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1、單片機(jī)原理及應(yīng)用 電子工業(yè)出版社 主 編 張迎新 課件制作：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程組 緒論 第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 第二章 單片機(jī)原理與結(jié)構(gòu) 第三章 MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng) 第四章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 緒 論 1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史 2 微機(jī)發(fā)展史 3 單片機(jī)與微機(jī) 4 單片機(jī)應(yīng)用 緒 論 1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史 1946年 美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)為了彈道設(shè)計(jì)的需要設(shè) 計(jì)了世界上第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)。 它的運(yùn)算速度不高，卻是一個(gè) 龐然大物 。 電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程的各個(gè)階段，是以所采用的 電子 器件 的不同來(lái)劃分的。 返回 1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史 1946年 美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)為了彈道設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)了世界上 第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)
2、算機(jī)。 它的運(yùn)算速度不高，卻是一個(gè) 龐然大物 。 18000個(gè)電子管 1500個(gè)繼電器 消耗功率為 50 占地 300平方米 重 30噸 價(jià)值 48萬(wàn)美元。 返回 1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史 1946年 美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)為了彈道設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)了世界上 第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)。 它的運(yùn)算速度不高，卻是一個(gè) 龐然大物 。 電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程的各個(gè)階段，是以所采用的 電子器件 的不 同來(lái)劃分的。 年 代 電 子 器 件 應(yīng) 用 范 圍 1946-1958 電子管 科研院校進(jìn)行科學(xué)運(yùn)算 1958-1964 晶體管 工礦企業(yè)、機(jī)關(guān)事務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 工業(yè)控制 1964-1971 SSI、 MSI 出現(xiàn)了小型機(jī) 19
3、71- LSI、 VLSI 深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，出現(xiàn)了微機(jī) 返回 2 微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一 臺(tái)微機(jī) Intel4004。以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹 微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 2 微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一臺(tái)微機(jī) Intel4004 以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)
4、展過(guò)程， 主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 1971年 ， Intel公司推出第一片 4位微處理 器 Intel4004，以其為核心組成了一臺(tái)高級(jí)袖珍 計(jì)算機(jī)。隨后出現(xiàn)的 Intel4040，是第一片通用 的 4位微處理器。 1972年 ， Intel8008， 8位，集成度約 2000管 /片，時(shí)鐘頻率 1MHz。 2 微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一臺(tái)微機(jī) Intel400
5、4 以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程， 主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 1973年 1974年 ， Intel8008、 M6800、 Rockwell6502， 8位，集成度 5000管 /片，時(shí)鐘頻率 2 4MHz。 這一時(shí)期，微處理器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)相 當(dāng)成熟，組成微機(jī)系統(tǒng)的其它部件也愈來(lái)愈齊全， 系統(tǒng)朝著提高集成度、提高功能與速度，減少組成 系統(tǒng)所需的芯片數(shù)量的方向發(fā)展。 2
6、微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一臺(tái)微機(jī) Intel4004 以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程， 主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 1975年 1976年 ， Z 80， Intel8085， 8位，時(shí)鐘頻率 2 4MHz， 集成度約 10000管 /片。 出現(xiàn)了一系列 單片機(jī) 。 2 微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一
