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1、单片机原理及应用单片机原理及应用参考书参考书n nMCS-51MCS-51系列单片微型计算机及其应用系列单片微型计算机及其应用 （东南大学出版社（东南大学出版社（东南大学出版社（东南大学出版社 孙育才）孙育才）孙育才）孙育才）n n单片微型计算机原理、接口及应用单片微型计算机原理、接口及应用 （北京邮电大学出版社（北京邮电大学出版社（北京邮电大学出版社（北京邮电大学出版社 徐惠民）徐惠民）徐惠民）徐惠民）n n基于基于C C语言编程语言编程MCS-51MCS-51单片机原理及应用单片机原理及应用（清华大学出版社（清华大学出版社（清华大学出版社（清华大学出版社 张培仁）张培仁）张培仁）张培仁）1
2、 1、掌握、掌握MCS-51MCS-51单片机的配置单片机的配置 能根据需要选择合适的单片机型号能根据需要选择合适的单片机型号2 2、掌握、掌握MCS-51MCS-51单片机的引脚功能，能进行单片机的引脚功能，能进行 系统扩展系统扩展3 3、掌握、掌握MCS-51MCS-51单片机的内部结构单片机的内部结构 存储器结构存储器结构 定时定时/计数器结构计数器结构课程要求课程要求 并行并行I/OI/O口结构口结构 串行通讯口结构串行通讯口结构 中断系统结构中断系统结构4 4、掌握指令系统的寻址方式、掌握指令系统的寻址方式5 5、熟练掌握指令系统（以及伪指令）、熟练掌握指令系统（以及伪指令）6 6、
3、能根据要求组建一个小系统（硬件）并、能根据要求组建一个小系统（硬件）并 能编写相应的汇编程序（软件）（实验）能编写相应的汇编程序（软件）（实验）一、单片微型计算机（单片机）的发展一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章第一章 绪论绪论组成微型计算机的几大功能部件：组成微型计算机的几大功能部件：？运算器运算器控制器控制器输出设备输出设备输入设备输入设备存储器存储器随着大规模随着大规模/超大规模集成电路技术的发展和计算机超大规模集成电路技术的发展和计算机微型化的需要，将构成计算机的基本功能部件：微型化的需要，将构成计算机的基本功能部件：中中央处理器（央处理器（CPUCPU）、存储器存储器、输入输入
4、/输出输出接口及其它接口及其它有关功能部件有关功能部件集成在一块半导体芯片上，该集成电集成在一块半导体芯片上，该集成电路芯片就构成一台计算机，称为单片机（微机的单路芯片就构成一台计算机，称为单片机（微机的单片化）。片化）。单片机单片机：单片机的发展可分为四个阶段：单片机的发展可分为四个阶段：1975 1975年，美国年，美国TITI（TEXAS INSTRUMENTS)TEXAS INSTRUMENTS)公司公司 推出了世界上第一个完全单片化的微型计算推出了世界上第一个完全单片化的微型计算 机：机：TMS1000TMS1000型型4 4位单片机位单片机19761976年年9 9月，月，Inte
5、l Intel 公司首次推出公司首次推出8 8位单片机位单片机 MCS-48MCS-48（低、中档低、中档 8 8位单片机位单片机）美国美国MostekFairChild3870系列单片机系列单片机MotorolaMC6801系列单片机系列单片机MCS-48MCS-48系列芯片配置系列芯片配置其它公司芯片配置其它公司芯片配置 内部内部ROM 1kBROM 1kB 内部内部ROM 2kBROM 2kB 内部内部RAMRAM 64B 64B 内部内部RAMRAM 128B 128B I/O I/O口线口线 27 27条条 寻址空间寻址空间 4kB4kB 8 8位定时位定时/计数器计数器 1 1个个
6、 只有并行口，无串行口只有并行口，无串行口 中断源中断源 2 2个个 运算能力弱（算术运算只有加运算能力弱（算术运算只有加1 1、减、减1 1、加法指令）、加法指令）19801980年，年，Intel Intel 的的MCS-51MCS-51（高档高档 8 8位单片机）位单片机）Motorola公司公司新新MC6801Zilog公司公司Z-8系列系列Rockwell公司公司6501/6502NEC公司公司TI公司公司COM-78 TMS-7000系列系列MCS-51MCS-51系列单片机配置系列单片机配置 内部内部ROM/EPROM ROM/EPROM 达达4 4kBkB8kB8kB 内部内部
7、RAM RAM 达达128128B B 256B256B 寻址空间寻址空间 （内部（内部 ROM+ROM+外部外部 ROMROM）达达达达64646464kBkBkBkB （外部外部 RAMRAM）达达达达64646464kBkBkBkB I/O I/O口线口线:32:32条条 1616位定时位定时/计数器计数器:2:23 3个个 中断源中断源:5:56 6个个 全双工串行口全双工串行口:1:1个个 指令功能强，增设乘、除、比较等运算指令，指令功能强，增设乘、除、比较等运算指令，且具有位（布尔）处理能力且具有位（布尔）处理能力 19831983年，年，MCS-96MCS-96系列单片机（系列单
8、片机（1616位）位）内部内部ROM:8kB ROM:8kB 内部内部RAM:232BRAM:232B 寻址空间（外部寻址空间（外部ROM/RAMROM/RAM）达达6464kBkB（统一寻址）统一寻址）I/OI/O口线口线 （8 8位）位）:5:5个个 1616位定时位定时/计数器计数器:2:23 3个个 1616位软件定时器位软件定时器:4:4个个 1616位位 WatchdogWatchdog 中断源中断源:8:8个个 全双工串行口全双工串行口:1:1个个 1010位位A/D:A/D:4 4 8 8通道通道 指令功能很强，能实现位、字节、字（指令功能很强，能实现位、字节、字（1616位）
