第1章 单片微型计算机概述
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单片微型计算机C第1讲(机械)
处理器性能
随着半导体工艺的进步，单片微 型计算机的处理器性能不断提升，
运算速度更快，处理能力更强。
存储技术
新型存储技术的研发和应用，如 Flash存储器、高速缓存等，提高 了单片微型计算机的存储容量和读 写速度。
通信接口
无线通信接口的集成，使得单片微 型计算机能够实现无线数据传输和 控制，扩展了应用范围。
CPU通过内部总线与存储器和输入输 出接口相连，实现数据传输和控制信 号的传递。
存储器
01
02
03
04
存储器是单片微型计算机中用 于存储数据的部件。
存储器分为只读存储器 （ROM）、随机存取存储器 （RAM）和Flash存储器等类
型。
ROM用于存储程序和数据， RAM用于存储运行中的程序 和数据，Flash存储器用于长
VS
详细描述
在机械设备的故障诊断与维护中，单片微 型计算机可以实时监测设备的运行状态， 一旦发现异常情况，立即发出警报并记录 相关数据。通过分析这些数据，技术人员 可以快速定位故障原因，采取相应的维护 措施，确保设备正常运行，延长设备使用 寿命。
05
单片微型计算机的发展趋势与未 来展望
技术创新与性能提升
期保存数据。
存储器的容量和速度是影响单 片微型计算机性能的重要因素
。
输入输出接口
01
输入输出接口是单片微型计算机中用于连接外部设备和进行数 据传输的部件。
02
常见的输入输出接口包括并行接口、串行接口、中断控制器和
定时器等。
输入输出接口通过数据总线、地址总线和控制总线与CPU相连，
03
实现数据传输和控制信号的传递。
详细描述
在机械控制系统的设计中，单片微型计算机能够快速、准确地处理各种输入信号，并根据预设的控制 算法输出相应的控制信号，实现对机械设备的精确控制。这有助于提高生产效率和产品质量，降低能 耗和减少人工干预。
随着半导体工艺的进步，单片微 型计算机的处理器性能不断提升，
运算速度更快，处理能力更强。
存储技术
新型存储技术的研发和应用，如 Flash存储器、高速缓存等，提高 了单片微型计算机的存储容量和读 写速度。
通信接口
无线通信接口的集成，使得单片微 型计算机能够实现无线数据传输和 控制，扩展了应用范围。
CPU通过内部总线与存储器和输入输 出接口相连，实现数据传输和控制信 号的传递。
存储器
01
02
03
04
存储器是单片微型计算机中用 于存储数据的部件。
存储器分为只读存储器 （ROM）、随机存取存储器 （RAM）和Flash存储器等类
型。
ROM用于存储程序和数据， RAM用于存储运行中的程序 和数据，Flash存储器用于长
VS
详细描述
在机械设备的故障诊断与维护中，单片微 型计算机可以实时监测设备的运行状态， 一旦发现异常情况，立即发出警报并记录 相关数据。通过分析这些数据，技术人员 可以快速定位故障原因，采取相应的维护 措施，确保设备正常运行，延长设备使用 寿命。
05
单片微型计算机的发展趋势与未 来展望
技术创新与性能提升
期保存数据。
存储器的容量和速度是影响单 片微型计算机性能的重要因素
。
输入输出接口
01
输入输出接口是单片微型计算机中用于连接外部设备和进行数 据传输的部件。
02
常见的输入输出接口包括并行接口、串行接口、中断控制器和
定时器等。
输入输出接口通过数据总线、地址总线和控制总线与CPU相连，
03
实现数据传输和控制信号的传递。
详细描述
在机械控制系统的设计中，单片微型计算机能够快速、准确地处理各种输入信号，并根据预设的控制 算法输出相应的控制信号，实现对机械设备的精确控制。这有助于提高生产效率和产品质量，降低能 耗和减少人工干预。
第1章 微型计算机系统概述
【学习目标】 了解微型计算机的发展。 了解微型计算机的特点。 认识微型计算机系统的组成。 了解微型计算机的主要性能指标。
1.1 微型计算机概况
世界上第一台电子计算机早在1946年就诞生了，然而微 型计算机在1971年才问世，它具有众多优点，其应用更 加广泛。微型计算机（见图1-1）具有体积小、重量轻、 耗电少、性价比最优、可靠性高、结构灵活等特点，其 应用深入到社会生活中的各个领域，并取得了飞速的发 展。计算机不仅能够完成数学运算，而且还可以进行逻 辑运算，同时还具有推理判断的能力。因此，人们又称 它为电脑。现在，科学家们正在研究具有思维能力的智 能计算机。随着科学技术的发展，人们对计算机的认识 也在不断地深入
