片機的概念課件

1、片機的概念課件1. 1 單片機的概念單片機的概念單片機是微型機的一個分支。微型機向著兩個不單片機是微型機的一個分支。微型機向著兩個不同的方向發(fā)展同的方向發(fā)展: : 一個是向高速度、大容量、高性能的高檔微機一個是向高速度、大容量、高性能的高檔微機方向發(fā)展方向發(fā)展; ;另一個則是向穩(wěn)定可靠、體積小巧和價格低廉另一個則是向穩(wěn)定可靠、體積小巧和價格低廉的單片機方向發(fā)展。的單片機方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。1. 1. 1 單片機的概念單片機的概念片機的概念課件單片機單片機即單片微型計算機：即單片微型計算機：將將CPU、RAM、ROM、中斷系統(tǒng)、定時器、中

2、斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)計數(shù)器以及器以及I/O口電路等主要微機部件，集成在一個口電路等主要微機部件，集成在一個芯片上。芯片上。 SCMCSingle Chip Microcomputer MCUMicro Controller UnitEMCU Embedded Micro Controller Unit片機的概念課件一、單片機和單板機一、單片機和單板機將將CPU芯片、存儲器芯片、芯片、存儲器芯片、I/O接口芯片和簡單的接口芯片和簡單的I/O設備（小鍵盤、設備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），

3、就中），就構(gòu)成了一臺構(gòu)成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）單板微型計算機（簡稱單板機）。多板機（系統(tǒng)機多板機（系統(tǒng)機）片機的概念課件二、通用單片機與專用單片機二、通用單片機與專用單片機按單片機適用范圍區(qū)分按單片機適用范圍區(qū)分,可分為可分為通用型通用型和和專用型專用型兩類。兩類。通用型單片機通用型單片機(如如8051)適用面廣適用面廣,可根據(jù)用戶需要可根據(jù)用戶需要設計成各種不同應用的控制系統(tǒng)。設計成各種不同應用的控制系統(tǒng)。專用型單片機專用型單片機是針對某一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品是針對某一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設計生產(chǎn)的。這種應用的特點是針對性強、批量設計生產(chǎn)的。這種應用的特點是針對性強、批量大。由于

4、專用單片機芯片是針對特定產(chǎn)品或應用大。由于專用單片機芯片是針對特定產(chǎn)品或應用而專門設計的而專門設計的,已經(jīng)對已經(jīng)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡化、軟硬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡化、軟硬件資源利用的最優(yōu)化、可靠性和成本的最佳化件資源利用的最優(yōu)化、可靠性和成本的最佳化等等方面都作了通盤的考慮。所以，專用單片機具有方面都作了通盤的考慮。所以，專用單片機具有綜合優(yōu)勢。綜合優(yōu)勢。片機的概念課件三、單片機與單片機系統(tǒng)三、單片機與單片機系統(tǒng)單片機由單片機由CPU、RAM、ROM、中斷系統(tǒng)、定時、中斷系統(tǒng)、定時器器/計數(shù)器以及計數(shù)器以及I/O口電路等主要微機部件組成，口電路等主要微機部件組成，但一塊芯片不能把計算機的全部電路都集成到上

5、但一塊芯片不能把計算機的全部電路都集成到上面。如電阻、電容、石英晶體等都很難集成到芯面。如電阻、電容、石英晶體等都很難集成到芯片上。另外，在實際應用中片上。另外，在實際應用中,常常需要擴展外圍常常需要擴展外圍電路和外圍芯片。電路和外圍芯片。區(qū)別：區(qū)別：單片機一般指芯片本身。通常所說的單片單片機一般指芯片本身。通常所說的單片機系統(tǒng)都是為實現(xiàn)某一控制應用需要由用戶設計機系統(tǒng)都是為實現(xiàn)某一控制應用需要由用戶設計的圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統(tǒng)。的圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統(tǒng)。片機的概念課件四、單片機應用系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)四、單片機應用系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)單片機應用系統(tǒng)單片機應用系統(tǒng)是利用單片機為

6、某應用目的所設是利用單片機為某應用目的所設計的專門的單片機系統(tǒng)。計的專門的單片機系統(tǒng)。單片機開發(fā)系統(tǒng)單片機開發(fā)系統(tǒng)是單片機系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。是單片機系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。和一般通用計算機相比和一般通用計算機相比,在硬件上增加了目標系統(tǒng)在硬件上增加了目標系統(tǒng)的在線仿真器、編程器等部件的在線仿真器、編程器等部件, 增加了目標系統(tǒng)增加了目標系統(tǒng)的匯編和調(diào)試程序等。的匯編和調(diào)試程序等。MDS Microcomputer Development SystemICE In Circuit Emulator專門的單片機開發(fā)系統(tǒng)，本身也是一個單片機系統(tǒng)，專門的單片機開發(fā)系統(tǒng)，本身也是一個單片機系統(tǒng)，只不過它是

