《單片機(jī)原理及應(yīng)用》電子教案
第一章  單片微型計(jì)算機(jī)概述
本章主要介紹單片機(jī)的發(fā)展，基本的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，單片機(jī)的應(yīng)用模式和領(lǐng)域，單片機(jī)的供應(yīng)狀態(tài)等。
單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。因此，一塊芯片就構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計(jì)算機(jī)。
1．1 單片機(jī)的發(fā)展概況
綜上所述，我們可以把單片機(jī)的發(fā)展歷史劃分為四階段：
第一階段（1976~1978年）：低性能單片機(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表，采用了單片結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有8位CPU、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工業(yè)領(lǐng)域。
第二階段（1978~1982年）：高性能單片機(jī)階段，這一類單片機(jī)帶有串行I/O口，8位數(shù)據(jù)線、16位地址線可以尋址的范圍達(dá)到64K字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機(jī)的應(yīng)用范圍較廣，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。
第三階段（1982~1990年）：16位單片機(jī)階段。16位單片機(jī)除CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM容量進(jìn)一步增大，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，體現(xiàn)了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振頻率為12M，片內(nèi)RAM為232字節(jié)，ROM為8K字節(jié)，中斷處理能力為8級(jí)，片內(nèi)帶有10位A/D轉(zhuǎn)換器和高速輸入/輸出部件等。
第四階段（1990年~）：微控制器的全面發(fā)展階段，各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時(shí)，向高速、強(qiáng)運(yùn)算能力、尋址范圍大以及小型廉價(jià)方面發(fā)展。

1．2 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）片內(nèi)的RAM采用寄存器結(jié)構(gòu)形式，這樣可以提高存取的速度;
（2）在存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)上，嚴(yán)格的將程序存儲(chǔ)器ROM和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM在空間上分開(kāi);
（3）它的引出管腳一般都設(shè)計(jì)成多功能的;
（4）增加了一個(gè)全雙工的串行接口，以擴(kuò)充I/O口和外接同步輸入和輸出設(shè)備;
（5）有21個(gè)特殊功能寄存器;
(6) 有豐富的指令系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置了可以位尋址的位地址空間。
1．3 單片機(jī)的主要品種及系列
一、 4位單片機(jī)
二、 8位單片機(jī)


1．4 單片機(jī)的應(yīng)用

一、 單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用
二、 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用
三、 單片機(jī)在智能接口和多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
四、 單片機(jī)在生活中的應(yīng)用
第 二 章 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理
本章主要介紹MCS-51系列的8051的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、P0、P1、P2、P3四個(gè)I/O口的基本工作原理和操作特點(diǎn)。單片機(jī)的各種工作方式、單片機(jī)的時(shí)序等。
2．1 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理
一、 8051單片機(jī)的結(jié)構(gòu)
二、 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2‑2 所示，下面分別進(jìn)行介紹：
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