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单片机接口技术及应用

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2021-01-13 20:09         

  单片机接口技术及应用_电脑基础知识_IT/计算机_专业资料。 第一章 概述 学习目标: 1.掌握数制及其转换方法。 2.了解数据表示方法及其编码。 3.了解单片机基础知识。 2019/12/17 2 1.1 单片机的发展及特点 一、什么是单片机? 单片

  第一章 概述 学习目标: 1.掌握数制及其转换方法。 2.了解数据表示方法及其编码。 3.了解单片机基础知识。 2019/12/17 2 1.1 单片机的发展及特点 一、什么是单片机? 单片机就是单片微型计算机, 是将计算机的中央处理 器(CPU)、存储器(ROM,RAM)、输入/输出(I/O)接 口等集成在一小块硅片上的微型机。 2019/12/17 3 单片机组成框图 ROM RAM CPU 时钟 2019/12/17 定时器/ 计数器 I/O接口 电 4 二、单片机发展史 单片机属于微型机,微型计算机的发展形成 两大分支: 1、使用式微机( PC机):PC机系统全力实现 海量高速数据处理,兼顾控制功能。 2、嵌入式微机单片机:单片机系统全力满足测控对 象的测控功能,兼顾数据处理能力。 单片机作为工业控制和数据处理的计算机,它的 结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的,也 被称为“微控制器”、 “微处理器”(Microcontroller, Micro-processor)。 主要有:4位、8位、16位、32位等 2019/12/17 5 单片机发展概况 ? 1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 ? 1978-1983 高档8位单片机 Intel MCS-51系列: ? -51子系列:8031/8051/8751 ? -52子系列:8032/8052/8752 ? 低 功 耗 型 8 0 C31 高 性 能 型 8 0 C252 廉 价 型 89C2051/1051 ? 1983- 90年代初 16位单片机 Intel MCS-96 系列8098/8096、80C198/80C196 ? 90年代初-至今 16位单片机高档32位单片机 2019/12/17 6 三、单片机的特点及应用 ? 突出特点——存储器结构 计算机有两种存储结构: 哈佛结构:程序存储器和数据存储器分开。 普林斯顿结构:程序存储器和数据存储器合并。 单片机采用哈佛结构体系 2019/12/17 7 三、单片机的特点及应用 1. 采用哈佛体系结构 2. 采用面向控制的指令系统 3. 引脚功能服用 4. 片内RAM作寄存器 5. 类型齐全 6. 功能通用 ? 具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 2019/12/17 8 三、单片机的特点及应用 ? 单片机主要应用于工业检测与控制、计算 机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用 电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系 统。 ? 单片机开发系统有单片单板机和仿真器。 实现单片机应用系统的硬、软件开发。 2019/12/17 9 1.2 计算机基础知识 一、 发展概况 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器,机器语 言、汇编语言编程。 1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器,开始使用高级语言编程。 1964-1971 第三代集成电计算机。使用半导体存储 器,出现多终端计算机和计算机网络。 1971- 大规模集成电计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机,外部设备多样化。 1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流 方式。 2019/12/17 10 二、计算机发展趋势 ? 微型化─ 便携式、低功耗 ? 巨型化─ 尖端科技领域的信息处理,需要超大容量、 高速度 ? 智能化─ 模拟人类大脑思维和交流方式,多种处理 能力 ? 系列化、标准化─ 便于各种计算机硬、软件兼容和 升级 ? 网络化─ 网络计算机和信息高速公 ? 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理(控 制、故障分散、资源共享) 2019/12/17 11 三、微型计算机系统组成 微处理器 (CPU) 运算器 控制器 微型计算机 (主机) 硬件 存储器 (内存) RAM ROM 输入/输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC…) (I/O接口) 总线 (AB、DB、CB) 微 输入设备(键盘、扫描仪、语音识别仪…) 型 外部设备 输出设备(显示器、打印机、绘图仪、…) 计 外围设备 辅助存储器(磁带、磁盘、光盘) 算 机 辅助设备 电源电 系 时钟电 统 系统软件(操作系统,编辑、编译程序,故障诊断,程序…) 软件 应用软件(科学计算,工业控制,数据处理…) 2019/12/17 程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言) 12 四、微型计算机组成 ? 中央处理器 CPU 运算器和控制器集成在一个芯片上 运算器:实现算术运算或逻辑运算 包括:算术逻辑单元ALU、累加器A、暂存寄存器TR、 标志寄存器F或 PSW、通用寄存器GR 控制器:中枢部件,控制计算机中的各个部件工作 包括:指令寄存器 IR、指令译码器ID、程序计数 器PC、定时与控制电 2019/12/17 13 ? 存储器:记忆,由存储单元组成。 包括:ROM、 RAM ? 总线BUS :在微型计算机各个芯片之间或芯 片内部之间传输信息的一组公共通信线。 包括:数据总线DB:双向,宽度决定了微机的位数。 地址总线AB:单向,决定CPU的寻址范围。 控制总线CB:单向 ? I/O接口:数据输入输出。 包括:输入接口、 输出接口 2019/12/17 14 五、计算机主要技术指标 ? 字长: CPU能并行处理二进制的数据位数 8位机、16位机、32位机和64位机。 ? 内存容量:存储单元能容纳的二进制数的位数 容量单位:1K=210=1024,1M=220=1KK 8K、64K、16M、64M。 ? 运算速度:CPU处理速度 时钟频率、主频、每秒运算次数 6MHz、12MHz、24MHz、100MHz、300MHz。 ? 内存存取时间:内存读写速度 50nS

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