9、、双位）、双 字（字（32 32 位）操作位）操作nCPUCPU的数据处理速度和精度的提高的数据处理速度和精度的提高（CPUCPU字长、字长、指令系统、硬件扩展等指令系统、硬件扩展等）n内部资源的增加内部资源的增加（存储器容量、存储器类型、并存储器容量、存储器类型、并行口、串行口、行口、串行口、A/DA/D、定时计数器等定时计数器等）n寻址能力的增加寻址能力的增加 3232位高档单片机位高档单片机二、二、单片机的单片机的发展趋势发展趋势1 1、不断推出高档、高性能计算机不断推出高档、高性能计算机2 2、高新技术下移，重点提高高新技术下移，重点提高8 8位单片机性能位单片机性能(市场需市场需 要
10、）要）4 4、日趋单片应用日趋单片应用 降低成本、提高可靠性、减小电路板尺寸降低成本、提高可靠性、减小电路板尺寸uA27V主频主频 4MHz、8MHz、12MHz、24MHz 3 3、采用新工艺采用新工艺,实现低功耗、宽电压、高速实现低功耗、宽电压、高速/高可靠性高可靠性三、应用领域三、应用领域1 1、直接应用直接应用 单片机在整个系统中始终处于核心控制地位单片机在整个系统中始终处于核心控制地位 智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）测控系统（温室人工控制系统、水闸自动控制、电镀生产测控系统（温室人工控制系统、水闸自动控制、电镀生产 线
11、自动控制、出租汽车计费器、交通灯自动控制系统线自动控制、出租汽车计费器、交通灯自动控制系统）智能接口（键盘接口、打印机、绘图机、硬盘驱动控智能接口（键盘接口、打印机、绘图机、硬盘驱动控 制制）智能产品智能产品 家用电器（洗衣机、冰箱、空调、遥控器、恒温器等）家用电器（洗衣机、冰箱、空调、遥控器、恒温器等）办公设备（电话机、传真机、打印机、复印机等）办公设备（电话机、传真机、打印机、复印机等）通信设备（通信设备（ICIC卡及其读写器、无线卡及其读写器、无线RFRF收发器等）收发器等）信号处理（语音识别、语言合成、图象识别等）信号处理（语音识别、语言合成、图象识别等）智能武器智能武器2 2、间接应
12、用、间接应用 单片机只在系统的初始阶段工作或只在系统改单片机只在系统的初始阶段工作或只在系统改 变状态时起作用变状态时起作用 如：如：四、四、单片机的单片机的典型产品典型产品1 1、5151系列兼容的系列兼容的8 8位单片机位单片机 MCS-51 MCS-51系列系列单片机单片机型号型号特性特性80518051 8080C51C518751875180318031 8080C31C31 80528052 8032803287528752 片内片内ROMROM4 4kBkB4 4kBkB8 8kBkB8 8kBkBROMROMEPROMEPROMROMROMEPROMEPROM 片内片内RAMR
13、AM128128B B256256B B 片外片外ROMROM6060kBkB6464kBkB5656kBkB 6464kBkB5656kBkB1616位定时位定时/计数器计数器2 2个个3 3个个中断源中断源5 5个个6 6个个 片外片外RAMRAM6464kBkB最高钟频最高钟频1212MHzMHz并行并行I/OI/O口口3232条条串行串行I/OI/O口口同步同步/异步方式（全双工）异步方式（全双工）Philips 51 51系列系列单片机单片机 P89C51 （4K Flash ROM；128B RAM）P89C52/89C54/89C58 （8K/16K/32K Flash；256B
14、 RAM）P89C51Rx2（16K-64K Flash；512-1K RAM）P89C66x（16K-64K Flash；512-8K RAM）最高时钟频率：最高时钟频率：33MHz ATMEL 51 51系列系列单片机单片机1 1）内部）内部FlashFlash程序存储器程序存储器2 2）以）以8080C31C31核构成，与核构成，与8080C51C51完全兼容完全兼容3)3)主频主频：12/16/20/24MHz特性特性 程序存储器程序存储器(Flash)Flash)数据存储器数据存储器专用寄存器专用寄存器（SFRSFR）1616位定时位定时/计数器计数器型号型号AT89C10511KB
15、64B RAM128B1AT89C20512KB128B RAM2AT89C514KBAT89C528KB256B RAM3AT89S8252256B RAM2KB E2PROM ADI ADI的的ADuC 51 51系列系列单片机单片机 （ADuC8XX）Dallas 51 51系列系列单片机单片机 （DS80C3XXDS80C3XX，DS87C3XXDS87C3XX，高速（高速（4 4个时钟个时钟/机器周期机器周期）2 2、Microchip的的PIC16C5XPIC16C5X系列单片机系列单片机3 3、Motorola的的M68HCXXM68HCXX系列单片机系列单片机 目前使用较普遍的目前使用较普遍的5151系列单片机类型有哪些？系列单片机类型有哪些？MCS-51MCS-51系列单片机：系列单片机：片内和片外程序存储器容量、片内和片外片内和片外程序存储器容量、片内和片外 数据存储器容量的关系？数据存储器容量的关系？主频的最大值？主频的最大值？哪些型号无内部程序存储器？使用时如何哪些型号无内部程序存储器？使用时如何 处理？处理？