2016-1-21 新覆大学电气工程学标 本讲主要内容 单片徽机原理及应用课程电子敏案 11个招 1)的片机的得过赛 第1讲 13,草片机的特底及皮用领球 14.巢型计算机的组滚 第一章 微型计算机的基本概念 15.计算机中的最 11.单片机发展概述 11.单片机发展述 世界上第一台计算 令计算机的码诺依结 ◆与现代的 回 这种计机常由多块印电路板成： 单板机 多板机
2016-1-21 1 新疆大学电气工程学院 单片微机原理及应用课程电子教案 第 1 讲 第一章 微型计算机的基本概念 SiChuan Engneering Colledge-1959 1 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 本讲主要内容 1-1. 课程介绍 1-2.单片机的发展过程 1-3.单片机的特点及应用领域 1-4. 微型计算机的组成 1-5. 计算机中的数 SiChuan Engneering Colledge-1959 2 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-1. 单片机发展概述 世界上第一台计算机 1946年2月15日，第一台计算机ENIAC问世，这标志着计算机时代的到来 ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成 5000次加法运算 与现代的计算机相比，有许多不足， 但它的问世开创了计算机科学技术的新 纪元，对人类的生产和生活方式产生了 巨大的影响 ENIAC的出现满足了人们计算的需要， 但它的体积实在太大了！ SiChuan Engneering Colledge-1959 3 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-1. 单片机发展概述 计算机的冯·诺依曼结构 1946年6月，匈牙利籍数学家冯·诺依曼提出了“程序存储”和“二 进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构 SiChuan Engneering Colledge-1959 4 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成： 多板机 主板 显卡 声卡 存储器接口 网卡输入输出接口 内存条 SiChuan Engneering Colledge-1959 5 Copyright © Http:// mcu.scetc.net CPU芯片 内存条 存储器接口 存储器芯片 输入输出接口 输入输出接口 芯片 定时计数器 芯片 A/D、D/A 芯片 单板机 印 刷 电 路 板 SiChuan Engneering Colledge-1959 6
2016-1-21 27 ● 11.单片机发展振迹 单片机简介 ◆计草机发展的两个主要方向 红 :数子食机的叶营不传 14.单片机及其过 1-1.单片机及其履过器 ◆单片机的发展过程 令单外机的发展过程 2
2016-1-21 2 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 单 硅 晶 片 存储器 CPU 时钟电路 控制电路 定时器 I / O口 单片机 SiChuan Engneering Colledge-1959 7 SiChuan Engneering Colledge-1959 8 Copyright © Http:// mcu.scetc.net Copyright © Http:// mcu.scetc.net 计算机发展的两个主要方向 要是计算机能放 进我的口袋里多 好啊！ 计算机能比现在 的运算速度快 10000倍吗？ 1-1. 单片机发展概述 SiChuan Engneering Colledge-1959 9 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 单片机简介 单片微型计算机简称单片机。由于它的结构及功能均按工业控 制要求设计，所以又称单片微控制器（single chip Microcontroller）。 它是将组成微型计算机机所必须的部件（中央处理器CPU、程 序存贮器（ROM)、数据存贮器（RAM)、输入/输出（I/O)接口 、定时/计数器、串行口、系统总线等）集成在一个超大规模集 成电路芯片上。 只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控制系统 ，故又称单片微型计算机（single chip Microcomputer） SiChuan Engneering Colledge-1959 10 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-1. 单片机及其展过程 单片机的发展过程 原始阶段（4位单片机） 1971年1月，INTEL公司的特德·霍夫在 与日本商业通讯公司合作研制台式计 算器时，将原始方案的十几个芯片压缩 成三个集成电路芯片。其中的两个芯片 分别用于存储程序和数据，另一芯片集 成了运算器和控制器及一些寄存器，称 为微处理器（即Intel 4004）。 SiChuan Engneering Colledge-1959 11 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-1. 单片机及其展过程 单片机的发展过程 发展阶段 1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单片机，以其体积小、 重量轻、控制功能齐全和低价格的特点，得到了广泛的应用，为单片机 的发展奠定了坚实的基础。 80年代初， Intel公司推出了8位的MCS-51系列的单片机，随着单片机 的应用的急剧增加，其它的单片机也随之大量涌现如：Motorola的68系 列，Zilog的Z8系列等，从而掀开了单片机应用的历史新篇章 SiChuan Engneering Colledge-1959 12
