1、1 51单片机及其应用 2 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 1946年 2月 15日 ,第一台电子数字计算机问世,这标志着计算机时代的到来。 ( CALCULATOR) ENIAC ( “埃尼阿克” ) 3 与现代的计算机相比,有许多不足,但 它的问世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 。 ENIAC是电子管计算机,时钟频率仅有 100 KHz,但能在 1秒钟的时间内完成 5000次加法运算。 4 匈牙利籍数学家 冯 诺依曼 在方案的设计上做出了重要的贡献 。 1946年 6月 , 他又提出了 “ 程序存储 ” 和 “
2、 二进制运算 ” 的思想 , 进一步构建了计算机由运算器 、 控制器 、 存储器 、 输入设备和输出设备组成 这一计算机的经典结构 。 ( EDVAC-ELECTRONIC DISCRETE VARIABLE AUTOMATIC COMPUTER) 存 储 器输 出 设 备输 入 设 备控 制 器运 算 器5 电子计算机技术的发展 , 相继经历了五个时代: 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 。 6 二、微型计算机的应用形态 从应用形态上,微机可以分成三种: 多板机(
3、系统机) 将 CPU、存储器、 I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板(即微机主板)。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软 /硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内,再配上系统软件,就构成了一台完整的微型计算机系统(简称系统机)。 工业 PC机 也属于多板机。 7 单板机 将 CPU芯片、 存储器 芯片、 I/O接口 芯片和简单的 I/O设备 (小键盘、 LED显示器)等装配在一块印刷电路板上,再配上 监控程序 (固化在 ROM中),就构成了一台单板微型计算机(简称单板机)。 单板机 8 单板机的 I/O设备简单 , 软件资源少 , 使用不方便 。 早期主要用于微型计算机原理的 教学 及 简单的测控系统 , 现在已很少使用 。 9 单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路,从而构成了 单芯片微型计算机,即单片机 。 三种应用形态的比较 : 单板机 单片机 系统机(多板机) 10 系统机 ( 桌面应用 ) 属于通用计算机 ,主要应用于数据处理 、 办公自动化及辅助设计 。 单片机 ( 嵌入式应用 ) 属于专用计算机 ,主要应用于智能仪表 、 智能传感器 、 智能家电 、 智能办公设备 、 汽车及军事电子设备等应用系统 。 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 。