第1章單片機概述,在半導體硅片上集成了微處理器(CPU)，存儲器(RAM、ROM、EPROM)和各種輸入、輸出接口。,20世紀70年代問世。,已廣泛應用在：,工業自動化控制、自動檢測、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機電一體化設備等方面。,1.1什么是單片機,可開發的內部資源：RAM、ROM、I/O等功能部件，全部提供給用戶。用戶根據需要，設計一個以通用單片機芯片為核心的測控系統。,具有一臺計算機的屬性。也稱為：,嵌入式控制器EMCU（EmbeddedMicroControllerUnit）。,我國，習慣使用“單片機”這一名稱。,按用途可分為通用型和專用型兩大類：,（1）通用型,微控制器MCU(MicroControllerUnit),（2）專用型,專門針對某些產品的特定用途而制作的單片機，針對性強且數量巨大。,對系統結構的最簡化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考慮。,“專用”單片機具有十分明顯的綜合優勢。,1.2單片機的歷史及發展概況,四個階段:,第一階段(1974年1976年)：單片機初級階段。雙片的形式，且功能比較簡單。,第二階段（1976年1978年）:低性能單片機階段。以Intel公司制造的MCS-48單片機為代表。,第三階段(1978年現在)：高性能單片機階段。Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。,第四階段(1982年現在)：8位單片機鞏固發展及16位單片機、32位單片機推出階段。,1.38位單片機的主要生產廠家和機型,（1）美國Intel公司MCS-51系列及其增強型、擴展型系列。,（2）美國ATMEL公司89C51、89C52、89C55、89S52等。,（3）荷蘭PHILIPS（菲力浦）公司8xC552系列。,MCS-51系列單片機在我國得到了廣泛的應用，主流系列,軟、硬件設計資料豐富齊全。,1.4單片機的發展趨勢,1.CPU的改進,（1）采用雙CPU結構，提高處理能力,（2）增加數據總線寬度，內部采用16位數據總線。,（3）串行總線結構，菲利浦公司的I2C總線（InterIcbus）。用兩根信號線代替現行的8位數據總線。,2存儲器的發展,（1）加大存儲容量。,（2）片內EPROM采用E2PROM或閃爍（Flash）存儲器,（3）程序保密化。,3片內I/O的改進,（1）增加并行口的驅動能力，能直接輸出大電流和高電壓。,（2）增加I/O口的邏輯控制功能。,（3）設置了一些特殊的串行接口功能，構成分布式、網絡化系統。,4外圍電路內裝化,器件集成度的不斷提高，把眾多的外圍功能部件集成在片內系統的單片化。,5低功耗化,CMOS化CHMOS工藝。,總之，向高性能、高速、低壓、低功耗、低價格、外圍電路內裝化方向發展。,1.5單片機的應用,單片機卓越的性能，得到了廣泛的應用，已深入到各個領域。,使用溫度：,民品：0C+70C,工業品：-40C+85C,軍品：-65C+125C。,在下述的各個領域廣泛的應用：,1.工業自動化,2.智能儀器儀表,3消費類電子產品,4.通訊,5武器裝備,6終端及外部設備控制,7多機分布式系統,1.6MCS-51系列單片機,20世紀80年代后期:Intel公司以專利的形式把8051內核技術轉讓給廠家。,這些廠家生產的兼容單片機，與8051的系統結構（主要是指令系統）相同，采用CMOS工藝。,如：AMTEL、PHILIPS、ANALOGDEVICES、DALLAS公司。,不應直接稱為MCS-51系列單片機，MCS只是Intel公司專用的單片機系列符號。,MCS-51系列單片機及其兼容產品通常分成以下幾類：,80C51系列：所有具有8051指令系統的單片機,（1）基本型典型產品：8031/8051/8751,內部RAM增到256字節，8052、8752的內部程序存儲器擴展到8KB，16位定時器/計數器增至3個。,（3）低功耗型典型產品：80C31/87C51/80C51。采用CMOS工藝適于電池供電或其它要求低功耗的場合。,（4）專用型8044/8744，用于總線分布式多機測控系統。美國Cypress公司的EZUSR-2100單片機USB接口。,（2）增強型典型產品：8032/8052/8752,（5）超8位型典型產品：PHILIPS公司80C552/87C552/83C552系列單片機。,將MCS-96系列（16位單片機）I/O部件如：高速輸入/輸出（HSI/HSO）、A/D轉換器、脈沖寬度調制（PWM）、看門狗定時器（WDT）等移植進來構成新一代MCS-51產品。,功能介于MCS-51和MCS-96之間。目前已得到了較廣泛的使用。,（6）片內閃爍存儲器型美國ATMEL公司的AT89C51單片機，受到應用設計者的歡迎。,MCS-51系列以及80C51系列單片機有多種類型，但掌握好MCS-51的基本型（8031、8051、8751或80C31、80C51、87C51）是十分重要的。,它們是具有MCS-51內核的各種型號單片機的基礎，也是各種增強型、擴展型等衍生品種的核心。,思考題及習題,1微處理器、微計算機、微處理機、CPU、單片機它們之間有何區別？,2除了單片機這一名稱之外，單片機還可稱為（）和（）。,3單片機與普通計算機的不同之處在于其將（）、（）、和（）三部分集成于一塊芯片上。,4單片機的發展大致分為哪幾個階段？,5.單片機根據其基本操作處理的位數可分為哪幾種類型?,6MCS-51系列單片機的基本型芯片分別為哪幾種？它們的差別是什么？,7MCS-51系列單片機與80C51系列單片機的異同點是什么？,88051與8751的區別是：（A）內部數據存儲單元數目的不同；