7、一個用于設計系統(tǒng)的系統(tǒng)。只不過它是一個用于設計系統(tǒng)的系統(tǒng)。片機的概念課件五、單片機的程序設計語言和軟件五、單片機的程序設計語言和軟件在單片機開發(fā)系統(tǒng)中使用機器語言、匯編語言和在單片機開發(fā)系統(tǒng)中使用機器語言、匯編語言和高級語言，而在單片機應用系統(tǒng)中只使用機器語高級語言，而在單片機應用系統(tǒng)中只使用機器語言。言。 匯編語言：對機器語言的改進，與單片機硬件關(guān)匯編語言：對機器語言的改進，與單片機硬件關(guān)系密切。系密切。高級語言：編譯型語言有高級語言：編譯型語言有PLM51、C-51、C、MBASIC-51等，解釋型的有等，解釋型的有MBASIC和和MBASIC52等。等。單片機的應用程序設計大多是控制程序

8、，單片機的應用程序設計大多是控制程序，一般不是一般不是很長很長。單片機應用范圍廣泛，面對多種多樣的控制。單片機應用范圍廣泛，面對多種多樣的控制對象、目標和系統(tǒng)，對象、目標和系統(tǒng)，很少有現(xiàn)成的程序可供借鑒很少有現(xiàn)成的程序可供借鑒。片機的概念課件1. 1. 2 單片機的發(fā)展單片機的發(fā)展第一階段（第一階段（19761978年）：年）：低性能單片機的探索低性能單片機的探索階段。階段。以以Intel公司的公司的MCS-48為代表，采用了單片為代表，采用了單片結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有8位位CPU、定時、定時/計數(shù)計數(shù)器、并行器、并行I/O口、口、RAM和和ROM等。主要用于工業(yè)等。

9、主要用于工業(yè)領域。領域。第二階段（第二階段（19781982年）：年）：高性能單片機階段。高性能單片機階段。這一類單片機帶有串行這一類單片機帶有串行I/O口，口，8位數(shù)據(jù)線、位數(shù)據(jù)線、16位位地址線可以尋址的范圍達到地址線可以尋址的范圍達到64K字節(jié)、控制總線、字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機的應用范圍較較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機的應用范圍較廣，并在不斷的改進和發(fā)展。廣，并在不斷的改進和發(fā)展。51系列單片機問世，系列單片機問世，逐漸成為單片機主流系列。逐漸成為單片機主流系列。片機的概念課件第三階段（第三階段（19821990年）：年）：16位單片機階段。位單片機階段。16位單

10、片機除位單片機除CPU為為16位外，片內(nèi)位外，片內(nèi)RAM和和ROM容容量進一步增大，實時處理能力更強，體現(xiàn)了微控量進一步增大，實時處理能力更強，體現(xiàn)了微控制器的特征。例如制器的特征。例如Intel公司的公司的MCS-96主振頻率為主振頻率為12M，片內(nèi)，片內(nèi)RAM為為232字節(jié)，字節(jié)，ROM為為8K字節(jié)，中字節(jié)，中斷處理能力為斷處理能力為8級，片內(nèi)帶有級，片內(nèi)帶有10位位A/D轉(zhuǎn)換器和高轉(zhuǎn)換器和高速輸入速輸入/輸出部件等。輸出部件等。第四階段（第四階段（1990年年）：）：微控制器全面發(fā)展階段。微控制器全面發(fā)展階段。各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時，向高速、強運各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時，向高速

11、、強運算能力、尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。算能力、尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。片機的概念課件單片機現(xiàn)狀單片機現(xiàn)狀單片機經(jīng)過約單片機經(jīng)過約3030年的發(fā)展，已經(jīng)形成有幾千種型年的發(fā)展，已經(jīng)形成有幾千種型號上百種品牌的半導體產(chǎn)業(yè)。號上百種品牌的半導體產(chǎn)業(yè)。目前主流的單片機：目前主流的單片機：5151內(nèi)核的系列單片機。內(nèi)核的系列單片機。MCS-51MCS-51系列、系列、AT89CAT89C系列、華邦系列、義隆系列、和泰系列等系列、華邦系列、義隆系列、和泰系列等 MicrochipMicrochip公司的公司的PICPIC系列單片機系列單片機MotorolaMotorola公司的公司的686

12、8系列系列Texas InstrumentTexas Instrument公司的公司的MSP16bitMSP16bit系列單系列單片機片機ARMARM內(nèi)核的內(nèi)核的32bit32bit系列單片機系列單片機目前應用最廣的還是目前應用最廣的還是8 8位機，占據(jù)單片機市場半數(shù)以上。位機，占據(jù)單片機市場半數(shù)以上。片機的概念課件1. 1. 3 單片機的應用單片機的應用1. 控制系統(tǒng)在線應用控制系統(tǒng)在線應用一、單片機應用的特點一、單片機應用的特點2. 軟硬件結(jié)合軟硬件結(jié)合3. 應用現(xiàn)場環(huán)境惡劣應用現(xiàn)場環(huán)境惡劣4. 應用的廣泛性及其重要意義應用的廣泛性及其重要意義以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng)以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制系統(tǒng) “軟化軟化”技術(shù)，稱之為技術(shù)，稱之為微控制技術(shù)。微控制技術(shù)。微控制技術(shù)微控制技術(shù)是對傳統(tǒng)控制