聯系電話：電子郵件：niejugen@163.comQQ：辦公地址：電子信息樓(B201)單片微型計算機原理與應用單片微型計算機原理與應用，第二版胡乾斌、李光斌、李玲、喻紅主編華中科技大學出版社內容：第一到第九章學時：1-10周每周4學時；共40學時實驗：12學時第一章概述計算機，微型計算機微處理器、微型計算機、微型計算機系統單片機、單片機的發展、結構特點、及應用計算機按其規模分類：巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機微型計算機：微型計算機是第四代計算機向微型化方向發展的結果，其系統結構和基本原理與其他機型沒有本質區別。具有以下特點：（1）體積小、重量輕、價格低；（2）結構靈活；（3）應用面廣，普及程度高。計算機、微型計算機第一章概述計算機，微型計算機微處理器、微型計算機、微型計算機系統單片機、單片機的發展、結構特點、及應用微處理器、微型計算機、微型計算機系統1.微處理器：（常被簡稱為CPU）（1）微型化的中央處理器，通常是由一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理部件。（2）功能:1)實現算術和邏輯運算

2)能對指令進行譯碼，并執行指令所規定的操作

3)具有訪問存儲器和外設的能力

4)提供整個系統所需要的定時和控制信號

5)可響應中斷請求微處理器、微型計算機、微型計算機系統（4）CPU的發展：是微型計算機發展的標志第一代微處理器：

1971~1972年：處理字長4或8位；集成度2000管/片；1MHz；如Intel公司4004、8008；第二代微處理器

1973~1977年：8位；9000管/片；2~4MHz；如Intel公司8080/8085、Zilog公司Z80、Motorola公司M6800；第三代微處理器

1977~1978年：16位；20000~60000管/片；4~8MHz；如 Intel公司8086/8088、Zilog公司Z8000;第四代微處理器

1980年：16位；100000管/片；10MHz；如Intel公司80186/80286；

1985年：32位；150000~200000管片；16~20MHz；如Intel公司80386；第五代微處理器

1990年：64位；管/片；66MHz；如Intel公司80486、Pentium;微處理器、微型計算機、微型計算機系統2.微型計算機（μC）

（1）定義：以微處理器為中心，配上存儲器、輸入/輸出接口電路和系統總線組成

（2）基本結構：CPU、存儲器、總線、輸入/輸出、接口電路微處理器、微型計算機、微型計算機系統單片機：把CPU、存儲器、總線和輸入輸出電路集成在單個芯片上第一章概述計算機、微型計算機微處理器、微型計算機、微型計算機系統單片機、單片機的發展、結構特點、及應用單片機及其發展1.單片機：單片機是將中央處理器(CPU)、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM或EPROM)、定時器／計數器芯片和一些輸入／輸出接口電路集成在一個芯片上的微型計算機，又稱為微控制器(Micro-controller)。單片機可單獨地完成現代控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。它是專為工業控制和智能儀器設計的集成度很高的微型計算機。單片機及其發展2.單片機的發展過程可劃分為四個階段：

（1）單片機初級階段（1974～1976年）：元件集成規模還比較小，功能較簡單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡單的I/O口集成到芯片上，如1974年仙童公司的推出的第一個單片機F8、Zilog公司的Z80微處理器（2）低性能單片機階段（1976～1978年）：用了單片結構，如Intel公司的MCS-48系列，8位CPU、8位定時器、并行I/O口、RAM和ROM，ROM的容量小，尋址范圍一般不超過4K字節，中斷處理較簡單，無串行I/O口。

MCS-48系列體積小、功能全、價格低，為單片機的發展奠定了基礎，成為單片機發展史上重要的里程碑。3.單片機的結構：單片機系統硬件軟件單片機芯片外圍器件CPU內存中斷控制邏輯通用接口運算器寄存器組控制器并行口串行口定時/計數器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264單片機及其發展單片機及其發展4.單片機的應用1）在智能儀器儀表上的應用

單片機體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，結合不同類型的傳感器，可實現電壓、頻率、溫度、速度、長度、壓力等物理量的測量。采用單片機控制實現儀器儀表的數字化、智能化、微型化。2）在工業控制中的應用

用單片機構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。實現分布式、嵌入式控制。可用于開關量控制、順序控制及邏輯控制等。3）在家用電器中的應用

現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、音響視頻器材、電子秤量設備，無所不在。單片機及其發展4.單片機的應用1）在智能儀器儀表上的應用

單片機體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，結合不同類型的傳感器，可實現電壓、頻率、溫度、速度、長度、壓力等物理量的測量。采用單片機控制實現儀器儀表的數字化、智能化、微型化。2）在工業控制中的應用

用單片機構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。實現分布式、嵌入式控制。可用于開關量控制、順序控制及邏輯控制等。3）在家用電器中的應用

現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、音響視頻器材、電子秤量設備，無所不在。21指令執行的一般過程取指令取指部件，分析部件，執行部件指令譯碼讀取操作數執行指令存放結果*微型計算機的工作過程22程序執行過程內存中的程序指令1指令2指令n┇分析獲取操作數執行存放結果┇程序計數器PC地址CPU取出操作數*微型計算機的工作過程23取一條指令的工作過程將指令所在地址賦給程序計數器PC；PC內容送到地址寄存器AR，PC自動加1；把AR的內容通過地址總線送至內存儲器，經地址譯碼器譯碼，選中相應單元。CPU的控制器發出讀命令。在讀命令控制下，把所選中單元的內容（即指令操作碼）讀到數據總線DB。把讀出的內容經數據總線送到數據寄存器DR。指令譯碼因為取出的是指令的操作碼，故數據寄存器DR把它送到指令寄存器IR，然后再送到指令譯碼器ID*微型計算機的工作過程Intel單片機系列1.三個系列產品MCS-48系列單片機：Intel公司早期產品，主要用于簡單的應用系統。MCS-51系列單片機：采用HMOS技術，高性能8位機。我國應用最廣泛。MCS-96系列單片機：功能強大的16位或準16位單片機。51系列單片機源于Intel公司的MCS—51系列，在Intel公司將MCS—51系列單片機實行技術開放政策之后，許多公司，如Philips、Dallas、Siemens、Atmel、華邦、LG等都以MCS—51中的基礎結構8051為基核推出了許多各具特色、具有優異性能的單片機。這樣，把這些廠家以8051為基核推出的各種型號的兼容型單片機統稱為51系列單片機。Intel公司MCS—51系列單片機中的8051是其中最基礎的單片機型號。盡管各類單片機很多，但目前在我國使用最為廣泛的單片機系列是Intel公司生產的MCS—51系列單片機。MCS—51系列單片機按片內不同程序存儲器的配置來分，可以分為三種類型：片內帶掩膜ROM型：8051，80C51，8052，80C52。此類芯片是由半導體廠家在芯片生產過程中，將用戶的應用程序代碼通過掩膜工藝制作到ROM中。其應用程序只能委托半導體廠家“寫入”，一旦寫入后不能修改。此類單片機，適合大批量使用。片內帶EPR