太原理工大学单片机第1章 概述

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1.2.2 Intel系列单片机产品类型 Intel系列单片机产品类型
MCS-48系列单片机 MCS-48系列单片机 MCS-51系列单片机 MCS-51系列单片机 MCS-96系列单片机 MCS-96系列单片机
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1.2.2 Intel系列单片机产品类型 Intel系列单片机产品类型
在下面几章的论述中，常用MCS-51或8031这两个词。前者 的含义包括了8051、8031和8751三个产品。 51系列由Intel公司转让技术给Philips公司后也生产了很多 个型号，产品性能也有提高。 ATMEL公司生产了AT89C51、AT89C52和AT89C1051、 AT89C2051等，这些单片机片内采用可加密闪速存储器， 性能优良，性价比及高，在我国单片机应用产品中被大量 使用。台湾也在生产51内核的单片机。
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1.5 单片机技术相关网站
51单片机世界（） 中国单片机公共实验室（） 中国单片机综合服务网（） 中国电子网（） 单片机技术开发网（） 老古开发网（） 我爱51单片机（） 电子工程师（） 世界电子元器件（） 世界单片机论坛大全（
单片机原理与接口技术
第1章 概 述
张兴忠 制作
电子工业出版社
太原理工大学
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本章教学要求
了解单片机与微型计算机的区别； 熟悉单片机的结构组成； 了解单片机的特点与指标； 了解单片机的发展历史、常用产品及应用领域； 了解单片机嵌入式系统的概念； 熟悉计算机中的数制与编码。
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1.4.2 单片机嵌入式系统的特点
3) 单片机嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计， 量体裁衣。 4) 单片机嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起。 5) 为了提高执行速度和系统可靠性，单片机嵌入式系统中 的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是 存贮于磁盘等载体中。 6) 单片机嵌入式系统本身不具备自举开发能力，设计完成 以后用户通常是不能对其中的程序功能进行修改的，必须 有一套开发工具和环境才能进行开
单片机的发展历史大致可分为三个阶段。
第一阶段（1976~1978年）：以Intel公司的MCS-48系列为代表， 此单片微型计算机具有8位CPU、并行I/O端口、8位时序同步计 数器，寻址范围不大于4KB，但没有串口。
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1.2.1 单片机的发展历史
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1.4.2 单片机嵌入式系统的特点
从控制意义上说，单片机嵌入式系统涉及系统最底层的、 芯片级的信息处理与控制。
1) 单片机嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2) 单片机嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体 技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。
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1.1.1 微型计算机基本结构
4．输入/输出接口I/O 输入/输出接口I/O
输入/输出接口（又 称I/O接口）是CPU 与外设之间相连的逻 辑电路，外设必须通 过接口才能和CPU相 连。
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1.1.2 单片机的基本结构
现代的单片机 又加入了许多新 的功能部件，如 模拟/数字转换器 （ADC）、数字/ 模拟转换器 （DAC）、温度 传感器、液晶驱 动电路、电压监 控、“看门狗” 电路、低压检测 电路等。
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1.1.4 单片机的几个重要指标
位数 存储器 I/O口 速度 工作电压 功耗 温度
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1.2 单片机的发展历史及产品类型
1.2.1 单片机的发展历史 1976年，Intel公司首先推出了MCS-48系列的单片微型计算机，
1.3.2 单片机应用系统及应用领域
智能化仪表 智能化测控系统 智能化接口
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1.4 单片机嵌入式系统
1.4.1 单片机嵌入式系统的概念
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。 嵌入式系统通常也定义为：“嵌入到对象体系中的专用计 算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统” 是嵌入式系统的三个基本要素。
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2．运算器
运算器 （Aithmctieal Logic Unit， ALU） 运算器又称算 术逻辑部件， 主要完成算术 运算和逻辑运 算。
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习题与思考题
1-1 微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？ 1-2 单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区 别？有哪些特点？ 1-3 简述计算机的工作过程。 1-4 单片机的几个重要指标的定义。 1-5 单片微型计算机主要应用在哪些方面？ 1-6 为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗 干扰能力？ 1-7 简述单片机嵌入式系统的定义和特点。
第二阶段（1978~1982年）：高性能单片微型计算机阶段， 如Intel公司的MCS-51系列、Motorola公司的6801和Zilog公 司的Z-8等。该类单片微型计算机具有串口、多级中断处 理系统和16位时序同步计数器，RAM、ROM容量加大， 寻址范围可达64KB，有的芯片还有A/D转换接口。 第三阶段（1982至今）：8位单片微型计算机改良型及16 与32位单片微型计算机阶段，如Intel公司的16位单片机 MCS-96系列，32位单片机ARM系列。
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习题与思考题
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1.1 单片机的结构组成、特点及指标 单片机的结构组成、
微型计算机----包括运算器、控制器、存储器、输入输出接 口组成。 微处理器----把运算器与控制器封装在一小块芯片上，称该 芯片为微处理器。 微型计算机----微处理器与存储器，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。 单片机----在一块芯片上，集成一台微型计算机的四个基本 组成部分，则这种芯片称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机系统----以单片机为核心的系统称为单片机系统。
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1.2.1 单片机的发展历史
Intel公司开发的MCS-51系列单片机，其代表芯片包括 8051、8031、8052、8032、8751和8752，这些统称为51 系列单片机。 到目前为止，世界各地厂商研制多个品种的单片机产 品。其中有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的 Z-8系列，Rockwell公司的6501、6502等。 尽管目前单片机的品种繁多，但其中最具典型性的仍 当属Intel公司的MCS-51系列单片机。
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1.5 单片机技术相关网站
周立功单片机（） 武汉力源（） 中源单片机（） 嵌入开发网（） 51单片机（） 单片机学习网（） 单片机爱好者（www.mcufan.con）
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1.1.1 微型计算机基本结构
5．输入和输出设备
输入和输出设备 （如：键盘、鼠标、 显示器、打印机等） 用于完成和计算机 进行信息交流的输 入和输出操作。
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1.1.1 微型计算机基本结构
6．总线（Bus ） 总线（
总线是控制器、运算器、 存储器、I/O接口之间相连 的一组线。 数据总线（Data Bus， DB）； 地址总线（Address Bus， AB） 控制总线（Control Bus， CB）。
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1.1.1 微型计算机基本结构
它由控制器、运 算器、存储器、 输入/输出接口 电路、输入设备 和输出设备几部 分组成，它们之 间由总线连接进 行信息传输。控 制器和运算器综 合起来称中央处 理器（CPU）， 也称为微处理器。
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1.3 单片机的选择与应用
1.3.1 单片机的选择
对单片机的选择原则主要是从指令结构、程序存储方式 和功能等几个方面考虑。 Intel ,Motorola，Microship; 此外，还有Zilog、EM78、Senix、NEC、EPSON、NS、三星、 Zilog EM78 Senix NEC EPSON NS 富士通、华邦、Philips、ARM等单片机。
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图1-1 微型计算机的基本结构
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1.1.1 微型计算机基本结构
1．控制器
控制器是计算机 的控制核心，它 负责从内部存储 器中取出指令并 对指令进行分析、 根据指令发出控 制信号，指挥输 入、输出、运算 器、存储器等功 能部件协调工作。