第1章-单片机概述.ppt

单片机，全称单片微型计算机，是计算机技术发展中的一个重要里程碑，它将中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行和串行输入输出（I/O）、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线集成在一块半导体硅片上，形成了一种高度集成的微型计算机系统。因其高度集成，体积小巧，成本低廉，被广泛应用于工业自动化、智能仪器仪表、汽车电子、家用电器等多个领域。 单片机在测控系统中扮演核心角色，被称为嵌入式控制器（EMCU）或微控制器（MCU）。通用型单片机提供了丰富的内部资源，可以根据需求设计不同的测控系统，而专用型单片机则针对特定应用，通常由制造商与产品厂家合作定制，具有更高的优化性能和成本效益。 单片机的发展历程可以分为四个阶段。第一阶段始于1974年，以双片形式存在，功能较为简单。第二阶段是低性能单片机阶段，Intel的MCS-48和GI公司的PIC1650等产品出现。第三阶段，高性能单片机阶段，Zilog的Z8和Intel的MCS-51等推动了单片机性能的大幅提升，8位单片机开始广泛使用。第四阶段，8位单片机持续发展，同时16位和32位单片机相继推出，如TI公司的MSP430，性能更优，应用更为广泛。 8051单片机是8位单片机的代表，由美国ATMEL公司生产的AT89C5x/AT89S5x系列是其典型机型，其中AT89S51是常用的入门级单片机，结构清晰，便于学习。除此之外，还有Motorola、ATMEL、德州仪器（TI）、三菱、日立、飞利浦、LG等多家公司在不断推出性能更优越的单片机产品。 单片机的特点主要包括以下几点： 1. 高度集成：所有主要组件都在同一芯片上，大大减少了硬件成本和体积。 2. 低功耗：适合长时间运行的便携式或电池供电设备。 3. 强大的适应性：通过软件编程，可以适应各种应用需求。 4. 易于扩展：可以通过外部扩展接口增加存储器和I/O设备。 5. 实时性强：适合实时控制系统。 6. 稳定性高：经过优化的硬件和软件设计，保证系统的可靠性。 单片机的应用领域不断扩大，从最初的工业控制到现代的消费电子产品，如智能手机、智能家居、医疗设备等，几乎无处不在。随着科技的进步，单片机的性能将继续提升，未来将在物联网、人工智能等领域发挥更大作用。