項目1 認識單片機

1、電子工業(yè)出版社單片機控制技術(shù)單片機控制技術(shù) 項目式教程項目式教程 （C C語言版）語言版）電子工業(yè)出版社項目項目1 1 認識單片機認識單片機l初步認識單片機；初步認識單片機；l掌握單片機的基本概念；掌握單片機的基本概念；l了解單片機的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢；了解單片機的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢；l了解單片機的產(chǎn)品分類、特點及應(yīng)用領(lǐng)域。了解單片機的產(chǎn)品分類、特點及應(yīng)用領(lǐng)域。 學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標 l敘述什么是單片機；敘述什么是單片機；l敘述單片機的發(fā)展；敘述單片機的發(fā)展；l敘述單片機的產(chǎn)品分類；敘述單片機的產(chǎn)品分類；l敘述單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域。敘述單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域。 工作任務(wù)工作任務(wù) 任務(wù)任務(wù)1.1

2、什么是單片機什么是單片機任務(wù)任務(wù)1.2 單片機的發(fā)展單片機的發(fā)展任務(wù)任務(wù)1.3 單片機的產(chǎn)品分類單片機的產(chǎn)品分類任務(wù)任務(wù)1.4 單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域項目小結(jié)項目小結(jié)項目項目1 認識單片機認識單片機任務(wù)任務(wù)1.1 什么是單片機什么是單片機l 單片機就在我們?nèi)粘Ｉ钪校谖覀兩磉叺母鞣N家用電器中。l 比如洗衣機，單片機在其控制面板中，如圖所示 ：1.1.1 單片機在哪里單片機在哪里洗衣機的單片機控制圖 1.1.2 單片機的樣子單片機的樣子 單片機封裝以外形的包裝形式不同進行分類，常見的有雙列直插式（DIP封裝）、塑料J 形引腳芯片載體（PLCC封裝）和塑料方型扁平式（PQF

3、P封裝）等。 ( (a)DIPa)DIP封裝封裝 (b) PLCC(b) PLCC封裝封裝 (c) PQFP(c) PQFP封裝封裝 在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路、定接口電路、定時器時器/計數(shù)器等部件，從而構(gòu)成了計數(shù)器等部件，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機，即單片機單芯片微型計算機，即單片機。 單單 硅硅 晶晶 片片 CPU存儲器存儲器控制電路控制電路定時器定時器時鐘電路時鐘電路I / O口口單片機概念1.1.3 單片機的基本概念單片機的基本概念l 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖注意：注意：單片機本身只是一個集成度高、功能強的電子元件，只

4、有當它與某些器件或設(shè)備有機地結(jié)合在一起時才構(gòu)成了單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件部分，配置適當?shù)墓ぷ鞒绦蚝螅涂梢詷?gòu)成一個真正的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，完成特定的任務(wù)。第一階段(19761978):單片機的探索階段。以Intel公司MCS-48為代表。第二階段(19781982):單片機的完善階段。MCS-51系列單片機。第三階段(19821990):單片機向微控制器發(fā)展的階段。8位單片機的鞏固和16位單片機的推出。第四階段(1990今):微控制器的全面發(fā)展階段。8位/16位/32位通用型單片機以及小型廉價的專用型單片機。任務(wù)任務(wù)1.2 單片機的發(fā)展單片機的發(fā)展1.2.1 單片機的歷史單片機的歷史1.2.2 單片

5、機的發(fā)展趨勢單片機的發(fā)展趨勢l 單片機今后將向高性能、高速、低壓、低功耗、低價格、存儲容量增大、外圍電路內(nèi)裝化等方向發(fā)展。1CPU的發(fā)展（1）采用雙CPU結(jié)構(gòu)，提高處理能力。（2）增加數(shù)據(jù)總線寬度，內(nèi)部采用16位數(shù)據(jù)總線。2片內(nèi)存儲器的發(fā)展（1）加大存儲容量。 （2）片內(nèi)EPROM開始EEPROM化（3）閃速存儲器（4）串行存儲器（5）片內(nèi)程序的保密措施3片內(nèi)I/O的改進 （1）增加并行口的驅(qū)動能力，能直接輸出大電流和高電壓。 （2）增加I/O口的邏輯控制功能。 （3）設(shè)置了一些特殊的串行接口功能，構(gòu)成分布式、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。4外圍電路內(nèi)裝化 5低功耗化 6內(nèi)固化應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件任務(wù)任務(wù)1.3

