【大学课件】单片机技术概述PPT.ppt
欢迎来到单片机世界,1、单片机的基本概念、常用的单片机以及单片机应用系统设计方法和过程2、增强型51内核单片机STC12C5410AD的内核3、单片机的硬件结构4、指令系统和汇编语言程序设计5、应用于单片机的C语言程序设计6、Keil uVision2集成开发环境7、单片机中的各部分的硬件功能和应用设计,讲授内容,所用教材,主要特色,以实用为主可操作性强,第1章单片机技术概述,1.1 计算机的基本概念及分类,1.2 单片机技术发展的特点,1.3 常见的单片机,1.4 单片机的应用,1.1 计算机的基本概念及分类,1.概念 计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础；而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基础。2.分类（1）满足高速运算的通用计算机系统（2）满足测控系统需要的嵌入式计算机系统 直接面向控制对象；嵌入到具体的应用系统中，不以计算机的面貌出现；能在现场可靠地运行；体积小，应用灵活；突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉以及丰富的输入输出功能。,1.1.1 微型计算机的组成,1.1.2 微型计算机的分类,4位微型计算机 8位微型计算机 16位微型计算机 32位微型计算机 64位微型计算机,1按微处理器（CPU）字长分类,工业应用中，8位和32位是主流，8位用的最多！,2.按微型计算机的组装形式分类,（1）多板微型计算机 多板微型计算机也称单机系统或系统机，把微处理器芯片、存储器芯片、各种IO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。,（2）单板机 将CPU芯片、存储器芯片、IO接口芯片及简单的输入、输出设备（如小键盘、数码显示器LED）装配在同一块印刷电路板上。,（3）单片机 如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，ROM及IO接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计算机，早期的英文名称是Single-chip Microcomputer，简称单片机。后来将单片机称之为微控制器（Microcontroller）。,1.2 单片机技术发展的特点,集成度更高、功能更强 使用更加方便 低电压、低功耗 价格更低,1.3 常见的单片机,Intel公司的MCS 8051系列单片机 Atmel公司的89系列单片机 深圳宏晶科技有限公司的STC12C系列单片机 PHILIPS公司的51内核单片机 Ti公司的MSC121X系列（增强型8051内核单片机）ST公司的uPSD32/33系列（增强型8051内核单片机）Silicon Laboratories公司的C8051系列单片机 其中，宏晶科技公司生产的STC12C5410AD单时钟/机器周期（1T）单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051单片机。该系列单片机可广泛应用于衡器、电动车、工业控制、汽车电子、医疗设备、智能通信等领域。,1.8051内核的单片机,Microchip公司的PIC系列单片机 Freescale公司（从Motorola公司分离出来的半导体公司）的MC68系列单片机，9S08系列单片机（8位单片机）和9S12系列单片机（16位单片机）Ti公司的MSP430系列16位单片机 台湾HOLTEK公司的HT系列单片机 National公司的COP8系列单片机 Zilog公司的Z8系列单片机,2.其他单片机,增强型8051内核。片内集成2K12K字节的Flash程序存储器，擦写次数10万次以上，并具有较强的加密性。片内集成512字节数据存储器（RAM）。芯片内EEPROM功能。最多达27根I/O口线（LQFP/SOP32封装形式）。8通道10位ADC。4通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元（PWM/PCA/CCU）。2个16位定时器，兼容普通8051单片机的定时器T0/T1，4路PCA也可作为4个16位定时器使用。全双工异步串行口（UART），兼容8051单片机的串行口。高速同步通信端口（SPI），支持主模式和从模式。2路外部中断，可设置为下降沿中断或低电平触发中断。内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体频率在12MHz以下时，可以省掉外部复位电路。内部集成硬件看门狗（WDT）。高速度：1个时钟/机器周期，速度比普通8051单片机快812倍。可用低频晶振，大幅降低EMI。工作频率：035MHz。工作时钟可由外部晶体或内部RC振荡器提供，在ISP下载编程用户程序时设置。工作电压：3.55.5V（STC12C5410AD系列），2.23.8V（STC12LE5410AD系列）。低功耗设计。具有在系统可编程/在应用可编程功能（ISP/IAP），无需专用编程器。超强的抗干扰能力。工作温度范围：-4085。多种封装形式。,3.STC12C5410AD系列单片机的特点,1.4 单片机的应用,工业方面 农业方面 仪器仪表方面 通信方面 日常生活用品方面（消费类产品）导航控制与数据处理方面 汽车控制方面,1、应用范围,（1）开发流程,2、应用系统的设计,STC12C5410AD系列单片机具有在系统可编程（ISP）特性，配合计算机端的下载工具可将用户程序代码下载到单片机内部。由此，可以省去购买通用编程器。由于可以在用户的目标系统上将程序直接下载到单片机看运行结果对错，故对于不是十分复杂的系统，无须仿真器，开发环境的搭建非常容易，便于学习和使用。,（2）开发手段,图1-5 传统的开发仿真模式,图1-6 在系统仿真模式,STC12C5410AD系列单片机程序下载电路,1.5 思考题,简述微型计算机的基本构成及分类。简述一般单片机的结构及各个部分的功能。简述单片机技术的特点及应用。简述单片机应用系统设计的方法和过程。设计印刷电路板时，应注意哪些事项？单片机应用系统的开发手段有哪些？,
