1、第第1 1章章 概概 述述1.1 1.1 单片机的基本概念单片机的基本概念1.2 1.2 单片机的发展概况单片机的发展概况1.3 1.3 单片机的特点及应用单片机的特点及应用1.4 1.4 常用单片机系列介绍常用单片机系列介绍1.1 1.1 单片机的基本概念单片机的基本概念微机组成结构框图微机组成结构框图 单片机组成框图 单板机单板机：将微处理器、存储器、：将微处理器、存储器、I/OI/O接口电路以及简单的输入接口电路以及简单的输入/ /输出设备组装在一块印刷电路板上，称单板微型计算机。输出设备组装在一块印刷电路板上，称单板微型计算机。 单片机单片机：将微处理器、存储器、：将微处理器、存储器、
2、I/OI/O接口电路和相应实时控制接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称单片微型计算机。器件集成在一块芯片上，称单片微型计算机。 微型计算机微型计算机：微处理器、存储器、：微处理器、存储器、I/OI/O接口电路由总线有机地接口电路由总线有机地连接在一起的整体，称为微型计算机。连接在一起的整体，称为微型计算机。 微型计算机系统微型计算机系统：微型计算机与外围设备、电源、系统软件：微型计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成的系统，称为微型计算机系统。一起构成的系统，称为微型计算机系统。 通用微机的通用微机的CPUCPU主要面向数据处理，其发展主要围绕主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处
3、理功能、计算速度和精度的进一步提高。数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。 单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。通用微机与单片机区别一通用微机与单片机区别一 通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPUCPU对数据的存取速度。对数据的存取速度。 单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接单片机中存储器的
4、组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，挂接在单片机的总线上，CPUCPU对存储器的读写按直接物理地址对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB64 KB。通用微机与单片机区别二通用微机与单片机区别二 通用微机中通用微机中I/OI/O接口主要考虑标准外设接口主要考虑标准外设 单片机应用系统的外设是非标准的单片机应用系统的外设是非标准的通用微机与单片机区别三通用微机与单片机区别三1.2 1.2 单片机的发展概况单片机的发展概况 4 4位单片机阶段位单片机阶段（主要用于家用电器、电子玩具等）（主要用于家用
5、电器、电子玩具等） 美国德克萨斯仪器公司美国德克萨斯仪器公司 TMS-1000TMS-1000 美国国家半导体公司美国国家半导体公司 COP402COP402系列系列 日本电气公司日本电气公司 PD75XXPD75XX系列系列 美国洛克威尔公司美国洛克威尔公司 PPS/1PPS/1系列系列 日本松下公司日本松下公司 MN1400MN1400系列系列 富士通公司富士通公司 MB88MB88系列系列 8 8位单片机阶段位单片机阶段（用于工业控制、智能接口、仪器仪表等）（用于工业控制、智能接口、仪器仪表等） 低档低档8 8位单片机位单片机 美国美国IntelIntel公司公司 MCS-48MCS-4
6、8系列系列 莫斯特克莫斯特克(Mostek)(Mostek)、仙童、仙童(Fairchild)(Fairchild)公司公司 3870(F8)3870(F8)系列系列 摩托罗拉摩托罗拉(Motorola)(Motorola)公司公司 68016801系列系列 高档高档8 8位单片机位单片机 摩托罗拉公司摩托罗拉公司 MC6801MC6801系列系列 齐洛格公司齐洛格公司 Z8Z8系列系列 NECNEC公司公司 PD78XXPD78XX系列系列 IntelIntel公司的公司的MCS-51MCS-51系列系列 超超8 8位单片机位单片机 IntelIntel公司公司 8X2528X252、UPI
7、-45283C152 UPI-45283C152 Zilog Zilog公司公司 Super8Super8 Motorola Motorola公司公司 MC68HCMC68HC 1616位单片机阶段位单片机阶段（可用于高速复杂的控制系统）（可用于高速复杂的控制系统） IntelIntel公司公司 MCS-96MCS-96系列系列 IntelIntel公司公司 80C9680C96 美国国家半导体公司美国国家半导体公司 HPC16040HPC16040 NEC NEC公司公司 783XX783XX系列系列 3232位单片机位单片机 1.3 1.3 单片机的特点及应用单片机的特点及应用 单片机的特
8、点单片机的特点 单片机的存储器单片机的存储器ROMROM和和RAMRAM严格区分严格区分 采用面向控制的指令系统采用面向控制的指令系统 单片机的单片机的I/OI/O引脚通常是多功能引脚通常是多功能 单片机的外部扩展能力强单片机的外部扩展能力强单片机的应用特点单片机的应用特点 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，能方便地组成体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。 面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。因
9、而能获得最佳的性能价格比。 抗干扰能力强，适用温度范围宽，在各种恶劣的环境下都抗干扰能力强，适用温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这是其它类型计算机无法比拟的。能可靠地工作，这是其它类型计算机无法比拟的。 可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。率和可靠性大为提高。 单片机应用领域单片机应用领域 工业控制工业控制 仪器仪表仪器仪表 计算机外部设备与智能接口计算机外部设备与智能接口 商用产品商用产品 家用电器家用电器1.4 1.4 常用单片机系列介绍常用单片机系列介绍MCSMCS系列产品系列产品 第一阶段
10、第一阶段(1971(197119761976年年) )：单片机发展的初级阶段：单片机发展的初级阶段 Intel 4004Intel 4004 第二阶段第二阶段(1976(197619801980年年) )：低性能单片机阶段：低性能单片机阶段 MCS-48MCS-48系列系列 第三阶段第三阶段(1980(198019831983年年) )：高性能单片机阶段：高性能单片机阶段 MCS-51MCS-51系列系列 第四阶段第四阶段(1983(1983年至今年至今) )：1616位单片机阶段位单片机阶段 MCS-96MCS-96系列系列 INTEL主要单片机系列MCS-51MCS-51系列单片机的结构特点系列单片机的结构特点 CPU CPU的结构的结构 存储器结构存储器结构 输入输出接口输入输出接口 内部有一个全双工串行口内部有一个全双工串行口 布尔处理机布尔处理机8051 单片机 MOTOROLA 单片机 Microchip 单片机 Atmel 单片机
