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参考书:
1. 《单片机基础》,李广弟等编著,北京航空航天大学出版社
2. 《单片微型计算机与接口技术》,李群芳等,电子工业出版社
3. 《单片机的C 语言应用程序设计》,马忠梅等,北京航空航天大学出版社
4. 《单片机原理及应用技术》,黄仁欣主编,清华大学出版社
5. 《单片机原理及应用技术》,许珉毛晓波主编,中国电力出版社
6. 《基于proteus 》的 8051 单片机实例教程
第一章 单片机开发概述
1.1 什么是单片机
单片机是一片集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术,把具有数据处理
能力的中央处理器 CPU、随机存储器 RAM 、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和
中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路PWM 、
模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的
计算机系统。
单片机不是完成某一个单一逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到
一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了 I/O 设
备。概括的讲:一块芯片就成了一个计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、
为应用和开发提供了便利条件。
单片机内部也有和 PC 机功能类似的模块,比如 CPU ,内存,并行总线,还
有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对微型计算机来
讲弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过 10 元。用它来做一些控制电器一类
不是很复杂的工作完全可以。
单片微型计算机 SCM (Single Chip Microcomputer ),单片机是其简称,正规
的名称应为微控制器MCU (Micro Control Unit )。
现代人类生活中所用的大多数的电子和机械产品中都集成有单片机。手机、
电话、计算器、家用电器(全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等)、电子玩具、
掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有 1-2 部单片机【计算机的键盘中,就有一
个单片机】。汽车上一般配备 40 多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有
数百台单片机在同时工作!
1.2 单片机的发展
单片机按其处理的二进制位数主要分为:4 位单片机、8 位单片机、16 位单
片机和 32 位单片机。
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段:
第一阶段:1974 年~1976 年,单片机初级阶段。因工艺限制,单片机采用
双片的形式而且功能比较简单。1974 年 12 月,仙童公司推出了 8 位的 F8 单片
机,实际上只包括了 8 位 CPU、64 字节 RAM 和 2 个并行口。
第二阶段:1976 年~1978 年,低性能单片机阶段。
1976 年 Intel 推出 MCS-48 单片机,8 位 CPU、1K 字节 ROM 、64 字节
RAM 、27 根 I/O 线和 1 个 8 位定时/计数器。
Zilog 公司于 1976 年开发的 Z80 微处理器,广泛用于微型计算机和工业自动
控制设备。当时,Zilog 、Motorola 和 Intel 在微处理器领域三足鼎立。
1977 年 GI 公司推出了 PIC1650 ,但这个阶段仍处于低性能阶段。
第三阶段:1978 年~1983 年,高性能单片机阶段。1978 年,Zilog 公司推
出Z8 单板机,1980 年,Intel 公司在 MCS-48 系列基础上推出 MCS-51 系列,8
位 CPU、4K 字节 ROM、128 字节 RAM、4 个 8 位 I/O 口、1 个全双工串行口、
2 个 16 位定时/计数器。Mortorola 推出 6801 单片机。使单片机的性能及应用跃
上新的台阶。
INTEL 公司先后推出了三个系列的单片机:
MCS—48 系列
MCS—51 系列
MCS—96 系列,典型产品:8096、8098,80C196、80C198。
新一代 80C51 增加了一些外部接口功能单元,如 A/D ,PCA ,WDT 等。
PHILIPS :80C51
ATMEL (Flash ROM ):AT89C51 ,CHMOS :低功耗,高速度和高密度
(HMO
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