单片机概论
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第1章单片机概论1.1 单片机的特点及发展概况单片机MCU(Micro Controller Unit)是一个以单芯片形态面对测控对象的嵌入式应用计算机系统。
它的出现及发展使计算机技术从通用型数值计算领域进入到了智能化的控制领域,从此计算机技术在两个重要领域——通用计算机领域和嵌入式计算机领域都得到了极其重要的发展,并正在深深地改变着当今社会。
1.1.1 单片机——微控制器嵌入式应用的概念1.单片机概述所谓单片机,是指把组成微型计算机的各个功能部件(中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、输入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等)集成在一块芯片中构成的一个完整的微型计算机。
因此单片机早期的含义为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),中文直译为单片机,并一直沿用至今。
由于单片机面对的是测控对象,突出的是控制功能,所以它从功能和形态上来说都是应控制领域应用的要求而诞生的。
随着单片机技术的发展,人们可以在芯片内集成许多面对测控对象的接口电路,如ADC、DAC、高速I/O口、PWM和WDT等。
这些对外电路及外设接口已经突破了微型计算机(Microcomputer)传统的体系结构,所以,更能确切反映单片机本质的叫法应是微控制器MCU(Micro Controller Unit)。
单片机是以单芯片形态进行嵌入式应用的计算机,它有唯一的专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统,加上它的芯片级体积的优点和在现场环境下可高速可靠地运行的特点,因此单片机又称为嵌入式微控制器(Embedded Micro controller)。
在国内,“单片机”的叫法仍然有着普遍的意义。
可以把单片机理解为一个单芯片形态的微控制器,是一个典型的嵌入式应用计算机系统。
目前按单片机内部数据通道的宽度,可以分为4位、8位、16位及32位单片机。
2.单片机和微处理器随着大规模与超大规模集成电路技术的快速发展,微计算机技术形成了两大分支:微处理器MPU(Micro Processor Unit)和单片机MCU(Micro Controller Unit)。
第1章绪论单片机又称微控制器,在工业控制中占据了很重要的地位。
那么到底什么是单片机,它与我们日常生活所接触的计算机又有什么联系和区别,单片机以后的发展趋势如何,这些都在本章进行讲解。
本章的最后就单片机的厂家和型号做了介绍,以便读者在以后的设计中有所参考。
1.1 单片机概论目前广泛应用的微型计算机属于第4代计算机,而我们本书所要讲述的单片机也属于微型计算机的范畴。
它们两者在原理和技术上是紧密联系的。
1.1.1 微处理器、微型计算机与单片机一般而言,微型计算机包括运算器、控制器、存储器、输入输出接口四个基本组成部分。
如果把运算器和控制器封装在一块芯片上,则称该芯片为微处理器(MPU,Mi cro Processing Unit)或者是中央处理器(CPU,Central Processing Unit)。
如果将它与大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路在印制电路板上用总线连接起来,就构成了微型计算机。
一个只集成了中央处理器的集成电路封装,只是微型计算机的一个组成部分。
如果在一块芯片上集成了一台微型计算机的四个组成部分,则称其为单片微型计算机,简称单片机。
换句话而言,单片机是一块芯片上的微型计算机。
以单片机为核心的硬件电路称为单片机系统,它属于嵌入式系统的应用范畴。
为了进一步突出单片机在嵌入式系统中的主导地位,许多半导体公司在单片机内部还集成了许多外围功能电路和外设接口,如定时/计数、串行通信、模拟/数字转换、PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)等单元。
所有这些单元都突出了单片机的控制特性。
尽管单片机主要是为了控制目的而设计的,但它仍然具备微型计算机的全部特征,因此,单片机的功能部件和工作原理与微型计算机也基本相同,我们可以通过参照微型计算机的基本组成和工作原理逐步接近并了解单片机。
图1.1是一款双列直插封装的51单片机芯片AT89S52。
单片机原理与C51程序设计基础教程• 2 •图1.1 单片机外形单片机的体积小、质量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件。
•单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算机的各个部件:中央处理器,储存器,输入输出接口电路,定时器/计算器等,制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机.•8位单片机占整个单片机市场的60%以上,8位单片机的旧的机种正在被淘汰,新的机型不断涌现.8位单片机以其功能强,品种多,正广泛应用于各个领域,是单片机的主流机种.随着集成电路工艺的不断改进,8位单片机的价格也在不断降低.•单片机的发展趋势是: 增加存储器容量,片内EPROM转变为FLASH,存储器编程可不同级别加密,片内I/O管脚多功能化.•单片机的应用领域•工业方面: 电机控制,工业机器人,过程控制,数字控制•仪器仪表方面: 智能仪器,医疗器械,色谱仪,示波器•民用方面: 电子玩具,高级电视游戏机,录像机, 激光盘驱动•电讯方面: 调制解调器,智能线路运行控制.•导航与控制: 导弹控制,智能武器装置•数据处理: 图形终端,磁带机,打印机•汽车方面: 点火控制,变速器控制,排气控制第一章89S52单片机的结构一、内部结构和主要功能二、引脚功能说明三、时钟、复位电路四、I/O端口五、存储器配置六、最小系统七、CPU时序89S52结构示意图主要性能:片内存储器包含8KB的FLASH,可在线编程,檫写次数不少于1000次256字节片内数据RAM32根可编程I/0口线8个中断源、6个中断矢量、两个优先权的中断结构 1个可编程全双工串行接口 3个可编程定时/计数器两种低功耗模式分别是空闲模式和掉电模式 具有3级程序锁定位 含有一个看门狗定时器 具有断电标志POF全静态工作频率0~33MHz 完全兼容MCS -51产品89S52引脚图。
单片机概述论文单片机概述总述:一、单片机的概念单片微机是早期Single Chip Microcomputer 的直译,它忠实地反映了早期单片微机的形态和本质。
单片微型计算机简称单片机(Single Chip Microcomputer),又称微控制器(Microcomputer Unit)。
将计算机的基本部件微型化,使之集成在一块芯片上。
片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等。
随后,按照面向对象、突出控制功能,在片内集成了许多外围电路及外设接口,突破了传统意义的计算机结构,发展成microcontroller 的体系结构,目前国外已普遍称之为微控制器MCU (Micro Controller Unit)。
鉴于它完全作嵌入式应用,故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller)。
1.1单片机的分类1.1.1根据控制应用可分为:通用型和专用型两大类。
1.1.2按生产厂家可分为:美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉(Motorola)公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel 公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等。
日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等。
韩国三星单片机。
荷兰的飞利浦(Philips)公司。
德国的西门子(Siemens)公司等等。
8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片。
MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速。