操作系统方面
主流的操作系统有Linux、UNIX （System Ⅴ、UNIX BSD、SCO UNIX、 Solaris等）、Windows系列（现在主要有 Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、 Windows CE等）等。
图1-1 现代微型计算机
1.1.1 微型计算机的发展
现将有关计算机中央处理器（CPU）的一些基本概念介绍 如下： 中央处理器（CPU）是指把运算和控制功能集成在一起的 那块芯片，这块芯片俗称主机。 微型计算机系统是由中央处理器（CPU）配上一定容量的 存储器（或内存）、接口电路以及必要的外部设备组成。 单板机是指把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯 片装在一块印刷电路板上，并在该板上配以具有一定功能的 输入、输出设备。 单片机是指把CPU、一定容量的存储器和必要的I/O接口 电路集成在一个硅片上。有的单片机还包括模数（A/D）和 数模（D/A）转换器。
第1章单片机概述
第1章 单片机概述1.1 单片机的概念1.1.1 单片机的定义单片机的全称是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer，SCM），也称为微控制器（Micro-Controller Unit，MCU），它是将中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）、数据存储器RAM（Random Access Memory，随机读写存储器）、程序存储器ROM（Read Only Memory，只读存储器）以及I/O（Input/Output，输入/输出）接口集成在一块芯片上，构成的一个计算机系统，其组成框图如图1.1所示。
单片机可用下面的“表达式”来表示：单片机 = MPU+ROM+RAM+I/O+功能部件图1.1 单片机的组成框图1.1.2 单片机的诞生单片机诞生于20世纪70年代末，具有代表性的事件是1976年Intel公司推出了MCS-48单片机系列的第一款产品：8048。
这款单片机在一个芯片内集成了超过17000个晶体管，包含一个CPU，1KB的EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可编程只读存储器），64字节的RAM，27个I/O端口和一个8位的定时器。
8048很快就成为了控制领域的工业标准，它们起初被广泛用来替代诸如洗衣机或交通灯等产品中的控制部分。
1980年，Intel公司在MCS-48的基础上推出了MCS-51系列的第一款单片机8051，这款单片机的功耗、大小和复杂程度都比8048提高了一个数量级。
8051集成了超过60000个晶体管，拥有4KB的ROM，128B的RAM，32个I/O端口，一个串行通信接口和两个16位的定时器。
经过三十多年的发展，MCS-51系列单片机已经形成了一个规模庞大、功能齐全、资源丰富的产品群。
单片机原理与应用技术·2·1.1.3 单片机的应用领域单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有：家用电器中的微波炉、洗衣机、电饭煲、豆浆机、电子秤；住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统；汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS；医用设备中的呼吸机，各种分析仪，监护仪，病床呼叫系统；公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏；电脑的外设，如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印机、传真机、调制解调器；计算机网络的通信设备；智能化仪表中的万用表、示波器、逻辑分析仪；工厂流水线的智能化管理系统，成套设备中关键工作点的分布式监控系统；导弹的导航装置，飞机上的各种仪表等。
七年级信息技术上册 第一章 微型计算机概述课件课件
微处理器具有运算和控制功能，是整个微型计算机的核心，也称中央处理器CPU（Central Processing Unit）。
