第01章___单片计算机概述

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1.2 单片机的发展历程
单片机自从20世纪70年代问世以来， 单片机自从20世纪70年代问世以来，以其鲜明的特点得到 20世纪70年代问世以来 迅猛的发展，单片机的发展经历了以下几个阶段： 迅猛的发展，单片机的发展经历了以下几个阶段：
单片机的初级阶段
1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单片机， 1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单片机，以其 公司推出了 MCS 系列的单片机 体积小、重量轻、控制功能齐全和低价格的特点， 体积小、重量轻、控制功能齐全和低价格的特点，得到了广泛 的应用，为单片机的发展奠定了坚实的基础。 的应用，为单片机的发展奠定了坚实的基础。
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3、微型计算机的基本工作过程
微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程， 微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程， 也就是CPU自动从程序存放的第 个存储单元起，逐 自动从程序存放的第1个存储单元起 也就是 自动从程序存放的第 个存储单元起， 步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型 步取出指令、分析指令， 和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复， 和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复， 周而复始，直至执行完程序的所有指令， 周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程 序的基本功能，这就是微型计算机的基本工作原理。 序的基本功能，这就是微型计算机的基本工作原理。
TI公司的MPS430单片机 TI公司的MPS430单片机 MPS430单片机最大的优点是低电压和超 公司的MPS430 单片机最大的优点是低电压和超
低功耗。 低功耗。
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1.5 单片机应用领域与应用模式
单机应用
单片机与传统的机械产品相结合， 智能产品 单片机与传统的机械产品相结合，使传统机械 产品结构简化，控制智能化，构成新一代的机、 产品结构简化，控制智能化，构成新一代的机、电一体化 产品。 产品。 智能仪表 用单片机改进原有的测量、控制仪表，能促进 用单片机改进原有的测量、控制仪表， 仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化发展。 仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化发展。 用单片机可以构成各种工业控制系统、 测控系统 用单片机可以构成各种工业控制系统、适应控 制系统、数据采集系统等。 制系统、数据采集系统等。 采用单片机可提高其可靠性及增强功能， 数控控制机 采用单片机可提高其可靠性及增强功能，降 低控制机成本。 低控制机成本。 智能接口
第一章 单片计算机概述
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
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微型计算机的组成与工作原理 单片机的发展历程 MCS-51单片机及其兼容产品 单片机及其兼容产品 其他类型的单片机产品 单片机应用领域与应用模式 单片机开发与开发工具
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1.1 微机的组成与工作原理
1、微型计算机中的基本概念 、
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系统扩展与系统配置状况) 应用模式 (系统扩展与系统配置状况 系统扩展与系统配置状况
是指能维护单片机运行的最简单配置的系统， 最小应用系统 是指能维护单片机运行的最简单配置的系统， 这种系统成本低、结构简单，常构成一些简单的控制系统。 这种系统成本低、结构简单，常构成一些简单的控制系统。 是指为了保证正常运行， 最小功耗系统 是指为了保证正常运行，系统的功率消耗最 一般单片机都有专门设置以提供最小功率系统功能， 小。一般单片机都有专门设置以提供最小功率系统功能，如 CMOS工艺，WAIT/STOP工作方式。最小功耗系统常用在 工艺， 工作方式。 工艺 工作方式 一些袖珍式智能仪表，便携式仪表以及无源网络、接口中。 一些袖珍式智能仪表，便携式仪表以及无源网络、接口中。 典型应用系统 是指单片机要完成工业测控功能必备的硬件 结构系统。系统应具备前向传感器通道、 结构系统。系统应具备前向传感器通道、后向伺服控制通道 以及人机对话手段。还包括系统扩展与系统配置两部分内容。 以及人机对话手段。还包括系统扩展与系统配置两部分内容。
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1.3 MCS-51单片机及其兼容产品 单片机及其兼容产品
Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后， Intel公司推出了8位的MCS-51系列单片机后，在工 公司推出了 MCS 系列单片机后 业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 业控制方面得到了极大的应用。之后，Intel开放 51单片机核技术 Philips、Atmel、ADI等公司 单片机核技术， 了51单片机核技术，Philips、Atmel、ADI等公司 相继推出了基于51内核的单片机. 51内核的单片机 相继推出了基于51内核的单片机.
