1单片机概述

单片机课程大纲【最新版】目录1.单片机概述2.课程目标与要求3.课程内容3.1 硬件系统3.2 软件系统3.3 编程语言3.4 实验与实践4.课程安排5.考核方式正文一、单片机概述单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成了 CPU、存储器、外设接口等多种功能于一体的微型计算机。

由于其体积小、成本低、功耗低、功能强大等特点，广泛应用于嵌入式系统中，如家电控制、工业自动化、智能家居等领域。

二、课程目标与要求本课程旨在使学生掌握单片机的基本原理、硬件结构、编程方法和应用技巧，培养学生具备单片机系统的分析、设计、开发和应用能力。

课程要求学生具备基本的电路知识和模拟电子技术、数字电子技术基础，能熟练使用 C 语言编程。

三、课程内容3.1 硬件系统介绍单片机的硬件组成，包括 CPU、存储器、定时器/计数器、中断系统、串行通信接口、并行通信接口等。

3.2 软件系统讲解单片机软件系统的设计方法，包括程序设计、模块化设计、结构化设计等，以及软件开发流程和调试方法。

3.3 编程语言学习单片机编程语言，主要采用 C 语言进行编程，学习 C 语言的基本语法、数据类型、运算符、控制结构、函数等，以及单片机 C 语言编程的特点和技巧。

3.4 实验与实践通过实验和实践，使学生掌握单片机的实际应用，包括硬件搭建、程序编写、调试与优化等。

实验项目包括基本输入输出、定时器/计数器应用、中断控制、串行通信等。

四、课程安排本课程分为理论教学和实验教学两部分，理论教学安排在课堂进行，实验教学安排在实验室进行。

五、考核方式课程考核采用期中考试、期末考试和实验报告相结合的方式。

期中考试主要考核学生对课程理论知识的掌握程度；期末考试主要考核学生的综合应用能力；实验报告主要考核学生的实验能力和对实验结果的分析处理能力。

单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片，也称为微控制器。

常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。

单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。

二、单片机的基本特点1. 控制功能：单片机是用来控制各种设备和系统的，其核心是实现程序控制和数据处理。

2. 内部存储器：单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器，存储程序和数据。

3. 输入输出功能：单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。

4. 超低功耗：单片机通常工作在微功耗下，能长时间运行在电池供电环境中。

5. 嵌入式应用：单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。

三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理：包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。

2. 单片机的硬件结构：包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。

3. 单片机的编程开发：包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。

4. 单片机的应用实例：包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。

5. 单片机的系统设计：包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。

6. 单片机的外围接口：包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。

7. 单片机的存储器管理：包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。

8. 单片机的中断处理：包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。

9. 单片机的定时器应用：包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。

10. 单片机的串口通信：包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。

11. 单片机的模拟输入输出：包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。

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。

单片机基础知识点全攻略单片机 (Microcontroller) 是一种内含的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的集成电路芯片。

它广泛应用于各种嵌入式系统中，如家电、汽车、电子设备等。

单片机的基础知识点主要包括以下几个方面：1.单片机的基本结构：单片机由中央处理器单元(CPU)、存储器、输入输出(I/O)接口和定时器/计数器等组成。

其中，CPU是单片机最重要的部件，负责执行程序指令。

存储器可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，其中ROM存储着程序代码和常量数据，RAM用于存储运行时的数据。