注意，微处理器并不是一台完整的计算机，要构成一台完整的计算机（主机），还需要有： 存储器、I/O接口及系统总线。
微处理器的主要功能部件 （1）算术逻辑部件（ALU）：用来进行算术和逻辑运算。
1985年
80386
32万
1990年
80486
120万
1993年
Pentium 320万
1996年
Pentium Pro 550万
1997年2月 Pentium II 750万，300MHz
1999年
Pentium III
2000年(4季度) Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)
四.微处理器、微型计算机和微型计算机系统（续）
（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）
1.Moore定律： “晶体管的大小将以指数速率变小，
而集成到芯片上的晶体管数目将2－3年【18－24个月】翻 一番。”
－－Gordon Moore，1965
总线是计算机的部件与部件之间传输信息的公共通路，它 能分时地发送和接收各部件的信息。总线不仅仅是一组传输 线，它还包括与数据传输有关的控制逻辑。所以，在一个计 算机系统中，总线应被看成一个独立的部件。
五.微型计算机（续）
4.微型计算机的主要技术指标 (1)字长:参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存器、 加法器及数据总线（数据通路）的位数。有4位，8位，16位， 32位，64位等。 (2)主存容量:主存储器所能存储信息的总量。通常以字节数 (Byte)来表示。例：内存128MB。有时也用到“位容量”---2pXq. (3)运算速度:有不同的计量方法和测试标准。 MIPS(Million Instruction Per Second) (4)平均无故障运行时间(可靠性) MTBF(Mean Time Between Failures),平均无故障间隔时间 (5)性能/价格比
注意，微处理器并不是一台完整的计算机，要构成一台完整的计算机（主机），还需要有： 存储器、I/O接口及系统总线。
微处理器的主要功能部件 （1）算术逻辑部件（ALU）：用来进行算术和逻辑运算。
1985年
80386
32万
1990年
80486
120万
1993年
Pentium 320万
1996年
Pentium Pro 550万
1997年2月 Pentium II 750万，300MHz
1999年
Pentium III
2000年(4季度) Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)
四.微处理器、微型计算机和微型计算机系统（续）
（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）
1.Moore定律： “晶体管的大小将以指数速率变小，
而集成到芯片上的晶体管数目将2－3年【18－24个月】翻 一番。”
－－Gordon Moore，1965
总线是计算机的部件与部件之间传输信息的公共通路，它 能分时地发送和接收各部件的信息。总线不仅仅是一组传输 线，它还包括与数据传输有关的控制逻辑。所以，在一个计 算机系统中，总线应被看成一个独立的部件。
五.微型计算机（续）
4.微型计算机的主要技术指标 (1)字长:参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存器、 加法器及数据总线（数据通路）的位数。有4位，8位，16位， 32位，64位等。 (2)主存容量:主存储器所能存储信息的总量。通常以字节数 (Byte)来表示。例：内存128MB。有时也用到“位容量”---2pXq. (3)运算速度:有不同的计量方法和测试标准。 MIPS(Million Instruction Per Second) (4)平均无故障运行时间(可靠性) MTBF(Mean Time Between Failures),平均无故障间隔时间 (5)性能/价格比
单片微型计算机基础知识
第1章 单片微型计算机基础知识
1.1 单片机的发展概况 1.2 计算机中数的表示方法 1.3 计算机语言
1.1 单片机的发展情况
1.1.1什么是单片机
