微機(jī)原理與應(yīng)用：第0章 單片機(jī)概述

微機(jī)原理與應(yīng)用如何學(xué)習(xí)單片機(jī)具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？從哪種單片機(jī)學(xué)起？

買什么樣的書(shū)籍？需要的學(xué)習(xí)條件和環(huán)境？學(xué)習(xí)方法？1具備什么知識(shí)基礎(chǔ)？C語(yǔ)言（或其它基礎(chǔ)語(yǔ)言）：打好編程基礎(chǔ)。電子技術(shù)：特別是數(shù)字電子技術(shù)，是必備的電路基礎(chǔ)。微機(jī)原理：對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)有較好的準(zhǔn)備。

8051單片機(jī)的書(shū)籍、資料、器材都較多，其派生品也很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機(jī)的指令、管腳、內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)、用法都與MSC-51相同。目前其價(jià)格較低，你學(xué)習(xí)的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實(shí)驗(yàn)。

PIC和AVR的書(shū)籍、資料以及器件供應(yīng)并不理想，不太適合初學(xué)者選擇。2從哪種單片機(jī)學(xué)起？MCS-51、PIC、AVR前面看得懂，后面看不懂的書(shū)籍。

3買什么樣的書(shū)籍？若前后都看不懂的書(shū)最好先別買，因?yàn)檫@本書(shū)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)你起多大作用。當(dāng)然若不是把書(shū)當(dāng)資料查也不必買前后你都懂的書(shū)，因?yàn)樗鼘?duì)你來(lái)說(shuō)有點(diǎn)淺。應(yīng)以原理書(shū)籍為主。其次可以購(gòu)買一些應(yīng)用方面的書(shū)籍以便參考。需要哪些器材？

電子技術(shù)本身與實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)，若光靠看書(shū)是很難理解其原理和學(xué)會(huì)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的。你應(yīng)該購(gòu)置相關(guān)單片機(jī)的芯片、編程器、實(shí)驗(yàn)板，以及開(kāi)發(fā)單片機(jī)的相關(guān)軟件。并以邊看書(shū)邊實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)其效果將明顯好的多！4學(xué)習(xí)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境推薦初學(xué)者的軟件硬件準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)一臺(tái)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)板一塊相關(guān)軟件：開(kāi)發(fā)軟件、仿真軟件、下載軟件等。工具書(shū)：教材一本，較祥細(xì)的手冊(cè)類書(shū)一本。其它資料：器件資料、應(yīng)用文檔、實(shí)例等，主要由網(wǎng)絡(luò)收集。6單片機(jī)學(xué)習(xí)方法

熟悉和了解單片機(jī)的內(nèi)部資源；

熟悉和了解單片機(jī)的指令系統(tǒng)；

堅(jiān)持手、腦并用的原則；學(xué)好相關(guān)硬件電路知識(shí)，軟件與硬件設(shè)計(jì)結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合。看、練、做結(jié)合，多參加工程實(shí)踐第0章單片機(jī)概述

單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái),已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等方面。

1.什么是單片機(jī)

在半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器(CPU),存儲(chǔ)器(RAM,ROM,EPROM)和各種輸入、輸出接口。具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性。也稱為微控制器MCU(MicroControllerUnit)。又稱為嵌入式控制器EMCU（EmbeddedMicroControllerUnit）。按用途可分為通用型和專用型兩大類：

（1）通用型把可開(kāi)發(fā)的內(nèi)部資源，如RAM、ROM、I/O等功能部件等全部提供給用戶。用戶根據(jù)需要，設(shè)計(jì)一個(gè)以通用單片機(jī)芯片為核心的測(cè)控系統(tǒng)。

（2）專用型專門針對(duì)某些產(chǎn)品的特定用途而制作的單片機(jī)?！皩Ｓ谩眴纹瑱C(jī)。針對(duì)性強(qiáng)且數(shù)量巨大。對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最簡(jiǎn)化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考慮。