2.单片机的工作原理：单片机通过执行存储在ROM中的程序指令，完成各种任务。

CPU从ROM中读取指令并执行，将结果存储在RAM中。

由于单片机通常工作在时钟信号的控制下，故CPU在时钟的辅佐下工作。

3.单片机的编程语言：单片机的编程语言通常采用汇编语言或高级语言(如C语言)。

汇编语言是一种机器指令的助记符，编程复杂、灵活、直接，通常用于对程序执行效率要求较高的场合；而C语言则具有语法简洁、易读易写的特点，适合快速开发程序。

4.单片机的输入输出接口：单片机通过输入输出接口与外部设备进行数据交互。

常见的输入接口有开关、按钮、传感器等；常见的输出接口有LED灯、蜂鸣器、电机等。

通过编程，用户可以控制这些接口的状态，与外设实现数据的输入和输出。

5.单片机的定时器/计数器：单片机的定时器/计数器模块用于生成精确的时间间隔或计数外部事件。

它可以被用来实现定时中断、测量脉冲宽度、计数等功能，是单片机中非常重要的功能模块之一6.单片机的中断和中断服务程序：单片机在执行程序的过程中，可以接收和响应外部的中断信号。

当中断发生时，单片机会立即暂停当前任务，跳转执行预先定义好的中断服务程序，处理中断事件。

中断机制是实现实时响应和多任务操作的重要手段。

7.单片机的电源与时钟：单片机需要稳定可靠的电源和时钟信号供给。

电源通常由直流电源或电池提供，特别是在嵌入式系统中，通常需要考虑功耗和电池寿命等因素；时钟信号则是单片机正常工作的基础，它通过晶体振荡电路或者外部时钟源提供。

什么是单片机（一）引言概述：单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成了处理器核心、内存、输入/输出控制器和各种外设功能的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、成本低廉、易编程等特点，并广泛应用于嵌入式系统中。

本文将从单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势等五个大点进行阐述。

一、单片机的原理1. 单片机的基本组成及结构2. 单片机的工作原理和运行方式3. 单片机的逻辑结构和存储结构4. 单片机的时钟系统和中断系统5. 单片机和传统计算机的比较二、单片机的功能1. 单片机的数据处理功能2. 单片机的输入和输出功能3. 单片机的定时和计数功能4. 单片机的通信功能5. 单片机的其他功能（如模拟信号处理、PWM输出等）三、单片机的应用领域1. 工业控制领域中的单片机应用2. 消费电子领域中的单片机应用3. 汽车电子领域中的单片机应用4. 医疗设备领域中的单片机应用5. 家电及智能家居领域中的单片机应用四、单片机的优势1. 体积小、功耗低、成本低廉的优势2. 简单易用的开发工具和开发环境3. 丰富的外设资源和接口通信能力4. 可靠性和稳定性较高5. 灵活性和可扩展性较强五、单片机的发展趋势1. 集成度的不断提高2. 功耗的进一步降低3. 多核技术的应用和发展4. 物联网和嵌入式系统的需求推动5. 特定领域需求的定制化发展总结：通过对单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势的阐述，我们可以看到单片机在现代技术中的广泛应用和重要作用。

单片机的小巧、低功耗、灵活性等特点，使其成为嵌入式系统设计的高效工具。

随着技术的不断发展和需求的不断增加，单片机将继续迎来更广阔的应用领域和更好的发展前景。

单片机概述
一.基本概念：
在一片半导体硅片上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的，用于测控领域的单片微型计算机，简称单片机。

单片机还可以称为嵌入式控制器或微控制器。

【特点：】
1.体积小，成本低。

2.标志着计算机正式形成通用计算机和嵌入式计算机两大分支。

一.发展历史：
根据其基本操作处理的二进制数主要分为8位单片机、16位单片机、32位单片机。

二.特点：
1.单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物，其
发展与普及给工业自动化等领域带来一场重大革命和技术进步。

2.单片机广泛应用的原因：
（1）简单方便，易于掌握和普及。

（2）功能齐全，用用可靠，抗干扰能力强。

（3）发展迅速，前景广阔。

（4）嵌入容易，用途广泛。

三.应用：
1.工业控制与检测：机电一体化技术。

2.仪器仪表：（1）自动化和智能化。

（2）加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化发
展。

3.消费类电子产品。

4.通信。

5.武器装备：现代化武器装备。

6.各种终端及计算机外部设备。

7.汽车电子设备。

8.分布式多机系统。

四.发展趋势：（见书P4 - 5）。