随着大规模、超大规模集成电路技术的发展和计算机微型 化的需要，把微型计算机的基本功能部件:中央处理器(CPU)、 存储器、输入/输出接口、定时器/计数器、中断系统等多种资 源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构 成一个完整的微型计算机，这种集成电路芯片被称为单片微 型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机。由于它 的结构及功能均是按照工业控制要求设计的，所以其确切的 名称应是单片微控制器。
时间倒计到0都无人抢答，则抢答结束。
5.3.2设计方案
1.计时 2.键盘/显示
下一页 返回
[任务5.3]抢答器设讨
5.3.3硬件设计 16路抢答器的硬件电路如图5-13所示。 5.3.4软件设计 主程序流程如图5-14所示。 中断服务程序流程如图5-15所示。 5.3.5电路仿真运行结果 对上述电路用Proteus软件进行仿真，其
[任务5.2]LED数码显示器接口设讨
5. 2. 3静态显示电路的软件结构 图5-8所示的并行输出的1位共阴LE D静
态显示电路比较简单，程序也不复杂。 5. 2. 4动态显示电路的结构及原理 动态显示就是逐位轮流点亮各位LE D显
示器(即扫描)。动态显示电路是单片机中 应用最为广泛的显示方式之一。适用于LE D显示器较多的场合。电路如图5-10所示。
上一页 下一页 返回
1.1 单片机的发展情况
2)非8051结构单片机不断推出，给用户提供了更为广泛的 选择空间
在8051及其兼容产品流行的同时，一些单片机芯片生产了 商也推出了一些非8051结构的产品，影响较大的有:
1.1 单片机的发展概况 1.2 计算机中数的表示方法 1.3 计算机语言
1.1 单片机的发展情况
1.1.1什么是单片机
随着大规模、超大规模集成电路技术的发展和计算机微型 化的需要，把微型计算机的基本功能部件:中央处理器(CPU)、 存储器、输入/输出接口、定时器/计数器、中断系统等多种资 源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构 成一个完整的微型计算机，这种集成电路芯片被称为单片微 型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机。由于它 的结构及功能均是按照工业控制要求设计的，所以其确切的 名称应是单片微控制器。
时间倒计到0都无人抢答，则抢答结束。
5.3.2设计方案
1.计时 2.键盘/显示
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[任务5.3]抢答器设讨
5.3.3硬件设计 16路抢答器的硬件电路如图5-13所示。 5.3.4软件设计 主程序流程如图5-14所示。 中断服务程序流程如图5-15所示。 5.3.5电路仿真运行结果 对上述电路用Proteus软件进行仿真，其
[任务5.2]LED数码显示器接口设讨
5. 2. 3静态显示电路的软件结构 图5-8所示的并行输出的1位共阴LE D静
态显示电路比较简单，程序也不复杂。 5. 2. 4动态显示电路的结构及原理 动态显示就是逐位轮流点亮各位LE D显
示器(即扫描)。动态显示电路是单片机中 应用最为广泛的显示方式之一。适用于LE D显示器较多的场合。电路如图5-10所示。
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1.1 单片机的发展情况
2)非8051结构单片机不断推出，给用户提供了更为广泛的 选择空间
在8051及其兼容产品流行的同时，一些单片机芯片生产了 商也推出了一些非8051结构的产品，影响较大的有:
第1章 微型计算机概述
般有原码、反码和补码三种表示法。 带符号数在机器中一般有原码、反码和补码三种表示法。 （1）原码。最高位表示符号：0为正，1为负，数值的尾数部分不变。 原码。最高位表示符号： 为正， 为负，数值的尾数部分不变。 这就是原码的表示法。前面所提到的有符号数都是用原码表示的。 这就是原码的表示法。前面所提到的有符号数都是用原码表示的。 用+、-表示符号正负的二进制数称为真值。 表示符号正负的二进制数称为真值。 （2）反码。正数的反码与原码相同，符号位为0，尾数不变；负数 反码。正数的反码与原码相同，符号位为0 尾数不变； 的反码符号位为1 数值的尾数逐位变反。 的反码符号位为1，数值的尾数逐位变反。 （3）补码。一个绝对值小于模的数，若为正，其补码就是该数本身； 补码。一个绝对值小于模的数，若为正，其补码就是该数本身； 若为负，其补码就是该数与模的和。 若为负，其补码就是该数与模的和。 若真值X=-010100B 若真值X=-010100B求X的补码： 的补码： 10010100B 11101011B 11101100B X为负数，[X] 原=10010100B，[X]反=11101011B，[X]补=11101100B 为负数，