2016-1-21 1-1.单片机及其展过程 12.单片机的特点及应用领域 多单片机现状 多单片机的特点 多体积小巧 原列单片 “列单片 12单片机的特点及应用领城 12.单片机的特点及应用领城 单片机应用 ◆衣车电子 1以.单片机的特点及应用侧装 1-2单片机的特点及应用领城 ◆片阳 3
2016-1-21 3 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-1. 单片机及其展过程 单片机现状 单片机经过约30年的发展，已经形成有几千种型号上百种品牌的半导体 产业，对电子信息技术、工业控制技术、军事技术的发展起到巨大的推动作 用。 目前主流的单片机： 51内核的系列单片机 Microchip公司的PIC系列单片机 Motorola公司的68系列 Texas Instrument公司的MSP16bit系列单片机 ARM内核的32bit系列单片机 SiChuan Engneering Colledge-1959 13 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机的特点 体积小巧 重量轻 可靠性高 控制能力强 价格低 开发方便简单，易于产品化 SiChuan Engneering Colledge-1959 14 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机应用 汽车电子 SiChuan Engneering Colledge-1959 15 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机应用 智能控制 (视频) SiChuan Engneering Colledge-1959 16 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机应用 消费电子产品 SiChuan Engneering Colledge-1959 17 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机应用 军事技术 SiChuan Engneering Colledge-1959 18
2016-1-21 12单片机的特点及应用领城 ◆单片机应用 命工业控制 器 Q任务一：控制一益灯点亮 。任务二：红灯周期性地点亮/德灭 。任务三：红外防盗报警 字电中由1片闲吸的字 88
2016-1-21 4 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 1-2. 单片机的特点及应用领域 单片机应用 工业控制 SiChuan Engneering Colledge-1959 19 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 工业控制中智能家用电器、智 能仪器设备、数控机床、自动 生产线、智能玩具、相关的数 据采集处理显示等等。 日常生活中常见的霓虹灯 显示、比赛抢答器、报警 器、电子时钟、点阵和液 晶显示屏等等。 应用实例 SiChuan Engneering Colledge-1959 20 动作选择按钮 红外线传感器 89C2051单片机 复 位 按 钮 电 源 指 示 灯 实例 从一个简单的测控应用实例说起 任务一：控制一盏灯点亮 任务二：红灯周期性地点亮/熄灭 信号检测 柔性开关 集群灯控 顺序控制/多任务定时切换 自动生产流水线 任务三：红外防盗报警 实时控制 简 单 测 控 实 例 原 理 图 数字电路中由13片IC组成的数字钟
2016-1-21 数字电路中由13片1C组成的数字钟 3、sP4单片物生验开发版 单片1C(单片机)电子钟 球 888888 徽型计算机的组成 徽型计算机的组成 ◆1计机的结 人设备日 5
2016-1-21 5 数字电路中由13片IC组成的数字钟 数字电路中由13片IC组成的数字钟 单片IC（单片机）电子钟 单 片 机 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 3、ISP-4单片机实验开发板 单片机 芯片 电源模 块 开关输 入 音乐输 出 LED显 示 数码管 显示 下载接 口 红外遥 控 继电控 制 串行模 块 SiChuan Engneering Colledge-1959 28 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 微型计算机的组成 1.计算机的基本结构 输出设备 数据总线 地址总线 地址总线 数据总线 输入设备 地址总线 数据总线 存储器 控制信号 控制器 数据总线 控制信号 时钟发生 电路 控制信号 时钟信号 运算器 SiChuan Engneering Colledge-1959 29 Copyright © Http:// mcu.scetc.net 微型计算机的基本组成 微型计算机的组成 SiChuan Engneering Colledge-1959 30