单片机最小系统设计单片机最小系统设计.doc_单片机最小系统设计资源-CSDN文库

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摘要

单片机，又称微控制器。近年来随着计算机在社会领域的渗透,

单片机的迅速发展，应用领域日益扩大，同时带动传统控制检测日新

月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往

是作为一个核心部件来使用。但仅单片机方面知识是不够的，还应根

据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

美国 Intel 公司生产的 MSC-51 系列单片机凭借其集成度高、可靠

性好、性价比高等优点，在我国得到了广泛的应用，并取得了令人瞩

目的成果。本设计主要在 51 单片机上扩展 I/O 口，扩展定时器定时

范围，扩展键盘显示接口并写好底层程序。

关键词：最小系统，扩展，STC89C51, I/O 接口

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二．单片机概述

单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了 CPU（中央处理器）、RAM

（数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/ 计数器和多种功能的 I/O（输

入/ 输出）接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、

逻辑控制、通信等功能。

自 1975 年美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments）第一块微型计算机芯

片 TMS-1000 问世以来单片机技术已经发展成为计算机领域一个非常有前途的分

支，他有自己的技术特征、规范、发展道路和应用领域。

2.1 单片机特点

单片机芯片作为控制系统的核心部件，除了要具备通用微机 CPU 的数值计算功

能外，还必须具备灵活、强大的控制功能，以便实时监测系统的输入量、控制系

统的输出量，实现自动控制。由于单片机面向工业控制，工作环境比较恶劣，如

高温、强电磁干扰、甚至含有腐蚀性气体，在太空工作的单片机控制系统，还必

须具备抗辐射能力，因而决定了单片机 CPU 与通用微机 CPU 具有不同特点：

（1）高集成度，体积小，高可靠性

单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。

芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，工作范围广，其抗噪音

性能优于一般通用的 CPU。

（2）控制功能强

为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能

力，I/O 口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。

（3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品

为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为 1.8V～3.6V，

而工作电流仅为数百微安。

（4）易扩展

片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并

行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。

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（5）优异的性能价格比

单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用 RISC 流水线

和 DSP 等技术。单片机的寻址能力也已突破 64KB 的限制，有的已可达到 1MB 和

16MB，片内的 ROM 容量可达 62MB，RAM 容量则可达 2MB。由于单片机的广泛使用，

因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。

2.2 单片机的应用

（1）单片机在智能仪器仪表中的应用

单片机广泛应用于实验室、交通运输工具、计量等各种仪器仪表中，使仪器仪表

智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，便于使用、

维护和改进，提高其性能价格比。

（2）单片机在机电一体化中的应用

机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子

技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、

钻床等。单片机的出现促进了机电一体化的进程，单片机作为产品中的控制器，

能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、

智能化程度。

（3）单片机在日常生活及家用电器领域的应用

自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、空调器、电子

玩具、电饭煲、视听音响设备等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增

加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。

（4）在实时过程控制中的应用

单片机也可以广泛应用于各种实施控制系统，如对工业上各种炉火温度，酸碱性，

化学成分的测量和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品

的质量。

（5）办公自动化设备

现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、

传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。

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weixin_42214704

2023-04-30

这个资源对我启发很大，受益匪浅，学到了很多，谢谢分享~

oligaga

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