2. 常用进位计数制间的转换 ⑴ 任意进制到十进制的转换 基本方法：按权值展开相加。 基本方法：按权值展开相加。 ⑵十进制转换为任意进制 整数部分：除以基数取余数；小数部分：乘以基数取整数。 整数部分：除以基数取余数；小数部分：乘以基数取整数。 ⑶ 二进制与八进制、十六进制间的转换 二进制与八进制、 1位八进制数相当3位二进制数，1位十六进制数相当4位二进制数。 位八进制数相当3位二进制数， 位十六进制数相当4位二进制数。 故二→八或二→十六的方法为：以小数点为基准， 故二→八或二→十六的方法为：以小数点为基准，整数部分向 左3位或4位二进制数化为1位八进制或十六进制数，不足3或4位 位或4位二进制数化为1位八进制或十六进制数，不足3 添前0 小数部分向右3位或4位二进制数化为1 添前0；小数部分向右3位或4位二进制数化为1位八进制或十六进 制数，不足3 位补后0 制数，不足3或4位补后0；
2. 常用进位计数制间的转换 ⑴ 任意进制到十进制的转换 基本方法：按权值展开相加。 基本方法：按权值展开相加。 ⑵十进制转换为任意进制 整数部分：除以基数取余数；小数部分：乘以基数取整数。 整数部分：除以基数取余数；小数部分：乘以基数取整数。 ⑶ 二进制与八进制、十六进制间的转换 二进制与八进制、 1位八进制数相当3位二进制数，1位十六进制数相当4位二进制数。 位八进制数相当3位二进制数， 位十六进制数相当4位二进制数。 故二→八或二→十六的方法为：以小数点为基准， 故二→八或二→十六的方法为：以小数点为基准，整数部分向 左3位或4位二进制数化为1位八进制或十六进制数，不足3或4位 位或4位二进制数化为1位八进制或十六进制数，不足3 添前0 小数部分向右3位或4位二进制数化为1 添前0；小数部分向右3位或4位二进制数化为1位八进制或十六进 制数，不足3 位补后0 制数，不足3或4位补后0；
单片微型计算机原理及应用
§1-6单片机的开发及开发工具
开发：提出任务→定型生产→投入使用的过程称 对微机进 行开发 包括：系统（产品）总体方案论证，设计硬件， 软件开 发，目标样机的调试等。 开发过程明显特点：微计算机化的产品软，硬件分 不开为 此设计了专门的微 型机开发系统MDS P3图1-2
单片计算机开发系统一般应具有4方面的基本功能：
5个中断源，2个优先级 一个全双工串行口 可位寻址，适于布尔处理的位处理机
§ 2-2 CPU结构
单片机的CPU由三部分组成： 运算器 控制器 布尔处理机
一 运算器：看书P8 1 结构: ALU（8位）+TMP1+TMP2+ACC+B+PSW+布尔处理机 组成逻辑电路。 2 ALU作用：完成2#的四则运算及逻辑运算 ①ACC（A） 是一个8位的寄存器，又称累加器。 作用：一般在运算前暂存一个数，运算后保存结果，也即A既 可放源码，也可放目的操作数。 ②B 是一个8位的寄存器 作用：用于乘/除运算，或作为其它运算的暂存器。 ③PSW 为程序状态标志寄存器，8位。用来存放运算结果的一些特征， 每位含义如下表：
CY
PSW.7
AC
PSW.6
F0
PSW.5
RS1 RS0 OV —
PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1
P
PSW.0
进位标志 CY=1,―+‖运算 有进位，“-‖运 算有借位， CY=0 ―+/-‖无 借进位
半进位标志 用户使 寄存器 用 计算机内部 的选择 进行BCD码 调整时用， 0 AC=1，有半 0 进位，“+‖ 1 进位，“-‖借 1 位
4 5
系统的电源可靠性和安全性通常是影响设计的重要因素 处理器的选择是嵌入式系统设计关键一步
第一章 单片机概述PPT课件
18
第一章 单片机概述
1.2.2 标准型AT89系列单片机的 基本特性
▪ 标准型AT89系列单片机包括AT89C51、 AT89C52、AT89S51和AT89S52。
19
第一章 单片机概述
1. AT89C51的主要工作特性
