單片機(jī)原理機(jī)應(yīng)用-C51程序設(shè)計第一章

1、 第第1 1章章 概論概論1.1 1.1 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢1.2 1.2 單片機(jī)的典型結(jié)構(gòu)及工作原理單片機(jī)的典型結(jié)構(gòu)及工作原理1.2.1 1.2.1 單片機(jī)組成及結(jié)構(gòu)單片機(jī)組成及結(jié)構(gòu)1.2.2 1.2.2 單片機(jī)的工作原理單片機(jī)的工作原理1.3 1.3 典型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)典型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.3.1 MCS-511.3.1 MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.3.2 1.3.2 其他單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)其他單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1.4 1.4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程 單片機(jī)由于體積小、控制功能強(qiáng)、應(yīng)用靈單片

2、機(jī)由于體積小、控制功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，非常適合嵌入式產(chǎn)活、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，非常適合嵌入式產(chǎn)品，有著廣泛的應(yīng)用。品，有著廣泛的應(yīng)用。 工業(yè)控制 智能儀表 家用電器 智能玩具1.1 1.1 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程 縱觀整個單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程，可以分為以下幾個主要階段： （1）單芯片微機(jī)形成階段 （2）性能完善提高階段 （3）微控制器化階段 （4）片上系統(tǒng)階段 單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢 就其發(fā)展趨勢來看，單片機(jī)主要是向高性能、大容量、微型化、系統(tǒng)化等方面發(fā)展。 （1）CPU的改進(jìn) （2）存儲器的發(fā)展 （3）片內(nèi)I/O

3、的改進(jìn) （4）外圍電路集成化 （5）低功耗CMOS化1.2.1 單片機(jī)組成及結(jié)構(gòu) 所謂單片機(jī)（Single Chip Microcomputer）就是將微處理器、一定容量的存儲器、個數(shù)有限的I/O接口以及定時器/計數(shù)器等功能部件集成在一塊芯片上的微型計算機(jī)，且具有一套完善的指令系統(tǒng)。其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。 RAM低電壓監(jiān)測與復(fù)位異步串行通信口UARTI/O端口WatchDogA/DCPU內(nèi)核中斷系統(tǒng)定時器/計數(shù)器D/A內(nèi)部總線ROM/Flash1.2.2 單片機(jī)的工作原理 單片機(jī)執(zhí)行每一條指令都可分為3個階段進(jìn)行，即取指令、分析指令和執(zhí)行指令。 取指令階段：根據(jù)程序計數(shù)器PC中的值，從程序存儲

4、器中讀出現(xiàn)行指令，送到指令寄存器。 分析指令階段：將指令寄存器中的指令操作碼取出后進(jìn)行譯碼，分析指令性質(zhì)。 執(zhí)行指令階段：取出操作數(shù)，然后按照操作碼的性質(zhì)對操作數(shù)進(jìn)行操作。 單片機(jī)執(zhí)行程序的過程實際上就是重復(fù)執(zhí)行上述3個階段的操作過程。 1.3.1 MCS-51MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 下圖是按功能劃分的MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部功能模塊框圖，各模塊及其基本功能為：程序存儲器ROMPCCPU中斷系統(tǒng)定時器/計數(shù)器T0 T1振蕩器數(shù)據(jù)存儲器RAM串行口并行I/O口程序計數(shù)器ACCB寄存器PSW.特殊功能寄存器SFR AVR單片機(jī) (Atmel) NXP單片機(jī) PIC單片機(jī) (Microchip) MSP單片機(jī) (TI) Motorola單片機(jī)單片機(jī)的開發(fā)一般應(yīng)包含以下過程： 1根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)（功能和性能指標(biāo)），確定待開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，以及從應(yīng)用系統(tǒng)總體設(shè)計方案出發(fā)，確定應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、電路板劃分原則等。 2以上述工作為基礎(chǔ)，寫出設(shè)計任務(wù)書、