認(rèn)識單片機(jī)及其開發(fā)環(huán)境..知識講解.ppt

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1、認(rèn)識單片機(jī)及其開發(fā)環(huán)境..1.1單片機(jī)的基本概念微機(jī)是微型計算機(jī)的簡稱，它是由主機(jī)和外部設(shè)備等組成的。如圖1.1所示。單片機(jī)就是把微機(jī)的主機(jī)部分（圖1.1虛線框內(nèi)的）集成到一塊集成電路芯片上所得到的。微處理器存儲器外部設(shè)備接口適配器地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線圖1-1微機(jī)的組成單片機(jī)：將中央處理器，隨機(jī)存儲器，只讀存儲器，中斷系統(tǒng)，定時器/計數(shù)器以及I/O接口電路等主要微型計算機(jī)的部件集成在一塊芯片上，使其具有計算機(jī)的基本功能。就叫做單片微型計算機(jī)（SingleChipMicroComputer，SCMC），簡稱單片機(jī)。1.2單片機(jī)的

2、發(fā)展概況主要內(nèi)容1.2.1單片機(jī)的歷史1.2.1單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展1.2.1單片機(jī)的歷史一、第一代：單片機(jī)探索階段主要有通用CPU68xx系列和專用CPUMCS-48系列。二、第二代：單片機(jī)完善階段。三、第三代：微控制器形成階段。以805l系列為代表四、第四代：微控制器百花齊放。1.2.2單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展一、主流型機(jī)發(fā)展趨勢。8位單片機(jī)為主流，少量32位機(jī)，16位機(jī)可能被淘汰。二、全盤CMOS化趨勢。指在HCMOS基礎(chǔ)上的CMOS化，CMOS速度慢、功耗小，而CHMOS具有低功耗及低功耗管理技術(shù)等特點。1.2.2單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展三、

3、RISC體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。采用RSIC體系結(jié)構(gòu)可以精簡指令系統(tǒng)，使其絕大部分為單周期指令，很容易實現(xiàn)流水線作業(yè)(單周期指令速度可達(dá)12MlPS)四、大力發(fā)展專用單片機(jī)。五、OTPROM、flashROM成為主流供應(yīng)狀態(tài)。六、ISP及基于ISP的開發(fā)環(huán)境。1.2.2單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展七、單片機(jī)的軟件嵌入。ROM空間足夠大后，可裝入如平臺軟件、虛擬外設(shè)軟件和用于系統(tǒng)診斷管理的軟件等，以提高開發(fā)效率。八、實現(xiàn)全面功耗管理。如采用：ID、PD模式、雙時鐘模式、高速時鐘／低速時鐘模式和低電壓節(jié)能技術(shù)。九、推行串行擴(kuò)展總線。1.2.2單片機(jī)技術(shù)的

4、發(fā)展十、ASMIC技術(shù)的發(fā)展。如以MCU為核心的專用集成電路(ASIC)。1.3單片機(jī)的應(yīng)用模式主要內(nèi)容1.3.1單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.2單片機(jī)的分類一、單片機(jī)指應(yīng)用系統(tǒng)主處理機(jī)，即所選擇的單片機(jī)器件。二、單片機(jī)系統(tǒng)指按照單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對象的資源要求而構(gòu)成的基本系統(tǒng)，如時鐘電路、復(fù)位電路和擴(kuò)展存儲器等與單片機(jī)構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。1.3.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)三、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)指能滿足嵌入對象要求的全部電路系統(tǒng)。在單片機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上面向?qū)ο蟮慕涌陔娐?，如前向通道、后向通道、人機(jī)交互通道(鍵盤、顯示器、打印機(jī)等)和串行

5、通信口(RS232)以及應(yīng)用程序等。1.3.1單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、按應(yīng)用領(lǐng)域、通用性、總線結(jié)構(gòu)分類。1)按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：家電類、工控類、通信類、個人信息終端等。2)接通用性可分為：通用型和專用型(如計費率電表、電子記事簿)。3)按總線結(jié)構(gòu)可分為：總線型和非總線型。如89C51為總線型，有數(shù)據(jù)總線、地址總線及相應(yīng)的控制線(WR、RD、EA、ALE等)；89C2051等為非總線型，其外部引腳少，可使成本下降。1.3.2單片機(jī)的分類二、按提供的存儲器類型分類。1)MASKROM類：程序在芯片封裝過程中

6、用掩膜工藝制作到ROM區(qū)中，如80C51，適合大批生產(chǎn)。2)EPROM類：紫外線可擦寫存儲器類，如87C51，價格較貴。3)ROMless類：無ROM存儲器，如80C31，電路擴(kuò)展復(fù)雜，較少用。4)OTPROM類：可一次性寫入程序。5)FIashROM(MTPROM)類：可多次編程寫入的存儲器，如89C51、89C52，1.3.2單片機(jī)的分類1.4單片機(jī)開發(fā)過程(1)硬件系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試。如電路設(shè)計、PCB印制板繪制等。(2)應(yīng)用程序的設(shè)計。可使用如Wave、Keil等匯編工具軟件進(jìn)行源程序編寫、編譯調(diào)試等。(3)應(yīng)用程序的仿真調(diào)試。

7、指用仿真器對硬件進(jìn)行在線調(diào)試或軟件仿真調(diào)試，在調(diào)試中不斷修改、完善硬件及軟件。(4)單片機(jī)應(yīng)用程序的燒寫。用專用的單片機(jī)燒寫器可將編譯過的二進(jìn)制源程序文件寫入單片機(jī)(F1ashROM)芯片內(nèi)。(5)系統(tǒng)脫機(jī)運行檢查。進(jìn)行全面檢查，針對出現(xiàn)的問題修正硬件、軟件或總體設(shè)計方案。1.5單片機(jī)具體型號本書主要介紹目前較為流行的MCS-5l系列單片機(jī)。MCS-51是指由美國Intel公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，這一系列單片機(jī)包括了多個種類，如803l、8051、8751、8032、8052、8752等，其中8051是最早、最典型的產(chǎn)品，該

8、系列其他單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減改變而來的，所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS-51系列單片機(jī)。由于單片機(jī)的種類很多，在選擇單片機(jī)時要依據(jù)實際設(shè)計要求選擇合適的單片機(jī)。1.5單片機(jī)具體型號51系列單片機(jī)除了上述常用的種類外，還