6、單片機的產(chǎn)品分類單片機的產(chǎn)品分類我們通常按照單片機的生產(chǎn)廠家分為不同系列的單片機 1MCS-51系列單片機系列單片機 MCS-51系列單片機是Intel公司在1980年推出的高性能8位單片機。它可分為兩個子系列4種類型。2.80C51系列系列 Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、華邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的許多產(chǎn)品 。 80C51是MCS-51系列中的一個典型品種；其它廠商以8051為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為

7、80C51系列。當前常用的80C51系列單片機主要產(chǎn)品有： 3其他常用單片機系列其他常用單片機系列 （1）Atmel公司的AVR系列，其Attiny系列、AT90S系列與Atmega系列分別對應(yīng)為低、中、高檔產(chǎn)品。 （2）Microchip公司的PIC系列，主要產(chǎn)品是8位單片機，CPU采用了精簡指令集（RISC）結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器，共有3個系列，即基本級、中級和高級。 （3）Motorola公司的單片機，Motorola公司是世界上最大的單片機廠商，在8位機方面有68HC05和升級產(chǎn)品68HC08，68HC05有30多個系列，200多個品種，產(chǎn)量已超過20億片。8位增強型單片機68HC11也

8、有30多個品種，年產(chǎn)量在1億片以上。升級產(chǎn)品有68HC12。16位機68HC16也有10多個品種。32位單片機的683XX系列也有幾十個品種。任務(wù)任務(wù)1.4 單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域 與通用微機相比較，單片機在結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨特之處，主要特點如下： （1）單片機的存儲器ROM和RAM是嚴格區(qū)分的。 （2）采用面向控制的指令系統(tǒng)。 （3）單片機的I/O引腳通常是多功能的。 （4）單片機的外部擴展能力很強。1.4.1 單片機的特點單片機的特點 單片機在控制領(lǐng)域中還有以下幾方面的優(yōu)點： （1）體積小，成本低，運用靈活，易于產(chǎn)品化，能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器，做

9、到機電一體化。 （2）面向控制，能針對性地解決從簡單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得最佳的性能價格比。 （3）抗干擾能力強，適用溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其它類型計算機無法比擬的。 （4）可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制，使整個控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。小型、靈活、方便、便宜就是單片機的主要特點。小型、靈活、方便、便宜就是單片機的主要特點。數(shù)字式測角儀數(shù)字式測角儀交直流電壓電流表交直流電壓電流表位移傳感器位移傳感器單片機具有體積小、功耗低、控制功能強體積小、功耗低、控制功能強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、頻率、濕度、溫度等物理量

10、的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智數(shù)字化、智能化、微型化能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 1.4.2 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 工業(yè)控制數(shù)控車床數(shù)控車床數(shù)控線切割機床數(shù)控線切割機床用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 家用電器1. 智能冰箱 2智能飯煲 3智能食品配料機 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰

11、箱、空調(diào)機、彩電、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。設(shè)備，五花八門，無所不在。 計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制。機智能控制。手機電話機程控交換機樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)列車無線通信日常工作中隨處可見的移動電話集群移動通信，無線電對講機等。 醫(yī)用設(shè)備醫(yī)用呼吸機各種分析儀監(jiān)護儀超聲診斷設(shè)備病床呼叫系統(tǒng)等等電池分析儀電池分析儀 醫(yī)用呼吸機醫(yī)用呼吸機項目小結(jié)項目小結(jié) l 本項目主要介紹了單片機的概念、發(fā)展、產(chǎn)品分類、特點及應(yīng)用領(lǐng)域，通過四個任務(wù)完成了對單片機的認識。l 單片機在一塊超大