第一章单片机概述课件.ppt

1、绪论 一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 二、单片机的结构及特点二、单片机的结构及特点 三、单片机应用综述三、单片机应用综述 四、四、holtekholtek单片机介绍单片机介绍一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 微机发展方向 1、不断推出高性能的通用微机系统：主机（主机（CPU+RAM+ROM+I/O+CPU+RAM+ROM+I/O+电源）电源）外设（键盘、外设（键盘、CRTCRT、打印机、打印机）主要用于科学计算、企事业管理、海量数据主要用于科学计算、企事业管理、海量数据处理。处理。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 微机发展方向 2 2、大量生产和广泛应用、

2、大量生产和广泛应用单片机单片机：在一个芯片上集成了一个完整的计算机在一个芯片上集成了一个完整的计算机 CPU+RAM+ROM+I/O+CTC+A/D+CPU+RAM+ROM+I/O+CTC+A/D+主要用于测控领域，亦称单片微控制器主要用于测控领域，亦称单片微控制器MCUMCU。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 单片机的发展过程可划分为四个阶段：1.1.单片机初级阶段（单片机初级阶段（1974197419761976年）：年）：受工艺限制采用双片的形式，功能较简受工艺限制采用双片的形式，功能较简单，如仙童公司的单，如仙童公司的F8F8单片机。单片机。一、单片机及其发展概况一、单片机

3、及其发展概况 单片机的发展过程可划分为四个阶段：2.2.低性能单片机阶段（低性能单片机阶段（1976197619781978年）：年）：采用了单片结构，如采用了单片结构，如IntelIntel公司的公司的MCS-48MCS-48系列，系列，8 8位位CPUCPU、8 8位定时器、并行位定时器、并行I/OI/O口、口、RAMRAM和和ROMROM，ROMROM的容量小，寻址范围一般不超过的容量小，寻址范围一般不超过4K4K字节，中断处理较简单，无串行字节，中断处理较简单，无串行I/OI/O口。口。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 单片机的发展过程可划分为四个阶段：3.3.高性能单片机

4、阶段（高性能单片机阶段（19781978）：）：在在SFRSFR管理下的模块化结构，标准的外部管理下的模块化结构，标准的外部三总线，有串行三总线，有串行I/OI/O口、口、1616位定时器、较高级位定时器、较高级的中断处理，内的中断处理，内RAMRAM、ROMROM容量较大，寻址范容量较大，寻址范围可达围可达64K64K字节，有的还带有字节，有的还带有A/DA/D等，如等，如IntelIntel公司的公司的MCS-51MCS-51系列单片机。系列单片机。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 单片机的发展过程可划分为四个阶段：4.164.16位单片机阶段（位单片机阶段（19821982）

5、：）：1616位位CPUCPU，内，内RAMRAM、ROMROM的容量进一步增大，的容量进一步增大，中断处理能力更强、高速中断处理能力更强、高速I/OI/O、多通道的、多通道的A/DA/D转转换器等如换器等如IntelIntel公司的公司的MCS-96MCS-96系列单片机系列单片机一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 从单片机的结构和功能来看，可以说单片机经历了三代：1.1.第一代单片机，只是将第一代单片机，只是将CPUCPU及及RAMRAM、ROMROM、I/OI/O口、口、CTCCTC等功能单元集成在同一个芯片上。如等功能单元集成在同一个芯片上。如IntelIntel公司的公司的

6、MCS-48MCS-48系列单片机。系列单片机。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 从单片机的结构和功能来看，可以说单片机经历了三代：2.2.第二代单片机，在第二代单片机，在SFRSFR统一管理下的模块化统一管理下的模块化结构，标准的外部三总线结构，及可用于多机通结构，标准的外部三总线结构，及可用于多机通信的全双工串行口。如信的全双工串行口。如IntelIntel公司的公司的MCSMCS5151系列系列单片机。单片机。一、单片机及其发展概况一、单片机及其发展概况 从单片机的结构和功能来看，可以说单片机经历了三代：3.3.新一代单片机即第三代单片机，则大力新一代单片机即第三代单片机，则

7、大力发展控制功能，提高系统运行的可靠性，将测发展控制功能，提高系统运行的可靠性，将测控系统中需要的外部接口电路，如高速控系统中需要的外部接口电路，如高速I/OI/O、ADCADC、PWMPWM、WDTWDT纳入片内，朝着微控制器的目标纳入片内，朝着微控制器的目标迈进。这一目标首先在迈进。这一目标首先在IntelIntel公司的公司的MCSMCS9696单单片机中得到体现。片机中得到体现。新一代单片机的技术特点：普遍采用CMOS工艺，通常都能与TTL电路兼容。提供不同类型的存储器，并不断扩展存储容量。大力提高运行速度，主要措施是提高时钟频率。努力扩大接口功能。采用多种措施，提高芯片及系统工作的可

