1、课程的特点：,以应用为目的，实践性强,硬件与软件紧密结合,学习方法：,课前预习，课后复习,理清概念，勤于实践,广览书刊、网络，立足实际应用,第1章 绪论第2章 80C51的结构和原理第3章 80C51的指令系统第4章 80C51的程序设计第5章 80C51的中断系统及定时/计数器第6章 80C51的串行接口第7章 80C51的系统扩展第8章 80C51的测控接口,课程内容：,第1章 绪 论,1.1 电子计算机的发展概述1.3 单片机发展过程及产品近况1.4 单片机的特点及应用领域1.5 单片机应用系统开发简述,本章内容：,1.1 电子计算机的发展概述,1.1.1 电子计算机的问世及其经典结构,
2、1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，标志着计算机时代的到来。,ENIAC,开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响 。,电子管计算机晶体管计算机集成电路计算机大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机,计算机的结构仍然没有突破冯诺依曼提出的计算机的经典结构框架,一、微型计算机的组成,1971年1月，INTEL公司的特德霍夫在与日本商业通讯公司合作研制台式计算器时，将原始方案的十几个芯片压缩成三个集成电路芯片。其中的两个芯片分别用于存储程序和数据，另一芯片集成了运算器和控制器及一些寄存器，称为微处理器（即Intel 4004）。,4004微处理器,多板机（
3、系统机） PC机就是典型的多板机。,单板机,单片机: 集成了CPU、存储器、I/O接口电路的单芯片微型计算机。,单板机,单片机,系统机（多板机）,单片机（嵌入式应用）属于专用计算机，主要用于智能仪表及传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等系统。,单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。,1.2 单片机的发展过程及产品近况,1.2.1 单片机的发展过程,三个主要阶段： 单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机 。8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。,特
4、点：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。,特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单片机经典机种 。,性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。,特点：片内面向测控系统电路增强，使之可以方便灵活地用于复杂的自动测控系统及设备。“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。,1982年，Intel推出MCS-96系列单片机。芯片内集成：
5、16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件等。,ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列 ADI公司的ADC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低压高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机,80C51系列产品繁多，主流地位已形成，已推出的与80C51兼容的主要产
6、品有：,非80C51结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间 ，近年来推出的非80C51系列的主要产品有：,Intel的MCS-96系列16位单片机 Microchip的PIC系列RISC单片机 TI的MSP430F系列16位低功耗单片机 ATMEL的AVR系列RISC结构单片机,1.3 单片机的特点及应用领域,1.3.1 单片机的特点,控制性能和可靠性高 可对I/O端口直接操作，位操作能力更是其它计算机无法比拟的。由于CPU、存储器及I/O接口集成在同一芯片内，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响。,体积小、价格低、易于产品化 应用系统的印制板减小、接插件减少、
7、安装简单方便。,智能仪器仪表,机电一体化产品,实时工业控制,分布式系统的前端模块,家用电器,1.4 单片机应用系统开发简介,1.4.1 单片机应用系统的开发,单片机自身没有开发功能，必须借助开发机来完成如下任务： 排除硬件故障和软件错误 程序固化到程序存储器芯片中。,正确的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过程称为单片机应用系统的开发。,指令的表示形式指令是让单片机执行某种操作的命令。指令按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器中。如：,04H：累加器A的内容加1，难记！INC A：称为符号指令。记忆容易。,0000 0100B,04H,手工汇编
8、 利用开发机的驻留汇编程序进行汇编 交叉汇编,现在常采用高级语言（如C51）进行单片机应用程序的设计。,单片机开发系统又称为开发机或仿真器。仿真的目的是利用开发机的资源(CPU、存储器和I/O设备等) 来模拟欲开发的单片机应用系统的CPU、存储器和I/O操作，并跟踪和观察目标机的运行状态。 仿真可以分为软件模拟仿真和开发机在线仿真两大类。,1.4.2 单片机应用系统传统开发方式,独立型仿真器开发,1.4.3 单片机开发方式的发展,应用程序的编辑、汇编（或编译）、模拟运行，然后实现目标程序的串行下载。,还配置了具有ICSP功能的简单仿真器和烧写器。通过PC机串行电缆就可以完成对目标系统的仿真调试 。,1.第一台计算机的问世有何意义？ 2.计算机由哪几部分组成？ 3.微型计算机由哪几部分构成？ 4.微处理器与微型计算机有何区别？ 5.什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 6.微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？ 7.当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？ 8.简述单片机的开发过程。 9.常用的单片机应用系统开发方法有哪些？,思考题与习题,