l8031CPU； l4KB的快速擦写Flash存储器，用于程序存储，可
▪ AT89C4051单片机的引脚排列与AT89C1051U单 片机的引脚排列完全相同。
▪ 与AT89C2051相比，AT89C4051C除增加了2KB 的片内ROM外，还增加了电压掉电检测功能。
▪ 所谓电压掉电检测就是当电源电压VCC下降到检 测门限电压以下，并重新升高超过检测门限电压 延迟15ms后，单片机内部将自动产生一个复位信 号。
展主要体现在内部资源的增加和实时处理 功能的加强方面，增加了多通道10位的 A/D转换器、高速输入/输出部件HSIO、脉 宽调制输出装置PWM、外围传送服务功能 等，CPU的位数达到了16位、32位，因此 又称这一阶段为16位单片机阶段。
7
第一章 单片机概述
MCS-96部分产品型号和性能
8
第一章 单片机概述
擦写次数为1000次； l256B的RAM，其中高128B字节地址被特殊功能
寄存器SFR占用； l32根可编程I/O线； l2个可编程16位定时器； l具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断
系统； l一个数据指针DPTR；
20
第一章 单片机概述
1. AT89C51的主要工作特性
l1个可编程的全双工串行通信口； l具有“空闲”和“掉电”两种低功耗工作方
1.1.2 单片机的应用
▪ 分为基本应用系统
▪ 扩展应用系统两类。
第一章 单片机概述
1.2.2 标准型AT89系列单片机的 基本特性
▪ 标准型AT89系列单片机包括AT89C51、 AT89C52、AT89S51和AT89S52。
19
第一章 单片机概述
1. AT89C51的主要工作特性
l8031CPU； l4KB的快速擦写Flash存储器，用于程序存储，可
▪ AT89C4051单片机的引脚排列与AT89C1051U单 片机的引脚排列完全相同。
▪ 与AT89C2051相比，AT89C4051C除增加了2KB 的片内ROM外，还增加了电压掉电检测功能。
▪ 所谓电压掉电检测就是当电源电压VCC下降到检 测门限电压以下，并重新升高超过检测门限电压 延迟15ms后，单片机内部将自动产生一个复位信 号。
展主要体现在内部资源的增加和实时处理 功能的加强方面，增加了多通道10位的 A/D转换器、高速输入/输出部件HSIO、脉 宽调制输出装置PWM、外围传送服务功能 等，CPU的位数达到了16位、32位，因此 又称这一阶段为16位单片机阶段。
7
第一章 单片机概述
MCS-96部分产品型号和性能
8
第一章 单片机概述
擦写次数为1000次； l256B的RAM，其中高128B字节地址被特殊功能
寄存器SFR占用； l32根可编程I/O线； l2个可编程16位定时器； l具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断
系统； l一个数据指针DPTR；
20
第一章 单片机概述
1. AT89C51的主要工作特性
l1个可编程的全双工串行通信口； l具有“空闲”和“掉电”两种低功耗工作方
1.1.2 单片机的应用
▪ 分为基本应用系统
▪ 扩展应用系统两类。
单片微型计算机概述及预备知识运算器
保存当前状态并跳转到相应的中断处理程序进行处理。处理完成后，再恢复之前保存的状态并继续执行原来的 程序。
05
数据传输、存储和处理技 术
数据传输方式选择及优化策略
并行传输
同时传输多个比特，适用于高速数据传输， 但需较多传输线。
串行传输
逐位传输数据，适用于远距离通信，节省传 输线。
同步传输
以时钟信号为基准进行数据传输，保证数据 同步。
二进制编码原理与技巧
二进制编码原理
二进制编码是计算机内部表示数据的方式，它采用0和1两个数字来表示所有信 息。二进制编码具有简单可靠、易于实现逻辑运算等优点。
二进制编码技巧
在二进制编码中，需要掌握一些基本技巧，如位运算、逻辑运算、移位运算等。 这些技巧对于理解计算机内部数据处理方式和优化算法具有重要意义。
具有广阔的应用前景。
工业自动化
单片微型计算机在工业自动化领域有 广泛应用，如PLC（可编程逻辑控制 器）等。
汽车电子
单片微型计算机可用于汽车电子系统， 如发动机控制、车身控制、安全系统 等。
下一讲预告
01
下一讲将介绍单片微型计算机的存储器结构，包括程
序存储器、数据存储器以及特殊功能寄存器等。
02
同时，我们将深入了解单片微型计算机的指令系统，
