《單片機原理及應用》電子教案
第一章  單片微型計算機概述
本章主要介紹單片機的發(fā)展，基本的結(jié)構(gòu)和特點，單片機的應用模式和領域，單片機的供應狀態(tài)等。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。因此，一塊芯片就構(gòu)成了一臺計算機。它已成為工業(yè)控制領域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計算機。
1．1 單片機的發(fā)展概況
綜上所述，我們可以把單片機的發(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/計數(shù)器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工業(yè)領域。
第二階段（1978~1982年）：高性能單片機階段，這一類單片機帶有串行I/O口，8位數(shù)據(jù)線、16位地址線可以尋址的范圍達到64K字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機的應用范圍較廣，并在不斷的改進和發(fā)展。
第三階段（1982~1990年）：16位單片機階段。16位單片機除CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM容量進一步增大，實時處理能力更強，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，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，向高速、強運算能力、尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。

1．2 單片機的結(jié)構(gòu)特點
（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）在存儲器結(jié)構(gòu)上，嚴格的將程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM在空間上分開;
（3）它的引出管腳一般都設計成多功能的;
（4）增加了一個全雙工的串行接口，以擴充I/O口和外接同步輸入和輸出設備;
（5）有21個特殊功能寄存器;
(6) 有豐富的指令系統(tǒng)，內(nèi)部設置了可以位尋址的位地址空間。
1．3 單片機的主要品種及系列
一、 4位單片機
二、 8位單片機


1．4 單片機的應用

一、 單片機在儀器儀表中的應用
二、 單片機在機電一體化中的應用
三、 單片機在智能接口和多機系統(tǒng)中的應用
四、 單片機在生活中的應用
第 二 章 MCS-51單片機的結(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、存儲器結(jié)構(gòu)、P0、P1、P2、P3四個I/O口的基本工作原理和操作特點。單片機的各種工作方式、單片機的時序等。
2．1 MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)原理
一、 8051單片機的結(jié)構(gòu)
二、 8051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
8051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2‑2 所示，下面分別進行介紹：
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