單片機(jī)原理與應(yīng)用-基于匯編、c51及混合編程第1章單片機(jī)概述

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1、系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)及例題的介紹與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,原理圖中給出了各元器件的實(shí)際應(yīng)用參數(shù)。在第7-12章中的每一道例題都采用匯編、C51兩種語言分別編程實(shí)現(xiàn)。第12章中數(shù)字顯示溫度計(jì)、RLC測量儀兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例的電路及程序都通過了驗(yàn)證。1第一章單片機(jī)概述1.1、單片機(jī)的基本概念1.2、單片機(jī)的發(fā)展歷程1.3、8位單片機(jī)的主要系列1.4、單片機(jī)的應(yīng)用2本課程的任務(wù)本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本理論、基本知識與基本技能，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)各主要環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法，初步具備應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)備技術(shù)改造、產(chǎn)品開發(fā)的能力。31.1單片機(jī)

2、的基本概念一、什么是單片機(jī)單片機(jī)就是單片微型計(jì)算機(jī)(Single-ChipMicrocomputer)。單片機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)中的微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行接口、中斷系統(tǒng)等電路集成在一塊集成電路芯片上形成的微型計(jì)算機(jī)。簡稱為單片機(jī)。主要特點(diǎn)：①體積小、可靠性高。②性能價(jià)格比高。③使用方便。④工藝先進(jìn)。⑤適用于工業(yè)控制、儀器儀表、家電自動(dòng)化、智能化等。4我們先熟悉以下幾個(gè)有相同點(diǎn)也有區(qū)別的概念。（1）單片機(jī)：（2）單板機(jī)：（3）多板機(jī)：5這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常由多塊印刷電路板制成：多板機(jī)主板顯卡聲卡存儲(chǔ)器接口網(wǎng)卡輸入

3、輸出接口內(nèi)存條CPU6CPUCPU芯片內(nèi)存條存儲(chǔ)器接口存儲(chǔ)器芯片輸入輸出接口輸入輸出接口芯片定時(shí)計(jì)數(shù)器芯片A/D、D/A芯片單板機(jī)印刷電路板7單硅晶片CPU存儲(chǔ)器控制電路定時(shí)器時(shí)鐘電路I/O口單片機(jī)8典型單片機(jī)產(chǎn)品器件廠家美國：Intel、Motorola、Microchip、Atmel荷蘭:Philips德國：Siemens日本：Nec中國臺(tái)灣：Winbond、SST中國大陸：STC9預(yù)備知識：元器件實(shí)物圖單片機(jī)芯片10通信芯片MAX232CPE時(shí)鐘芯片DS130211瓷片小電容零壓力插座萬用焊接板12晶振電阻和排電阻13EEPR

4、OM24C02溫度傳感器18B20AD變換器0832穩(wěn)壓片78L0514液晶字符顯示屏液晶圖形點(diǎn)陣顯示屏15撥動(dòng)開關(guān)16紅外遙控用發(fā)射、接受管繼電器17各類接插件188×8二極管點(diǎn)陣八段數(shù)碼管191.2單片機(jī)的發(fā)展歷程1.2.14位單片機(jī)1.2.28位單片機(jī)1976年9月，美國Intel公司首先推出了MCS-48系列8位單片機(jī)。1978年以前的8位單片機(jī)，由于集成度的限制，一般都沒有串行接口，尋址空間小于8KB，性能較低，稱低檔8位單片機(jī)。1975年美國德克薩斯儀器公司（TI）首次推出4位單片機(jī)TMS-1000。價(jià)格便宜，主要用于控

5、制洗衣機(jī)、微波爐等家用電器及高檔電子玩具。SHARP的SM系列，東芝的TLCS系列等。201978年以后，集成電路水平提高，8位單片機(jī)的尋址能力達(dá)到了64KB，片內(nèi)帶串行和并行I/O口這類單片機(jī)稱為高檔8位單片機(jī)。INTEL的MCS-51系列等。近年來，8位單片機(jī)性能進(jìn)一步提高，有些內(nèi)部還集成了ADC、PWM、WDT等，稱為超8位單片機(jī)。如INTEL的8X252、宏晶公司的STC單片機(jī)等。8位單片機(jī)主要用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個(gè)領(lǐng)域。1.2.316位單片機(jī)1983年以后，出現(xiàn)了16位單片機(jī)。內(nèi)部集成了多個(gè)CPU，8KB以

6、上的存儲(chǔ)器，多個(gè)并串口，特殊用途的監(jiān)視定時(shí)器等電路，主要用于高速復(fù)雜的控制系統(tǒng)。INTEL的MCS-96系列等。211.2.432位單片機(jī)目前，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家已相繼推出高性能的32位單片機(jī)產(chǎn)品。包括數(shù)據(jù)、圖像、語言處理等，英國ARM公司的ARM嵌入式微處理器應(yīng)用廣泛。主要應(yīng)用領(lǐng)域：移動(dòng)電話、車載導(dǎo)航、數(shù)字視頻、游戲機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、電子付費(fèi)終端、智能卡等。1.2.564位單片機(jī)近年來，各單片機(jī)生產(chǎn)廠家已進(jìn)入更高性能的64位單片機(jī)研制和生產(chǎn)階段。如英國Inmos公司的TransputerT800。64位單片機(jī)在引擎控制、智能機(jī)器人、

7、磁盤控制、語音/圖像通信等場合已有應(yīng)用。221.38位單片機(jī)的主要系列目前市場上的8位單片機(jī)主要分為以MCS－51為內(nèi)核的系列單片機(jī)和非MCS－51內(nèi)核的單片機(jī)。其中51內(nèi)核單片機(jī)因開發(fā)工具及軟硬件齊全在市場上占主導(dǎo)地位。1.3.151內(nèi)核系列單片機(jī)1．Intel公司的MCS－51系列單片機(jī)2．Atmel公司的89系列單片機(jī)3．Philips公司的增強(qiáng)型89C51系列單片機(jī)4．華邦公司的51內(nèi)核單片機(jī)5．宏晶科技公司的51內(nèi)核STC系列單片機(jī)231.3.2非51內(nèi)核單片機(jī)1.Motorola的M68HC系列2.Atmel公司的AVR

8、系列3.MicroChipPIC系列及兼容芯片241.智能儀器儀表交直流電壓電流表單片機(jī)結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器