"2022年单片机开发技术"
单片机发展概况:
微型计算机系统基本知识
微型计算机具有体积小、功耗低、重量轻、价格低、可靠性高、开发使用简便等一系列优点,自问世以来得到了非常广泛的应用。
微型计算机和单片机的发展概况:
1. PC机:PC机系统全力实现海量高速数据处理,兼顾控制功能。
2. 单片机:单片机系统全力满足测控对象的测控功能,兼顾数据处理能力。形成两大分支:
单片机的发展概况可分为四个阶段:
第一阶段:单片机探索阶段。
第二阶段:单片机完善阶段。
第三阶段:8位机和16位机争艳阶段,也是单片机向微控制器发展的阶段。
第四阶段:微控制器全面发展阶段。
80C51优点:
①性能价格比高;
②开发装置多;
③国内技术人员熟悉;
④芯片功能够用适用;
⑤有众多芯片制造厂商加盟,可广泛选择。
单片机的特点:
⑴ 有优异的性能价格比。
⑵ 集成度高,体积小,可靠性好。
⑶ 控制能力强。
⑷ 低功耗,低电压,便于生产便携式产品。
⑸ 易扩展。
单片机的应用:
⑴ 智能化家用电器。
⑵ 办公自动化设备。
⑶ 商业营销设备。
⑷ 工业自动化控制。
⑹ 智能化通信产品。
⑸ 智能化仪表。
⑺ 汽车电子产品。
⑻ 航空航天系统和国防军事、尖端武器等。
单片机技术的发展趋势:
⑴ 8位单片机仍然是主流机型。
⑵ 全盘CMOS化趋势。
⑶ OTP ROM/Flash ROM成为ROM供应主流状态。
⑷ 推行串行扩展总线。
⑸ RISC体系结构大发展。
⑹ 实现全面低功耗管理。
⑺ 根据不同需求发展个性化单片机。
⑻ 大力发展专用型单片机。
⑼ 在单片机中嵌入驻机软件。
单片机系统组成概述:
单片机系统的物理实体由两大部分组成:
⑴ 硬件:
⑵ 软件:
CPU外部设备时钟图1-2 单片机系统的硬件结构框图
ROMRAM定时计数器中断系统I/O接口复位(DB)(CB)(AB)
硬件:
⑴ 微处理器:
⑵ 寄存器阵列:通用寄存器,专用寄存器。
⑶ 运算器:累加器,暂存寄存器,标志寄存器,算术逻辑单元。
⑷ 控制器:程序计数器PC,指令寄存器,指令译码器,定时和控制逻辑电路。
总线:
⑴ 数据总线
⑵ 地址总线
⑶ 控制总线
存储器:
⑴ 存储器分类:
RAM:读写速度快,可随机写入或读出,读写方便。
ROM:信息写入后,能长期保存,不会因断电而丢失。
ROM分类:
① MaskROM(掩膜ROM)
② OTPROM(One Time Programmable ROM)
③ EPROM(Ultra-Violet Erasable Programmable ROM)
④ E2PROM(Electrically EPROM)
⑤ Flash ROM
存储器结构:
① 存储体
② 地址译码器
③ 控制电路:片选控制、读/写控制和带三态门的输入/输出缓冲电路。
存储器的读写操作:
⑴ 读操作
⑵ 写操作
堆栈:
暂时存放子程序断口地址、中断断口地址和其他需要保存的数据。
输入/输出设备及其接口电路:
⑴ 输入设备
⑵ 输出设备
⑶ I/O接口电路
输入输出设备一般不能与CPU直接相连,而是通过某种电路完成寻址、数据缓冲、输入输出控制、功率驱动、A/D、D/A等功能,这种电路称为I/O接口电路。
软件:
单片机程序设计语言可分为三类:
⑴ 机器语言
⑵ 汇编语言
⑶ 高级语言
在单片机中,软件设计是非常重要的一环,它可以控制单片机的行为和功能。