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单片机的特点
单片机是从工业测控对象环境、接口特点出发，向着 增强控制功能、提高可靠性、借口方便的方向发展。 因此，单片机有着自己的特点： 品种多样，型号繁多。 品种多样，型号繁多。 提高性能扩大容量。 提高性能扩大容量。 增加控制功能，向外部接口延伸。 增加控制功能，向外部接口延伸。 低功耗。 低功耗。 应用软件配套。 应用软件配套。 系统扩展与配置。 系统扩展与配置。
20MHz 16K(Flash) 512
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1.4 其他类型的单片机产品
在一些公司生产基于51核的单片机的同时， 在一些公司生产基于51核的单片机的同时，其他一些大公司也 51核的单片机的同时 在开发自己的单片机。主要有以下几种： 在开发自己的单片机。主要有以下几种： Motorola的单片机 是最早开发单片机的厂家之一， Motorola的单片机 Motorola是最早开发单片机的厂家之一，它拥 是最早开发单片机的厂家之一
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多机应用
多机应用是单片机在高科技领域中的主要应用模式： 多机应用是单片机在高科技领域中的主要应用模式： 功能弥散系统 是为了满足工程系统各种外围功能要求而设 置的多机系统。 置的多机系统。 功能弥散是指系统中可以在任意环节上设 置单片机功能子系统，它体现了多机系统的功能分布。 置单片机功能子系统，它体现了多机系统的功能分布。 并行多机处理系统 并行多机处理系统主要解决工程系统的 快速性要求，以便构成大型实时工程系统。 快速性要求，以便构成大型实时工程系统。典型的有快速 并行数据采集/处理系统 实时图像处理系统等。 处理系统/实时图像处理系统等 并行数据采集 处理系统 实时图像处理系统等。 目前单片机构成的网络系统主要是分布式测、 局部网络系统 目前单片机构成的网络系统主要是分布式测、 控系统。单片机主要用于系统中的通信控制， 控系统。单片机主要用于系统中的通信控制，以及构成各 种测、 种测、控用子站系统 。
Intel公司主要产品 Intel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Atmel公司主要产品 Philips公司主要产品 Philips公司主要产品
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Intel 公司主要单片机产品
工作电 型号 压(V) 8031 8051 8751 8052 5 5 5 5 RAM UART 定时器 I/O口 I/O口 主频 OTP ROM(B) （B ） ( 个) ( 个) 线( 条) 12MHz 12MHz 12MHz 12MHz 8K 4K 128 128 128 256 1 1 1 1 2 2 2 3 32 32 32 32
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高性能单片机发展阶段
随着控制领域对单片机性能要求的增加， 随着控制领域对单片机性能要求的增加，出现了 16位的单片机 而且芯片内部也增加了其他的性能。 位的单片机， 16位的单片机，而且芯片内部也增加了其他的性能。 Intel的MCS-96系列单片机 系列单片机， 如Intel的MCS-96系列单片机，在单片机内部集成了 A/D转换器 PWM输出 转换器、 输出。 A/D转换器、PWM输出。 在未来，应各种电子产品对单片机的要求， 在未来，应各种电子产品对单片机的要求，单片机将 会向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、 会向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、大 容量存储器的方向发展。 容量存储器的方向发展。
系列)、 位 有8位(68HC05、68HC08和68HC11系列 、16位(HSC12、 位 、 和 系列 、 68HC12DSP56800和68HC16系列）、 位MC683XX、MPC500等） 系列）、 和 系列）、32位 、 等 单片机。 单片机的功能强大， 单片机。Motorola单片机的功能强大，但开发器价格昂贵。 单片机的功能强大 但开发器价格昂贵。
Microchip的PIC单片机 是世界的第二大单片机生产商， Microchip的PIC单片机 Microchip是世界的第二大单片机生产商， 是世界的第二大单片机生产商
近几年Microchip单片机得到了极大的发展。在我国使用的主要有以下 单片机得到了极大的发展。 近几年 单片机得到了极大的发展 三种： 系列（ ），PIC12C5XX（8脚） 三种：PIC12C5XXX/16C5X系列（低端产品）， 系列 低端产品）， （ 脚 系列和PIC12C6XX/16CXXX系列（低端产品）。 系列（ 系列和 系列 低端产品）。
AT89C51 AT89C52 AT89C53
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Philips公司主要单片机产品 公司
型号 P87C52 P87LPC762 P87LPC767 P89C660 工作电压 （V） 4.54.5-5.5 4.54.5-5.5 4.54.5-5.5 4.54.5-5.5 主频 33MHz 16MHz 20MHz ROM(B) 8K(OTP) 16K(OTP) 4K(OTP) RAM UART 定时 (B) (个) (个) 256 512 128 1 1 1 1 3 2 2 3 I/O口线 I/O口线 (条) 32 18(带I2C接口) 18(带I2C接口) 接口 18(带I2C接口) 18(带I2C接口) 接口 32(带 接口) 32(带I2C接口)