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本章主要介绍单片机基础知识,阐述了单片机的发展特点和应用,阐述了新一代80C51系列单片机的崛起;介绍了单片机开发软件,学****单片机所需要的工具,包括通用编程器、仿真器及其相应驱动程序;介绍了汇编程序中要用到的数制、码制与机器数。
第1章单片机基础
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MCS-51单片机原理与应用
SCM:(SingleChipMicrocomputer)把微型计算机的基本功能部件(CPU、RAM、ROM、Timer/Counter以及I/O接口等)集成在一块芯片上的一种微型计算机(单片微型计算机)。
MCU(MicroControllerUnit):SCM在架构上的不断扩展,控制功能被不断扩充,许多外围功能部件被内装化,目前国际上统一称单片机为MCU。
国内因单片机一词已约定俗成而继续沿用,但其内涵应对应MCU。单片机主要面向控制,又称其为微控制器(Microcontroller)。
SoC(SystemonaChip)系统级芯片:把所需的外围电路全部装入单片机内,这种芯片称之为SoC。
单片机概述
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MCS-51单片机原理与应用
单片机的诞生标志着计算机在控制领域形成了一个独立的分支――嵌入式系统(EmbeddedSystems),从其诞生至今,单片机已发展为上百种系列的近千个机种。以MCS系列单片机为主线,其发展经历了以下几个阶段:
1976~1979年为单片机的探索阶段。1976年Intel公司推出MCS-48系列单片机,将CPU和计算机基本功能部件集成到了一个芯片上,SCM一词即由此而来。
1979~1982年为单片机完善阶段。1980年Intel公司推出了MCS-51系列高性能8位单片机,单片机发展到了一个全新阶段,应用领域更加广泛。
单片机的不断发展1
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MCS-51单片机原理与应用
又各具增强特色的单片机,如:
Atmel: 89C51和89S51、
Philips: P89C5l、
Winbond: W78E51B、
Hyundai: GMS97C51等等。
80C51变成为有众多IC制造商支持并开发出有上百个机种的大家族,现统称其为新一代的80C51。
1998年Atmel把闪存(FlashMemory)应用于MCS-51单片机中的程序存储器,推出了AT89系列单片机。既可以象RAM一样在线擦写,又具有象ROM一样掉电信息不丢,AT89系列单片机已成为当今最流行的八位单片机,使得学****单片机不再花费昂贵而高不可攀。
单片机的不断发展3
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MCS-51单片机原理与应用
(1)性价比高
(2)集成度高,可靠性好
(3)功能完善,接口多样
(4)低功耗、低电压
一般电源供电电压在5~3V范围内单片机都能正常工作,供电的下限可达1~2V。
(5)总线多样,易于扩展
单片机外部的典型三总线结构,方便系统构扩展,构成各种规模的应用系统。外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式,可根据需要进行并行或者串行扩展。
单片机的特点与应用1
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MCS-51单片机原理与应用
(1)工业自动化控制
如流水线的智能化管理,电梯PLC智能化控制,各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。单片机还作为机电一体化产品中的控制器。
(2)智能化家电控制
单片机嵌入到现代的各种家用电器中取代传统的电子电路控制已经成为发展趋势,如智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等等。
(3)计算机外设控制
如打印机、复印机、扫描仪、磁盘驱动器等。
单片机的特点与应用2
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MCS-51单片机原理与应用
学****单片机的工具:
(1)微机一台,目前市售的微机均能满足要求。
(2)通用编程器一台,如西尔特SUPERPRO/280U等均可。
(3)用户板,也可采用市售的通用印刷线路板自制。
(4)有条件的话,可以有一台仿真器,如ME-52HU仿真器,将会使编程调试更方便。
(5)MCU开发软件,如KeilSoftware公司的KeilµVision3和MedWinV3。
(6)用protues软件建立单片机仿真虚拟实验室,可以弥补相应硬件的不足。
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MCS-51单片机原理与应用
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MCS-51单片机原理与应用
(1)十进制数
十进制有0~9十个数码,进位规则是“逢十进一”。
每个数位被赋以与其位置相关的值,定义为该数位的“权”。
(D表示前面的数是十进制数,可以省写)按权展开如下:
1×101+9×100+2×10-1+5×10-2
十进制数中,上一位的权与下一位的权之比都为10,称十进制的基数为10,各位的权是则是基数10的整次幂。
(2)二进制数
二进制只有0和1两个数码,进位规则是“逢二进一”。
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MCS-51单片机原理与应用
数)按权展开如下:
1×161+13×160+4×16-1
=16+13+=
如果十六进制数的最高位是字母A~F之一,则应加前缀0,以告诉编译系统是数字而不是变量,。
,一位十六进制数可用四位二进制数表示,十六进制数是二进制数的缩写,它们之间存在一一对应的关系。
(1)二进制数与十六进制数转换成十进制数
方法:乘权求和。
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MCS-51单片机原理与应用