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单片机发展的状况
▪ 当前流行8位、16位和32位三大类产品
1. 8位单片机：使用数量最大的一类单片机。特点：成本低， 性能又能满足大多要求。如MCS-51、PIC和AVR系列；
2. 16位单片机：适合数据运算的场合。但由于价格的居高， 其数据运算功能又不如32位机，所以发展处于停滞状态。 具有代表性有MCS-96系列、台湾的“凌阳”16位单片机；
二进制
十进制数和二进制的对应关系
十六进制
▪ 是二进制的简短表示形式。 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、
2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、 F ▪ 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。
规律：由低到高，把四个二进制数放在一起 转换成一个十六进制数。
如：0001B -> 1H B表示为二进制，H为十六进制
分支二：功能完善、稳定可靠、体积小、价格低 廉、面向控制的方向 —单片机
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什么是单片机？
把CPU、RAM、ROM、输入、输出接口(I/O)和 中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构 成的一个小而“完善”的计算机系统，称为单片微型 计算机，简称单片机(Single-Chip-Microcomputer) 。
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不同的是单片机的 这些部件性能相对微型 计算机来讲弱很多，不 过价钱也低。
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主要应用于测控领域。单片机使用时，通 常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中，所 以也称为嵌入式控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit），或微控制器（MCU， MicroController Unit）。我国习惯于使用 “单片机”这一名称。
板卡：CPU卡、存储器卡、数据采集卡、通讯卡…
船舶驾驶室集中控制台
自动配.料控制系统
电站锅炉控制系统
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众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元…） 无法使用IPC→ 需要发展一类特殊的嵌入式计算 机系统。
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70年代中期，为满足广泛应用的需要，微型计算机向 着两个不同的方向发展：
分支一：高速度、大容量、高性能的高档微机方 向 —PC机
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12Leabharlann 1.2 单片机能做什么工业自动化控制 智能仪器仪表 通信设备 汽车电子 家用电器 军事领域
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单片机在哪里?
电磁炉与单片机
•输入设备（箭头指向单片机）：加、减按钮
•输出设备（箭头指向设备）：4个指示灯、电磁线圈
的驱动电路
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学习 1.3 怎样
单片机?
掌握单片机原理与应用系统设计
1. 1 什么是单片机？
——从微型计算机技术发展 谈起
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通用微型计算机
（Universal Computer System 或 Personal Computer）
PC主要功能部件： CPU+存储器+端口+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘
基本功能部件
接口
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外设
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技术要求:高速计算+海量存储 发展方向:总线速度不断提升，存储容量不断扩大
例如：AT89C51-24PI
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1.5 预备知识
▪ 电平特性 ▪ 2进制与16进制的表示及转换 ▪ 二进制数的逻辑运算 ▪ 8051单片机介绍
关于电平特性
数字电路中只有两种电平：高和低
TTL电平：
标称逻辑电平： 高 +5V
低 0V
实际TTL电平标准： 输出 L： <0.4V ； H：>2.4V。 输入 L： <0.8V ； H：>2.0V
教学内容
开发.工具
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硬件系统（RAM，IO，T/C，INT，UART）
存储器
输入/输出单元 定时/计数器
中断系统 串行通信
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软件系统
汇编语言程序
. C51语言程序 19
接口系统（LED，KEY，AD， DA， IO扩展）
数码管
键盘 模数转换 数模转换 可编程接口
键盘电路
AD接口电路
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显示电路
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按照其用途可分为通用型和专用型两大类。 （1）通用型单片机就是其内部可开发的资源（如存储器、
I/O等各种外围功能部件等）可以全部提供给用户。 用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配
以外围接口电路及其它外围设备，并编写相应的软件来满 足各种不同需要的测控系统。通常所说的和本书介绍的是 指通用型单片机。 （2）专用型单片机是专门针对某些产品的特定用途而制作 的单片机。
1001B -> 9H 1010B -> AH 0010 1100 -> 2CH
各种进位制的对应关系
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通用计算机与单片机在硬件结构上的比较
微型计算机系统
单片机系统
CPU 数据RAM 程序ROM 中断控制器
系统总线（DB、AB、CB）
并行I/O 串型端口 定时/计数器 扩展I/O端口
MCS-51单片机
微型计算机的组成框图 （由多个IC芯片组装在一个主电路板上）
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所有基本单元都组装 在一个IC芯片上
386
486
Pentium
Pentium Pro Pentium MMX
Pentium Ⅱ
Pentium Ⅲ
Pentium Ⅳ Conroe II
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INTEL架构CPU的发展历程
嵌入式计算机
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种外围接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型工控系统中（实现了智能化）
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例如，各种家用电器中的控制器等。由于用于特定用途，单 片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用” 的单片机芯片。
由于在设计中，已经对“专用”单片机的系统结构最简化、 可靠性和成本的最佳化等方面都做了全面的综合考虑，所 以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和 工作原理都是以通用单片机为基础的。
3. 32位单片机：当前高档次单片机发展的一个方向，具有超 强的数据处理能力、合理的价格。其核心技术基本被美国 ARM公司所垄断。具有代表性的产品是ARM系列（ARM-7、 ARM-9）。
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▪ AT89系列单片机的产品分类： 1.商业用产品。用“C”标注。温度范围 0～70℃； 2.工业用产品。用“ I ”标注。温度范围 -40～85℃； 3.汽车用产品。用“ A”标注。温度范围 -40～125℃； 4.军 用 产 品。用“ M”标注。温度范围 -55～150℃；