51单片机第1章.ppt

文档介绍：单片机与接口技术
第1章概述
单片机的发展历史
单片机的发展趋势
单片机的典型产品
嵌入式系统
单片机的应用
单片机:将微处理器、半导体存储器、I/O接口和中断系统集成在一块硅片上的具有完整功能的微型计算机。
1974年12月,美国仙童(Fairchild)公司推出了世界上第一台8位单片机F8。单片机的发展过程分为以下几个发展阶段。
单片机的发展可以分为三个阶段:
1. 20世纪70年代为单片机发展的初级阶段。
典型代表: Intel公司的MCS-48系列单片机。例如:Motorola公司的MC6801、6805,Zilog公司的Z8系列,Rockwell公司的6500/1系列等。
2. 20世纪80年代为高性能单片机的发展阶段。
典型代表:Intel公司的MCS-51、MCS-96系列单片机。
例如:Motorola公司的MC68HC05,MOSTEK公司的68200以及NS公司的HPC16040等。“嵌入式”芯片。
3. 20世纪90年代至今为单片机的高速发展阶段。
世界上著名的半导体厂商都重视新型单片机的研制、生产和推广。
单片机的发展历史
单片机发展可归结为以下几个方面:
1. 增加字长,提高数据精度和处理的速度
2. 改进制作工艺,提高单片机的整体性能
CMOS、HCMOS型;FLASH存储器;
ISP(In System Program);IAP(In Application Program)
(Complex Instruction puter)转向简单指令集RISC(Reduced Instruction puter)技术
,使一块“嵌入式”芯片具有多种功能
5. 微处理器与DSP技术结合
6. 融入高级语言的编译程序
支持C语言等
7. 低电压、宽电压、低功耗
ISP------是指用户可把已编译好的用户代码直接写入目标电路板上的器件,并且不管器件是空白的还是被编程过的。 而不需要从电路板上取下器件,已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术是未来仪器仪表的发展方向。
ISP的实现相对要简单一些,一般通用做法是内部的存储器可以由上位机的软件(比如针对AVR单片机的AVR Studio)通过串口来进行改写。对于单片机来讲可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以即使我们将芯片焊接在电路板上,只要留出和上位机接口的这个串口,就可以实现芯片内部存储器的改写,而无须再取下芯片。
IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将程序从一个存储体转向另一个。
IAP的实现更加灵活,通常可利用单片机的串行口接到计算机的RS232口,通过专门设计的固件程序来编程内部存储器,或其它通讯方式很方便地实现远程升级和维护。
目前,单片机正朝着高速度、高性能和多品种方向发展,单片机的发展趋势具体体现在以下四个方面:




单片机的发展趋势
单片机的典型产品

MCS-48系列是Intel公司1976年后推出的八位系列机单片机

MCS-51系列单片机是Intel公司1980年以后推出的8位高档机

Intel公司从1984年开始推出高性能的十六位MCS-96系列单片机
几个概念的理解

中央处理单元CPU---控制器和运算器---集成在一片半导体芯片上,称MPU或MP。

(1)多板微型计算机
(2)单板微型计算机
(3)单片微型计算机

(1)多板微型计算机
也称系统机,把微处理器芯片、存储器芯片、各种I/O接口芯片和驱动电路、电源等装配在不同的印刷电路板上,各印刷电路板插在主机箱内标准的总线插槽上,通过系统总线相互连接起来,就构成了一个多插件板的微型计算机。
目前广泛使用的微型计算机系统(如IBM PC/XT,PC/AT,PC386,PC484,PC586等)就是用这种方式构成的。
多板微型计算机也称单机系统,所有的系统软件和应用程序都在系统内的硬盘上或内存中。它功能强、组装灵活。选择不同的功能部件适配卡(如主机板、内存条、显示卡、声卡、软、硬盘驱动器、光驱、打印机、键盘、鼠标等)就可以构成不同功能和规模的微型计算机。
(2)单板微型计算机---单板机:
将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片及简单的输入、输出设备(如小键盘、数码显示器LED(Light Emitti