“專用”單片機(jī)具有十分明顯的綜合優(yōu)勢(shì)。

本課程介紹的MCS-51系列單片機(jī)是一種通用單片機(jī)，其結(jié)構(gòu)和原理對(duì)所有單片機(jī)都是適用的。2.單片機(jī)的歷史及發(fā)展概況可分為四個(gè)階段：第一階段(1974年～1976年)：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。雙片的形式而且功能比較簡(jiǎn)單。第二階段（1976年～1978年）:

低性能單片機(jī)階段。以Intel公司制造的MCS-48單片機(jī)為代表。第三階段(1978年～現(xiàn)在)：高性能單片機(jī)階段。Intel公司的MCS-51系列、Mortorola公司的6801系列等。第四階段(1982年～現(xiàn)在)：

8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。3.8位單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型

（1）美國(guó)Intel公司MCS-51系列及其增強(qiáng)型、擴(kuò)展型系列（2）美國(guó)ATMEL公司89C51、89C52、89C55等。（3）荷蘭PHILIPS（菲力浦）公司8×C552系列。

MCS-51系列單片機(jī)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)的主流系列。 軟硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)資料豐富齊全。4.單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

一、CPU的改進(jìn)

（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。二、存儲(chǔ)器的發(fā)展

（1）加大存儲(chǔ)容量。（2）片內(nèi)EPROM采用E2PROM或閃爍（Flash）存儲(chǔ)器。（3）程序保密化。

三、外圍電路內(nèi)裝化

集成電路技術(shù)及工藝的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的單片化，新增A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、監(jiān)視定時(shí)器等。四、低功耗化

CMOS化(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)

5.單片機(jī)的應(yīng)用

單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個(gè)領(lǐng)域。單片機(jī)應(yīng)用在檢測(cè)、控制領(lǐng)域中，具有如下特點(diǎn)：使用溫度：

民品：0°C—+70°C

工業(yè)品：-40°C—+85°C

軍品：-65°C—+125°C在下述的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用

1.工業(yè)自動(dòng)化

2.智能儀器儀表

3．消費(fèi)類電子產(chǎn)品

4.通訊方面

5．武器裝備

6．終端及外部設(shè)備控制

7．多機(jī)分布式系統(tǒng)

20世紀(jì)80年代中期以后，Intel公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把8051內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了許多半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)廠家，如AMTEL、PHILIPS、DALLAS公司等。這些廠家生產(chǎn)與MCS-51指令系統(tǒng)兼容的單片機(jī)。這些兼容機(jī)與8051的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（主要是指令系統(tǒng)）相同，采用CMOS工藝，因而常用80C51系列來(lái)稱呼所有具有8051指令系統(tǒng)的單片機(jī)。6.MCS-51系列單片機(jī)

MCS是Intel公司生產(chǎn)的單片機(jī)的系列符號(hào)。

（1）基本型

典型產(chǎn)品：8031/8051/8751

（2）增強(qiáng)型

典型產(chǎn)品：8032/8052/8752。它們的內(nèi)部RAM增到256字節(jié)，8052、8752的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展到8KB，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器增至3個(gè)。（3）低功耗型典型產(chǎn)品：80C31/87C51/80C51。采用CMOS工藝適于電池供電或其它要求低功耗的場(chǎng)合。

MCS-51系列單片機(jī)及其兼容產(chǎn)品通常分成以下幾類：（4）超8位型

PHILIPS（菲力浦）公司：80C552/87C552/83C552系列單片機(jī)。將MCS-96系列（16位單片機(jī)）中的一些I/O部件如：高速輸入/輸出（HSI/HSO）、A/D轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制(PWM）、看門狗定時(shí)器（WDT—WatchDogTimer）等移植進(jìn)來(lái)構(gòu)成新一代MCS-51產(chǎn)品。功能介于MCS-51和MCS-96之間。目前已得到了較廣泛的使用。（5）片內(nèi)閃存儲(chǔ)器型美國(guó)ATMEL公司推出的AT89C51