性能指标
评价运算器的性能指标主要有运算速度、精度、功耗等。其中，运算速度通常以每秒钟能执行的加法或乘 法操作次数来衡量，即MIPS（百万条指令/秒）或MFLOPS（百万次浮点运算/秒）。
典型结构类型及其特点分析
累加器型运算器
累加器是运算器中专门用来存放操作数和运算结果的寄存器。累加器型运算器的特点是操作数之一必须来自累加器， 且运算结果也返回累加器。这种结构简化了数据通路和控制逻辑，但限制了操作的灵活性。
05
数据传输、存储和处理技 术
数据传输方式选择及优化策略
并行传输
同时传输多个比特，适用于高速数据传输， 但需较多传输线。
串行传输
逐位传输数据，适用于远距离通信，节省传 输线。
同步传输
以时钟信号为基准进行数据传输，保证数据 同步。
二进制编码原理与技巧
二进制编码原理
二进制编码是计算机内部表示数据的方式，它采用0和1两个数字来表示所有信 息。二进制编码具有简单可靠、易于实现逻辑运算等优点。
二进制编码技巧
在二进制编码中，需要掌握一些基本技巧，如位运算、逻辑运算、移位运算等。 这些技巧对于理解计算机内部数据处理方式和优化算法具有重要意义。
具有广阔的应用前景。
工业自动化
单片微型计算机在工业自动化领域有 广泛应用，如PLC（可编程逻辑控制 器）等。
汽车电子
单片微型计算机可用于汽车电子系统， 如发动机控制、车身控制、安全系统 等。
下一讲预告
01
下一讲将介绍单片微型计算机的存储器结构，包括程
序存储器、数据存储器以及特殊功能寄存器等。
02
同时，我们将深入了解单片微型计算机的指令系统，
性能指标
评价运算器的性能指标主要有运算速度、精度、功耗等。其中，运算速度通常以每秒钟能执行的加法或乘 法操作次数来衡量，即MIPS（百万条指令/秒）或MFLOPS（百万次浮点运算/秒）。
典型结构类型及其特点分析
累加器型运算器
累加器是运算器中专门用来存放操作数和运算结果的寄存器。累加器型运算器的特点是操作数之一必须来自累加器， 且运算结果也返回累加器。这种结构简化了数据通路和控制逻辑，但限制了操作的灵活性。
第一章微型计算机控制系统概述
DSP 处理器的长处
向量运算、
指针线性寻址等
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
4、嵌入式片上系统 ( System On Chip ) • 随着 EDI 的推广和 VLSI 设计的普及化，及半
导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个 更为复杂的系统的时代已来临，这就是
System On Chip ( SOC )。
• TI 公司亦将其 TMS320C2XXX 系列 DSP 作为 MCU 进行推广。
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
3、嵌入式 DSP 处理器
( Embedded Digital Signal Processor, EDSP )
（１）ＤＳＰ处理器的特点 DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计: 使其适合于执行 DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也 较高。
• 具有软件代码少、高度自动化、响应速度快等特点， 特别适合于要求实时和多任务的体系。
微机控制技术
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器特点:
（1）对实时多任务有很强的支持能力。能完成多任务并且有较 短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间 减少到最低限度。
（2）具有很强的存储区保护功能。 由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件 模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保 护功能，同时也有利于软件诊断。
理器。 如：Intel 的 MCS-296
Infineon ( Siemens ) 的 TriCore。
1.2.4 嵌入式系统
（３）推动嵌入式 DSP 处理器发展的因素：
嵌入式系统的智能化。
如：各种带有智能逻辑的消费类产品
生物信息识别终端