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全书的主要内容. 第一章 单片机概述 第二章 MCS-51 单片机 的硬件结构 第三章 MCS-51 的 指令系统 第四章 MCS-51 的 汇编语言程序设计 第五章 MCS-51 的 中断系统 第六章 MCS-51 的 定时器 / 计数器 第七章 MCS-51 的 串行口 第八章 MCS-51 的 系统扩展设计 第九章 MCS-51 的 可靠性和应用系统设计. 第 1 章 单片机概述. §1.1 什么是单片机 ?. 单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机 (CPU 、内存和 I/O 接口 ) 集成在一小块硅片上的微型机。
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全书的主要内容 • 第一章 单片机概述 • 第二章 MCS-51单片机的硬件结构 • 第三章 MCS-51的指令系统 • 第四章 MCS-51的汇编语言程序设计 • 第五章 MCS-51的中断系统 • 第六章 MCS-51的定时器/计数器 • 第七章 MCS-51的串行口 • 第八章 MCS-51的系统扩展设计 • 第九章 MCS-51的可靠性和应用系统设计
第1章 单片机概述 • §1.1 什么是单片机? 单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 单片机为工业测控而设计,又称微控制器。具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。
微型计算机与单片机 巨 大 计算机 中 小 多片机(PC) 微 单片机
★单片机SCMC(SingleChipMicroComputer) ----属于微型机的一种 ----具有一般微机的基本组成和功能 又称为微控制器MCU(MicroControllerUnit) 一、微型机与单片机的基本组成对比 CPU 微型机 存储器 输入/输出接口
地址总线AB 微 处 理 器 CPU 数据总线DB 控制总线CB 外设 ROM RAM I/O接口 微型机组成框图
时钟OSC 程序存储器 ROM 数据存储器 RAM CPU 各种I/O 定时器/计数器 中断 MCS-51单片机组成框图
几个概念 1、单片机:又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:它主要是将微处理器、部分存储器、输入输出接口都集成在一块集成电路芯片上,一块芯片就成了一台计算机 。 2、单板机:将计算机的各个部分都组装在一块印制电路板上,包括微处理器/存储器/输入输出接口,还有简单的七段发光二极管显示器、小键盘、插座等。功能比单片机强,适于进行生产过程的控制。可以直接在实验板上操作,适用于教学。 3、PC机(Personal Computer ) :面向个人单独使用的一类微机,实现各种计算、数据处理及信息管理等。
§1.2 单片机的历史及发展概况 发展历史 第一阶段(1974-1976):单片机初级阶段。 第二阶段(1976-1978):低性能单片机阶段。 第三阶段(1978- ):高性能单片机阶段。 第四阶段(1982- ): 8位单片机巩固发展及16位单片 机、32位单片机推出阶段。
§1.3 单片机的主要生产厂家和机型 • 自单片机诞生以来的近30年中,单片机已有70多个系列的近500个机种。国际上较有名、影响较大的公司及他们的产品如下所述: • Intel公司的MCS—48、MCS—51、MCS—96系列; • Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HCl l系列产品; • Zilog公司的Z8、Super8系列产品; • 仙童(Fairchild)公司和Mostek公司的F8、3870系 列产品;
NEC公司的μCOM—87系列产品; • Rockwell公司的6500、6501系列产品。 • Atmel、PHILIPS 、LG等公司的51兼容机。★ • 根据近年来国外实地考察,Intel公司的单片机在市场上占有量为67%,其中MCS-51系列产品又占54%。在我们国内虽然上述各公司的产品均有引进,但由于各种原因,至今在我国所应用的单片机仍然是以MCS-48、MCS-51、MCS-96为主流系列。随着这一系列的深入开发,其主流系列的地位会不断巩固下去。因而我们在此主要介绍Intel公司的单片机系列。
2、MCS-51系列和AT89系列单片机 (1) MCS-51系列 MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8951,8032,8052,8752,8952等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机,而8031是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到8031的名称。
Vcc P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/Vpp ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/ P3.0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3 T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7 XTAL2 XTAL1 Vss 8051 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
(2)AT89系列 INTEL公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,当然,功能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。
§1.4 单片机的特点及发展趋势 (1)优异的性能价格比。 (2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。 单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合于在恶劣环境下工作。 此外,程序多采取固化形式也可以提高可靠性。
(3)控制功能强。 为了满足工业控制要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。 (4)单片机的系统扩展、系统配置较典型、规 范,容易构成各种规模的应用系统。
§1.5 单片机的应用 1.单片机应用的特点 软硬件结合、多学科交叉; 应用现场环境恶劣 (电磁干扰、电源波动、冲击振动、高低温湿度等); 应用领域广泛且意义重大 (硬件软化--微控制技术)。
2 .单片机的应用领域 ①在工业自动化方面(过程控制、数据采集和测控技术、机器人技术、机械电子计算机一体化技术); ②仪器仪表方面(测试仪表和医疗仪器--数字化、智能 化、高精度、小体积、低成本、便于增加显示报警和自诊断功能); 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 盘驱动器;传真机、复印机、电话机、考勤机); ⑤在军事方面(飞机、大炮、坦克、军舰、导弹、火箭、雷达等)。
作业: 1、2、3、6