單片機(jī)原理及應(yīng)用

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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劃分的。,返回,1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史,1946年美國賓夕法尼亞大學(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)。

2、 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48萬美元。,返回,1 計(jì)算機(jī)發(fā)展史,1946年美國賓夕法尼亞大學(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劃分的。,,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、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程，主要以Intel公司的CPU為主線。 第一代：4位及低檔8位微處

3、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、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程， 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

4、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)Intel4004 以CPU的發(fā)展、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程， 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、Rockwe

5、ll6502，8位，集成度5000管/片，時(shí)鐘頻率24MHz。 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 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、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程， 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19

6、76年，Z80，Intel8085，8位，時(shí)鐘頻率24MHz，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)了第一臺(tái)微機(jī)Intel4004 以CPU的發(fā)展、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程， 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48MHz），8086的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是16位，地址總

7、線為20位，可直接訪問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2萬6萬管/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4GB內(nèi)存，并支持分頁機(jī)制。 1989年推出了80486（時(shí)鐘頻率為3040MHz），集成度達(dá)到1

8、5萬50萬管/片（168個(gè)腳），甚至上百萬管/片，因此被稱為超級(jí)微型機(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)了第一臺(tái)微機(jī)Intel4004 以CPU的發(fā)展、演變過程為線索，介紹微機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展過程， 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

9、K5和6x86，獲得了少部分的市場(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)槠浜诵慕Y(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)緩存以及其它可以省略的東西，從而將價(jià)格降了下

10、來。 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 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

11、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,