处理器的不同称谓；而微计算机、单片机都是一个完整的计算机系统，单片机特指集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

6．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别是8031、8051和8751。

它们的差别是在片内程序存储器上。

8031无片内程序存储器，8051片内有4KB的程序存储器ROM，而8751片内集成有4KB的程序存储器EPROM。

7．为什么不应当把51系列单片机称为MCS-51系列单片机？答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。

8．AT89C51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一种型号的产品？答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89C51芯片内的4KBFlah存储器取代了87C51片内的4KB的EPROM。

第2章AT89C51单片机片内硬件结构1．在AT89C51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为答：2μ2．AT89C51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。

答：12。

3．内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为和答：28H；88H。

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了解计算机的分类
1.2
了解微控制器的特点
1.3
了解微控制器的应用领域
1.4
为什么选PIC微控制器讲解
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机械工业出版社
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1.1 计算机的分类
巨计算机
大
中小微单片机多片机（PC）
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机械工业出版社
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单片机的定义
单片机是一种采用超大规模集成电路技术把CPU、 RAM、ROM、I/O口等电路集成到一块硅片上而构成的一个小而完善的计算机系统。单片机与PC机相比就好像麻雀与大象一样：麻雀虽小五脏俱全。单片机又称微控制器（Micro Controller Unit），微控制器是国际上流行的称呼。现在又改称为嵌入式系统（Embedded System）了。
③在家用电器方面（冰箱、洗衣机、空调机、微波炉、电视机、音像设备等）；
④信息和通信产品方面（计算机的键盘、打印机、磁器；传真机、复印机、电话机、考勤机）；盘驱动
⑤在军事方面（飞机、大炮、坦克、军舰、导弹、火箭、雷达等）。
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微控制器应用例子
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PIC单片机型号选择
8pin ：FLASH程序/数据区/8x8乘法器 PIC18F010 PIC18F020； PIC18F012 PIC18F022 （10位A/D） 18/20pin ：高电压（3.5~15V）、LIN总线、电压比较器、FLASH程序/数据区8位A/D10位 A/DOP /8位A/D/D-A 12位A/D
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机械工业出版社
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第1章单片机概述
【学习目标】
１.1
了解计算机的分类
1.2
了解微控制器的特点
１.3
了解微控制器的应用领域
1.4
为什么选PIC微控制器讲解
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机械工业出版社
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1.2 微控制器相对PC的特点
小巧玲珑（最小的四个脚，可食用）控制能力强（位开关控制灵活）功能丰富（接口电路丰富）适应能力强（电磁干扰、冲击振动、高低温湿度等）运算能力相对弱（指令少，速度较慢）性价比高（3￥到XXX￥不等）可靠性高（看门狗，电压监测）低功耗（休眠）学习入门容易（外围电路简单）
教学终极目标
能自己设计简单的数字/模拟控制电路能看懂芯片的数据手册熟练用C语言编写单片机控制程序
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课堂要求
不得干扰其他人学习、听课。有问题举手发言，不得随意讲话。上课电话关机。不得迟到、早退。
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考核要求
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第1章单片机概述
【学习目标】
１.1
了解计算机的分类
1.2
了解微控制器的特点
１.3
了解微控制器的应用领域
1.4
为什么选PIC微控制器讲解
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1.3 微控制器的应用领域
①在工业自动化方面（过程控制、数据采集和测控机器人技术、机电一体化技术）； ②仪器仪表方面（测试仪表和医疗仪器--数字化）；技术、
不用抄题，写清学号，姓名后上交。
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第1章单片机概述
【学习目标】
１.1
了解计算机的分类
1.2
了解微控制器的特点
１.3
了解微控制器的应用领域
1.4
为什么选PIC微控制器讲解
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第1章单片机概述
【学习目标】
１.1
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微控制器应用例子
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微控制器应用例子
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微控制器应用例子
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微控制器应用例子
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第1章单片机概述
【学习目标】
课下作业、上机题目、考试等必须自己独立完成。一旦发现抄袭（各种形式）者，平时成绩一律记为0。请勿抄袭。
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学生基本情况调查
学过C语言吗？用C语言编程计算 1+2+…+99+100的和。学过单片机吗？寄存器、ROM和RAM有何区别？内存和外存有什么区别？十进制数10的十六进制形式为什么？，二进制形式呢？
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机械工业出版社
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PIC单片机的特色（以16系列为例）
“哈佛”结构，功能强大的RISC 单片机内核， 8层硬件堆栈用于保护和恢复程序计数器；工作频率0~20MHz ，用户可选的多种时钟模式；二级指令执行流水线机制，使平均每条指令执行时只需1 个指令周期；全部35 条指令，每条指令占l 个字，程序字长14 位；程序空间最大物理可寻址范围8192 ( 8K ）程序字；片上寄存器最大物理可寻址范围512 字节，使用寄存器文档的概念；丰富的外围功能模块；片内或片外多种信号中断机制；片上具备独立看门狗。可靠的复位功能；
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课时计划
• 课时计划
40（学时）课堂讲授 14（学时）上机实践 50 分实验
• 成绩考核 50 分笔试
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教学基本目标
能明白单片机的作用能明白单片机的使用场合能看懂简单的数字控制电路能根据电路图和控制要求编写C语言程序
－－以PIC单片机为例讲解
教师介绍
授课教师联系方式：办公地点：
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教材选择
《零点起步——PIC单片机常用模块与典型实例》
闫广明等编著机械工业出版社推荐参考教材《PIC单片机原理与实战》张明峰编著推荐网站： (中文) (英文) http://210.46.97.51/dpjweb
Sunplus(凌阳)
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6
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美国
中国台湾
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2008 年中国MCU出货量排名
2008
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MCU Suppliers
Renesas Technology Microchip Technology NEC Electronics Infineon Technologies
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PIC单片机型号选择（续）
40/44pin ：CCP模块电压比较器 8位A/D USB1.1 12位A/D 8位A/D/FLASH 程序区 CCP模块 10位A/D CAN2.0B/10位A/D CCP模块 80/84pin ： 16位A/D 10位A/D CAN2.0B/10位A/D ROMless 10位A/D /CCP模块/8x8乘法器/USART/ MI2C / SPI
收入(M$)
180 148 140 103
Freescale Semiconductor 150
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机械工业出版社
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1.4 为什么选择PIC单片机讲解
目前其8位单片机的出货量从2003年起至今一直稳居世界第一位。入门容易:其典型的8位机指令集只有35条功能齐全:学习了PIC的典型8位机之后，你就基本掌握了单片机中大部分常用的接口用法，例如： USART、I2C、SPI等典型接口。可靠性高。升级、移植容易。强大统一的开发环境。
１.1
了解计算机的分类
1.2
了解微控制器的特点
１.3
了解微控制器的应用领域
1.4
为什么选PIC微控制器讲解
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机械工业出版社
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03年世界8位微控制器出货量排名
公司名名次总部
Microchip(微芯)
Motorola
1
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美国
美国
ST-Micห้องสมุดไป่ตู้o
NEC
3
4
意大利、法国
日本
Atmel
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PIC单片机参数（以PIC16F877为例）
8K 14位FLASH程序存储器、368字节RAM、内置256字节EEPROM、 2个8位计数器、1个16位计数器、两个CCP、 10位多通道模数转换器、 14个中断源、8级深度的硬件堆栈、可配置编程I/O端口、具备SPI总线、I2C总线、USART总线。