7、臺(tái)微機(jī) Intel4004 以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程， 主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 1978年 ， Intel首次推出 16位處理器 8086（時(shí)鐘頻率達(dá)到 4 8MHz）， 8086的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是 16位，地址 總線為 20位，可直接訪問(wèn) 1MB內(nèi)存單元。 1979年 ， Intel又推出 8086的姊妹芯片 8088（時(shí)鐘頻率達(dá)到 48MHz），集成度達(dá)到 2萬(wàn)
8、6萬(wàn)管 /片。它與 8086不同的是 外部數(shù)據(jù)總線為 8位（地址線為 20位）。 1982年 ， Intel推出了 80286（時(shí)鐘頻率為 10MHz），該芯片 仍然為 16位結(jié)構(gòu)，但地址總線擴(kuò)展到 24位，可訪問(wèn) 16MB內(nèi) 存，其工作頻率也較 8086提高了許多。 1985年 ， Intel又推出了 32位處理器 80386（時(shí)鐘頻率為 20MHZ），該芯片的內(nèi)外部數(shù)據(jù)線及地址總線都是 32位， 可訪問(wèn) 4GB內(nèi)存，并支持分頁(yè)機(jī)制。 1989年推出了 80486（時(shí)鐘頻率為 30 40MHz），集成度達(dá) 到 15萬(wàn) 50萬(wàn)管 /片（ 168個(gè)腳），甚至上百萬(wàn)管 /片，因此 被稱為超級(jí)微型機(jī)
9、。 2 微機(jī)發(fā)展史 1971年 Intel公司為了設(shè)計(jì)高級(jí)袖珍計(jì)算器設(shè)計(jì)了第一臺(tái)微機(jī) Intel4004 以 CPU的發(fā)展、演變過(guò)程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程， 主要以 Intel公司的 CPU為主線。 第一代： 4位及低檔 8位微處理器 第二代：中、低檔 8位微處理器 第三代：高、中檔 8位微處理器 第四代： 16及低檔 32位微處理器 第五代：高檔 32位微處理器 返回 1993年 ， Intel公司推出了新一代高性能處理器 Pentium（奔騰）， Pentium的速度比 80486快數(shù)倍。 AMD 和 Cyrix推出了與 Pentium兼容的處理器 K5和 6x86，獲得 了少部分
10、的市場(chǎng)份額。 1996年 ， Intel公司推出了 Pentium Pro（高能奔騰）， Pentium Pro的性能有了質(zhì)的飛躍。 1997年初 ， Intel發(fā)布了 Pentium的改進(jìn)型號(hào) Pentium MMX（多能奔騰）。兼容 CPU廠商在這段時(shí)間也相繼推 出了多款產(chǎn)品來(lái)與 Pentium MMX競(jìng)爭(zhēng)，其中最具代表性 的要數(shù) AMD的 K6。 1997年推出了 P 。 P 是對(duì) Pentium Pro的改進(jìn)，因?yàn)槠?核心結(jié)構(gòu)與 Pentium Pro類似，但加快了 16位指令的執(zhí)行 速度，且支持 MMX指令集。 1998年 推出了 賽揚(yáng) （ Celeron） P 的二級(jí)緩存以及其它可
11、 以省略的東西，從而將價(jià)格降了下來(lái)。 1999年 又推出了開發(fā)代號(hào)為 Coppermine的 P ，該芯片大 大加強(qiáng) CPU在三維圖像和浮點(diǎn)運(yùn)算方面的能力。 2000年 3月底 ， Intel又推出了 566MHz和 600MHz的賽揚(yáng) （也叫 Coppermine-128kB）。 3 單片機(jī)與微機(jī) 1 計(jì)算機(jī)組成： 運(yùn)算器 、 控制器 、 存儲(chǔ)器 、 輸入設(shè)備 、 輸出設(shè)備 2 微機(jī)組成： CPU、 存儲(chǔ)器 、 I/O 口 、 AB， DB， CB三總線 、 外設(shè) 3 單片機(jī) 組成： 集成了組成微機(jī)的 CPU、 存儲(chǔ)器 、 I/O口以及其他輔助電 路的大規(guī)模集成電路芯片 。 微型計(jì)算機(jī)可以分
12、成 通用微型計(jì)算機(jī) 和 單片微處理器 兩大類。 （ 1） 通用微型計(jì)算機(jī) 主要進(jìn)行科學(xué)運(yùn)算、經(jīng)濟(jì)管理、優(yōu)化及輔助設(shè)計(jì)等等 在這類應(yīng)用中，使用者不必深入到機(jī)器內(nèi)部，了解機(jī)器的工作原理 和性能。只要了解機(jī)器的 操作系統(tǒng) 和用 高級(jí)語(yǔ)言編程 ，以及學(xué)會(huì)使用一 些 實(shí)用程序 即可。 （ 2） 單片微處理器 的用途是利用單片機(jī)體積小、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)， 將其與專業(yè)設(shè)備融為一體，形成智能系統(tǒng)，如工業(yè)控制系統(tǒng)、智能測(cè)量 系統(tǒng)、自動(dòng)化通信系統(tǒng)、專用數(shù)字處理系統(tǒng)等。 在這類應(yīng)用中，使用者除了了解本專業(yè)的知識(shí)外（專用設(shè)備性能）， 還要了解 微機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 、 用匯編語(yǔ)言編程 、 微機(jī)與專用設(shè)備的連接 等。 微機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、用匯編語(yǔ)言編程、微機(jī)與專用設(shè)備的連接等就是 本課要講述的內(nèi)容。 返回 4 單片機(jī)應(yīng)用 1單片機(jī)在機(jī)、電、儀等智能產(chǎn)品中的應(yīng)用。 2單片機(jī)在工業(yè)測(cè)控中的應(yīng)用。 3單片機(jī)在通信技術(shù)中的應(yīng)用。 數(shù)字式測(cè)角儀 數(shù)控車床 醫(yī)用呼吸機(jī) 返回
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