绪         论 1.1 单片微机的发展 max.book118.com机的概念? 1.2  80C51系列单片微机  1.3单片微机的应用  1.4 本教程的教学安排  表1–1  Philips公司80C51系列的部分单片微机 表1–2  ATMEL公司89C51系列的部分单片微机  表1–3  华邦公司W78C51和W77C51系列的部分单片微机  * 青岛科技大学自动化学院                                             单片机原理及应用 	单片微机是单片微型计算机SCMC（Single  Chip  Micro  Computer）的译名简称，在国内也常简称为“ 单片微机” 或“单片机” 。它包括中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、中断系统、定时器/计数器、串行口和I/O等等。 	除了工业控制领域，单片微机在家用电器、电子玩具、通信、高级音响、图形处理、语言设备、机器人、计算机等各个领域迅速发展。目前单片微机的世界年产量已达100亿片，而在中国大陆地区单片微机的年应用量已达6亿片左右，截止2001年4月，由中国大陆地区自行设计和生产的单片微机也已达到2000万片。由此可见单片微机的广泛用途和发展前景！ 	 	1970年微型计算机研制成功之后，随着大规模集成电路的发展又出现了单片微机，并且按照不同的发展要求，形成了二个独立发展的分支。美国Intel公司1971年生产的4位单片微机4004和1972年生产的雏型8位单片微机8008，特别是1976年MCS-48单片微机问世以来，在短短的二十几年间，经历了四次更新换代，其发展速度大约每二三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。发展速度之快、应用范围之广，已达到了惊人的地步。它已渗透到生产和生活的诸领域，可谓“无孔不入”。 	1976年Intel公司首先推出MCS－48系列单片微型计算机。它已包括计算机的三个基本单元，已成为真正意义的单片微机，赢得了广泛的应用，为单片微机的发展奠定了基础，成为单片微机发展进程中的一个重要阶段。    	在MCS－48单片微机成功的刺激下，许多半导体公司和计算机公司争相研制和发展自己的单片微机系列，有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的Z－8系列，Rockwell公司的6501、6502等，此外，日本的NEC公司、日立公司及EPSON公司等，也都相继推出了各具特色的单片微机品种。     	对工业控制、智能仪表等诸多较高层次的应用领域，8位单片微机系列在性能、价格两方面有较好的兼顾。    	尽管目前单片微机的品种很多，但其中最具典型性的当属Intel公司的MCS－51系列单片微机。此外，它还具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点。直到现在MCS－51仍不失为单片微机中的主流机型。由于8位单片微机的高性能价格比，估计近十年内，8位单片微机将仍是单片微机中的主流机型。  	在8位单片微机之后，16位单片微机也有很大发展。例如，1983年Intel公司推出的MCS－96系列单片微机。与MCS－51相比，MCS－96不但字长增加一倍，而且还具有 4路或 8路的10位 A/D 转换功能，此外，在其它性能方面也有一定的提高。飞利浦公司推出了与80C51在源码级兼容性的16位单片微机，即80C51XA(每一条80C51指令可以1∶1地被翻译成一条XA指令，仅XCHD指令除外)，用户不需投入很大的软件开销和人员就能较大的提高产品性能。80C51XA具有的高性能包括：执行速度快、支持高级语言(比如C语言) 、支持实时多任务执行、易于形成派生系列产品、地址宽度可变(用户可以方便地将外部地址线宽度选定为12位、16位、20位、24位等等。在工业控制产品、高档智能仪表、彩色复印机、录像机等应用领域， 	 单片微机正朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容方向发展。   	今后的发展趋势不外乎在以下几个方面：       	⑴ 多功能     	在单片微机中尽可能多的把应用系统中所需要的存储器、各种功能的I/O口都集成在一块芯片内，即外围器件内装化，如把LED、LCD或VFD显示驱动器集成在8位单片微机中，如把A/D、D/A、乃至多路模拟开关和采样/保持器也集成在单片微机芯片中，从而成为名副其实的单片微机。 	⑵ 高性能 	为了提高速度和执行效率，在单片微机中开始使用RISC体系结构、并行流水线操作和DSP等的设计技术，使单片微机的指令运行速度得到大大提高，其电磁兼容等性能明显地优于同类型的微处理器。  	⑶ 全盘CMOS化趋势 	单片微机采用二种半导体工艺生产，HMOS工艺即高密度短沟道MOS工艺，具有高速度和高密度；CHMOS工艺即互补金属氧化物的HMOS工艺，除具有HMOS的优点外，还具有CMOS工艺的低功耗特点。如8051的功耗为630mw，而80C51的功耗仅120mw。 	从第三代单片微机起开始淘汰非CMOS工艺。目前，数字逻辑电路和外围器件等都已普遍CMOS化。 	⑷ 推行串行扩展总线 	推行串行扩展总线可以显著减少引脚数量，简化系统结构。随着外围器件串行接口的发展，单片微机的串行接口的普遍化、高速化，使得并行扩展接口技术日渐衰退。	 	许多公司都推出了删去了并行总线的非总线单片微机，需要外扩器件(存储器、I/O等) 时，采用串行扩展总线，甚至用软件虚拟串行总线来实现。 	由于集成度的进一步提高，有的单片微机的寻址能力已突破64 KB的限制，8位、16位的单片微机有的寻址能力已达到 IMB和 16 MB。片内ROM的容量可达 62 KB，RAM的容量可达2KB。  	8051单片微机是美INTEL公司在1980年推出的MCS-51系列单片微机的第一个成员，MCS是INTEL公司的注册商标。凡INTEL公司生产的以8051为核心单元的其它派生单片微机都可称为MCS-51系列，有时简称为51系列。其它公司生产的以8051为核心单元的其它派生单片微机却不能称为MCS-51系列，只能称为8051系列。8051系列泛指所有公司（也包括INTEL公司）生产的以8051为核心单元的所有单片微机。 	80C51系列单片微机包括Intel公司的MCS-51单片微机，又包括了以8051为核心单元的世界许多公司生产的单片微机，比如PHILIPS(飞利浦公司) 的83C552及51LPC系列等、SIEMENS(西门子公司) 的SAB80512等、AMD(先进微器件公司) 的8053等、OKI(日本冲电气公司) 的MSM80C154等、	 ATMEL公司的Flash单片微机89C51等、DALLAS公司的DS5000/DS5001等、华邦公司的W78C51及W77C51等。 	从MCS－48单片微机发展到如今的新一代单片微机，大致经历了三代。如以 Intel 8位单片微机为例，这三代的划分大致如下。 	第一代：以MCS－48系列单片微机为代表。属于低性能单片微机阶段。     	第二代：以MCS－5l系列的8051、8052单片微机为代表。  可以看出，这一代单片微机主要的技术特征是为单片微机配置了完善的外部并行总线（AB、DB、CB）和具有多机识别功能的串行通信接口（UART），规范了功能单元的特殊功能寄存器（SFR）控制模式及适应控制器特点

单片机---第1章_绪论.ppt