8、靠性。不断发展和完善串行总线。二、二、单片机的结构单片机的结构及及特点：特点：单片机的结构：1.1.兼容型单片机，即与相应的微处理器相兼容，也兼容型单片机，即与相应的微处理器相兼容，也就是把该系列的接口芯片与就是把该系列的接口芯片与CPUCPU都集成在一块芯片上。都集成在一块芯片上。2.2.大多数单片机采用独立型结构，为适合控制之大多数单片机采用独立型结构，为适合控制之用，指令被设计为面向控制的高效控制指令。为了提用，指令被设计为面向控制的高效控制指令。为了提高实时执行的速度，片内高实时执行的速度，片内RAMRAM的存取类同于寄存器间的存取类同于寄存器间的数据传送。采用的数据传送。采用Harv

9、ardHarvard结构，即把程序存储器与结构，即把程序存储器与数据存储器分开。数据存储器分开。单片机典型结构图：二、二、单片机的结构单片机的结构及及特点：特点：单片机的结构特点：1.1.集成度高；集成度高；2.2.片内片内RAMRAM采用寄存器结构形式，可提高存取速度；采用寄存器结构形式，可提高存取速度；3.3.指令采用紧凑的格式；指令采用紧凑的格式；4.4.片内有完善的输入片内有完善的输入/输出部件；输出部件；5.5.在芯片结构上采用条状芯片结构。在芯片结构上采用条状芯片结构。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的优点：1.1.小巧、灵活、成本低，易于产品化；小巧、灵活、成本低，易

10、于产品化；2.2.面向各类控制任务，可选度大，能获得最佳的性价比；面向各类控制任务，可选度大，能获得最佳的性价比；3.3.抗干扰能力强，适应温度范围宽；抗干扰能力强，适应温度范围宽；4.4.可以方便地实现多机、分布式的集散控制。可以方便地实现多机、分布式的集散控制。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域

11、的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域 三、三、单片机单片机应用综述应用综述 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功

12、率计，示波器，各种分析仪）。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：3.在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可

13、以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进

14、行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等等。此外，单

15、片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的应用领域：1.1.单片机特别适用于机、电、仪一体化的智能产品，单片机特别适用于机、电、仪一体化的智能产品，各种家用电器，各种仪器仪表普遍采用单片机控制。各种家用电器，各种仪器仪表普遍采用单片机控制。2.2.单片机在工业测控中的应用，工业过程控制，自动单片机在工业测控中的应用，工业过程控制，自动生产线。生产线。3.3.军事上在一些新式武器装备控制方面的应用。军事上在一些新式武器装备控制方面的应用。4.4.单片机在计算机网络和通

16、信技术中的应用。单片机在计算机网络和通信技术中的应用。5.5.在汽车工业中应用很多，包括显示系统、动力测控在汽车工业中应用很多，包括显示系统、动力测控系统、运行监视器（黑匣子）等。系统、运行监视器（黑匣子）等。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的选择：1.1.程序存储器的类型；程序存储器的类型；2.2.存储器容量；存储器容量；3.3.接口能力；接口能力；4.4.指令系统功能；指令系统功能；5.5.功耗的考虑；功耗的考虑；6.6.考虑有无相应的开发系统。考虑有无相应的开发系统。三、三、单片机单片机应用综述应用综述 单片机的发展趋势：1.1.大容量、高性能化；大容量、高性能化；2.2.小

17、容量、低价格化；小容量、低价格化；3.3.外围电路内装化；外围电路内装化；4.4.全盘全盘CMOSCMOS化，实现全面功耗管理。化，实现全面功耗管理。四、四、holtekholtek单片机介绍单片机介绍（i）普通型）普通型MCU HT45系列-touch key MCU HT46系列-I/O+AD+（LCD）HT47系列-I/O+RC-F+LCD HT48系列-I/O HT49系列-I/O+LCD（ii）增強型）增強型MCU HT46R06X系列-I/O+AD HT48R06X系列-I/O（iii）其他）其他 HT82K/M 系列，HT82A系列，HT95系列，HT37系列等 HOLTEK MCU 的名稱識別的名稱識別 HT46F49E 公司公司 系列系列 MCU類型類型 編號編號 内帶内帶EEPROM R-OTP 型型 c-mask 型型 F-Flash 型型 例如：HT46R47 HT46C47 HT46F47E 四、四、holtek单片机介绍单片机介绍HT46F系列系列MCU四、四、holtek单片机介绍单片机介绍