片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理.ppt

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1、單片機(jī)技術(shù)陳余第一章單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理§1-1單片機(jī)概述§1-2MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳§1-3MCS-51單片機(jī)并行I/O端口§1-4MCS-51單片機(jī)內(nèi)存配置§1-5MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘電路與復(fù)位電路1.1單片機(jī)概述1、微型計(jì)算機(jī)及微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）簡稱微機(jī)，是計(jì)算機(jī)的一個重要分類。人們通常按照計(jì)算機(jī)的體積、性能和應(yīng)用范圍等條件，將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)等。微型計(jì)算機(jī)不但具有其它計(jì)算機(jī)快速、精確、程序控制等特點(diǎn)，最突出的是它還具有體積小、重量輕、功耗低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。個人計(jì)算機(jī)簡稱

2、PC（PersonalComputer）機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種，也是近年來計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中發(fā)展最快的一個分支。由于PC機(jī)在性能和價(jià)格方面適合個人用戶購買和使用，目前，它已經(jīng)像普通家電一樣深入到了家庭和社會生活的各個方面。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)主板顯卡聲卡存儲器接口網(wǎng)卡輸入輸出接口內(nèi)存條CPU2、單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)單片機(jī)就是單片微型計(jì)算機(jī)(Single-ChipMicrocomputer)。單片微型計(jì)算機(jī)是指集成在一個芯片上的微型計(jì)算機(jī)，也就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種功能部件，包括CPU（CentralProcessingUnit）

3、、隨機(jī)存取存儲器RAM（RandomAccessMemory）、只讀存儲器ROM（Read-onlyMemory）、基本輸入/輸出(Input/Output)接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件都制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。CPU存儲器控制電路定時(shí)器時(shí)鐘電路I/O口單片機(jī)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個芯片。在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難將單片機(jī)直接和被控對象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成由此可見，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員必須從硬件和軟

4、件兩個角度來深入了解單片機(jī)，并能夠?qū)⒍哂袡C(jī)結(jié)合起來，才能形成具有特定功能的應(yīng)用系統(tǒng)或整機(jī)產(chǎn)品。單片機(jī)系統(tǒng)硬件部分軟件部分單片機(jī)芯片外圍器件CPU內(nèi)存中斷控制邏輯通用接口運(yùn)算器寄存器組控制器并行I/O口串行UART定時(shí)/計(jì)數(shù)器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264指令系統(tǒng)應(yīng)用程序單片機(jī)的發(fā)展歷史自從1974年美國Fairchild公司研制出第一臺單片機(jī)F8之后，迄今為止，單片機(jī)經(jīng)歷了由4位機(jī)到8位機(jī)再到16位機(jī)的發(fā)展過程。單片機(jī)制造商很多，主要有美國的Intel、Motorola、Zilog等公司。目前，單片機(jī)正朝

5、著高性能、多品種方向發(fā)展。近年來，32位單片機(jī)已進(jìn)入了實(shí)用階段，但是由于8位單片機(jī)在性能價(jià)格比上占有優(yōu)勢，而且8位增強(qiáng)型單片機(jī)在速度和功能上向現(xiàn)在的16位單片機(jī)挑戰(zhàn)，因此在未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，8位單片機(jī)仍是單片機(jī)的主流機(jī)型。單片機(jī)的發(fā)展趨勢1、微型化2、低功耗3、高速化（時(shí)鐘頻率的提高，目前有100MHz）4、集成資源更多（定時(shí)器，比較器，AD轉(zhuǎn)換等）5、性能更加優(yōu)異(DigitalSignalProcessing)采用三核結(jié)構(gòu)，（微控器核DSP核，數(shù)據(jù)和程序存儲器核，外圍專用集成電路ASIC）6、通信及網(wǎng)絡(luò)功能加強(qiáng)單片機(jī)特點(diǎn)1、體積小，重量輕；2、可靠性高，

6、運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)；3、控制功能強(qiáng)，使用靈活，性價(jià)比高；4、易擴(kuò)展，易于開發(fā)；5、受集成度限制，片內(nèi)存儲器容量較小，一般內(nèi)ROM在8KB以下，內(nèi)RAM在256B以內(nèi)。單片機(jī)的應(yīng)用1、工業(yè)控制領(lǐng)域（過程控制，機(jī)電一體化控制系統(tǒng)）2、家用電器領(lǐng)域（洗衣機(jī)，空調(diào)、微波爐等）3、辦公自動化領(lǐng)域（鍵盤，打印機(jī)，考勤機(jī)等）4、商業(yè)營銷領(lǐng)域（電子稱，收款機(jī)，條形碼閱讀器等）5、智能儀表與智能傳感器（存儲，數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)等智能化功能）單片機(jī)的分類盡管各類單片機(jī)很多，但無論是從世界范圍或是從全國范圍來看，使用最為廣泛的應(yīng)屬M(fèi)CS-51單片機(jī)。基于這一事實(shí)，本書

7、以應(yīng)用最為廣泛的MCS-51系列8位單片機(jī)（8031、8051、8751等）為研究對象，介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。MCS-51單片機(jī)系列共有十幾種芯片，如表1.1所示。子系列片內(nèi)ROM形式片內(nèi)ROM容量片內(nèi)RAM容量尋址范圍I/O特性中斷源無ROMEPROM計(jì)數(shù)器并行口串行口51子系列8031805187514KB128B2×64KB2×164×81580C3180C5187C514KB128B2×64KB2×164×81552子系統(tǒng)8032805287528KB256B2×64KB3×164×81680C3280C5287C528KB2

8、56B2×64KB3×164×816表