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单片机基础知识
本章主要内容
1、单片机概述
2、单片机中数的表示方法
3、常用编码
一、单片机的概念
单片机是近代计算机技术发展的一个分支——嵌入式计算机系统。它是将计算机的主要部件:CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出接口电路等集成在一块大规模的集成电路中,形成芯片级的微型计算机称为单片微型计算机(Single Chip puter)简称单片机。
单片机自从问世以来,就在控制领域得到广泛应用,特别是近年来,许多功能电路都被集成在单片机内部,如A/D、D/A、PWM、WDT、I2 C总线接口等,极大提高了单片机的测量和控制能力,我们现在所说的单片机已突破了微型计算机(puter)的传统内容,更准确的名称应为微控制器(Microcontroller)。
英文简写为:MCU/MPU
单片机发展的起步阶段
最早期的单片机只有4位,功能简单,只能用于简单的控制。1974年出现了8位单片机,由美国仙童公司首先推出典型的产品有Intel公司的MCS—48系列,Zilog公司的Z—8系列,Motorola公司的MC6800等,单片机的性能有了较大提高,并正式命名为Single Chip puter。
二、单片机的发展概况
单片机发展的成熟阶段
1979~1982年单片机发展进入成熟阶段,单片机内部的体系结构得到进一步完善,面向对象、突出了控制功能,寻址的空间范围扩大,规范了数据线、地址线的总线结构,有了多功能的异步串行接口UART,设置位地址空间,提供位寻址和位操作和大量的控制转移指令等。形成了单片机标准结构。这时期最典型的产品就是Intel公司的MCS—51系列单片机。
微控制器形成阶段
1982~1990年单片机完成向微控制器的转换,为进一步满足测控要求,将许多测控对象的接口电路集成到单片机内部,如A/D、D/A、PWM、DMA等。形成了不同于Single Chip puter特点的微控制器——MCU 。
微控制器百花齐放
进入20世纪90年代,随着半导体集成电路技术微电子技术的发展,以及电气制造商和半导体厂商的广泛参与,微控制器进入百花齐放的发展时期。
小巧灵活、成本低,易于产品化,有优异的性能价格比。
集成度高,有很高的可靠性,能在恶劣的环境下工作。
控制功能强,面向对象操作指令,可以直接对功能部件操作,易于实现从简单到复杂的各类控制任务。
低功耗、低电压,便于生产便携式产品。
三、单片机的特点
工业自动化控制
办公自动化设备
智能仪器仪表
家用电器
医疗仪器设备
通信产品
航空航天等
单片机应用已经深入到人类生活的各个领域。
四、单片机的应用领域
五、单片机应用的环节
硬件电路设计
程序编写、编译
程序下载(编程)
通电运行观察
硬件设计
软件设计
编程环境
编写程序
编译
目标文件
仿真
编程器
芯片内部
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