单片机原理与接口技术   课程目的 	本课程为电子类专业的主干课程，必修课，从理论和实践两方面解决计算机应用中的接口问题。 本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。 	本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。    课程内容 单片机基本原理 单片机接口技术 单片机应用 综合实例 第一章	单片机概述 一、计算机的发展概况 二、微型计算机的组成 三、单片机基础 四、单片机的开发 §1.1 计算机的发展概况      自1946年第一代电子计算机研制成功后，计算机的发展经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机几代          电子计算机按体积、性能、价格分类：                巨型机、大型机、中型机、小型机、                微型机（70年）、单片机（82年）         它们在体系结构和基本原理上无本质上的区别，常用的微型机采用了集成度相当高的器件，功能日益完善，体积大大缩小，得到广泛应用。 一、微型机的特点：     微型机采用LSI、 VLSI，具如下优点 体积小、重量轻、价格便宜 可靠性高、结构灵活 应用广泛（科学计算、信息处理、计算机控制、智能仪器、计算机通信、家用电器） 二、发展趋势      微处理器在以下几方面发展很快： 提高芯片集成度 提高功能和速度 增加外围电路的功能和种类           微型机发展趋势： 高性能、高价格超级微机取代价格昂贵的中、小型机 性能较低、价格低廉的单片机，功能专一，应用广泛 §1.2	微型计算机的组成与工作原理   §2.1	计算机的体系结构 §2.2  微型计算机的组成 §2.3  计算机的术语  §max.book118.com 计算机的体系结构 1.“存储程序”概念的产生及其重要意义。 ENIAC（Electronic Numerrical  Integrator  And  Computer） ——不具备“存储程序”的功能 EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer） ——采用“存储程序”的概念，并付诸实现， “开创了整个程序设计时代的到来” max.book118.com构与哈佛计算机结构： 指令存储的思想(1946) 指令与数据分开  *关于流水线计算机（Pipeline Computer）         这类计算机的结构采用生产上的流水线概念，把每条指令分为若干个顺序的操作，每个操作分别由不同的处理部件实现。这样构成的计算机，可以同时处理若干条指令，对于每个处理部件来讲，每条指令的同类操作（如“取指令”）像流水一样连续被加工处理，这种指令重叠、处理部件连续工作的计算机，称为流水线计算机。      采用流水线方式可以提高计算机的处理速度和提高处理部件的使用效率。  §max.book118.com  计算机的组成 计算机的结构与运行原理 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 一、微处理器（CPU）         集成在LSI、VLSI集成电路芯片上的中央处理单元，是微型机中运算和控制的核心部件      微处理器组成： 算术逻辑部件    算术运算         （ALU）         逻辑运算                               专门处理各种数据信息 累加器     存放操作数、地址、运算结果，也是CPU与外设之间数据传送的中间站 通用寄存器组     存放操作数、地址、运算结果 控制逻辑部件     从内存取指、译码，发控制信息和时序协调CPU内部和外部的工作 内部总线     CPU内部各部件之间的公共通道     注：CPU只有配上存储器、外部输入/输出接口构成一台微型计算机才能工作  CPU的功能： 完成算术、逻辑运算 保存少量数据 对指令译码、完成规定的操作 能和外设及内存之间交换数据 提供控制信号和时序 响应中断请求 二、微型计算机    微型计算机的组成： CPU 存储器 外部输入/输出接口电路（I/O接口） 系统总线  三、微型计算机系统   微型计算机系统组成：      硬件：微型计算机+外设             软件：系统软件   操作系统                                       实用程序：                                       各种计算机语言程序、调试程序、                                       汇编程序、编译程序等                                                  §max.book118.com 计算机的名词术语 (1)字长：参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存器、加法器及数据总线（数据通路）的位数。有4位，8位，16位，32位，64位等。  (2)字节：  (3)主存容量：主存储器所能存储信息的总量。通常以字节数(Byte)来表示。例：内存128MB  (4)运算速度：有不同的计量方法和测试标准。       MIPS(Million Instruction Per Second)   (5)性能/价格比 名词术语 Register- 寄存器、累加器、寄存器组/堆 ALU-Algebra Logic Unit CPU-Central Processing Unit Memory I/O Interface, Device & Equipment Micro-Processor Unit Micro-Computer Micro-Computer System DSP  名词术语 BIT—位 BYTE—字节（8BIT） WORD—字（16BIT） DWORD—双字（32BIT） BUS—总线（A-BUS、D-BUS、C-BUS） INSTRUCTION—指令 PROGRAM—程序 §1.3	应用最广泛的8位单片机 什么叫单片机 单片机的种类 单片机的特点 单片机应用 单片机系列——典型的80C51系列  一、什么叫单片机 就是将计算机的主要功能部件集成到一块芯片上。Single Chip Microcomputer 又名Microcontroller 二、单片机的种类 位数：4，8，16，32 结构体系：诺依曼结构、哈佛结构 指令体系：CISC与RISC 三、单片机的特点 集成度高 体积小 功耗低 四、单片机应用 通信：手机 测量 控制 家电 ………… 五、单片机系列——典型的80C51系列 Intel系列 Motorola系列 PIC系列 …….. 80C51系列一览表 见书： §1.4	单片机的开发 硬件 软件 调试 运行 §1.5  接口技术及其发展   一.接口的基本概念 1.什么是I/O接口？          连接CPU 与外设之间的逻辑电路称I/O接口电路，简称接口。  2.接口电路的功能       主要功能：

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