单片机讲义 毕业论文.doc

河南工业大学信息科学与工程学院教案 嵌入式系统 主讲教师： 金广锋 所在单位：信息科学与工程学院 课程代码 1. 单片机的作用 单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等，无不含有CPU 控制器，即单片机。 2. 单片机定义： 何谓单片机：一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A 等。 3.单片机的分类： 一般分为： △ 51 系列单片机： MCS 是Intel 公司单片机的系列符号。Intel 推出有MCS-48、MCS-51、MCS-96 系列单片机。 MCS-51 系列单既包括三个基本型80C31、8051、8751，以及对应的低功耗型号80C31、8051、87C51，因而MCS-51 特指Intel 的这几种型号。 在计算机领域，系列机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的机器。20 世纪80 年代中期以后，Intel 以专利转让的形式把8051 内核给了许多半导体厂家，如AMTEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS 等。这些厂家生产的芯片是MCS-51 系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51 指令系统兼容的单片机。这些单片机与8051 的系统结构（只要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而常用80C51 系列来称呼所有具有8051 指令系统的单片机。他们对8051 一般都作了一些扩充，更有特点、功能更强、市场竞争力更强，不应该把他们成为MCS-51 系列单片机。MCS 只是Intel 公司专用的。 具有51 内核的单片机 比如： AT 系列 (AT89C51/52、AT89C1051/2051/4051、AT89S51/52、AT89LP2051、AT89S/LS53、AT89S/LS8252 等)、Intel 公司、SST 系列、STC、菲利普PHILIPS(LPC900 系列、P87C 系列等)、华邦（W77、W78）、CYPRESS 公司、MOTOROLA 等 AVR 单片机： AVR 单片机是ATMEL 公司研制开发的一种新型单片机，它与51、PIC 单片机相比具有一系列的优点，用通俗的说法来说，AVR 的优点主要体现在以下几个方面： 1：在相同的系统时钟下AVR 运行速度最快； 2: 芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM 容量较大； 3：所有型号的Flash、EEPROM 都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写(ISP)； 4：多种频率的内部RC 振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，使得电路设计变得非常简单； 5：每个IO 口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强； 6：内部资源丰富，一般都集成A/D、D/A 模数器；PWM；SPI、USART、TWI、I2C 通信口；丰富的中断源等。 △ PIC 单片机： 1、PIC 最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。比如，一个摩托车的点火器需要一个I/O 较少、RAM 及程序存储空间不大、可靠性较高的小型单片机，若采用40 脚且功能强大的单片机，投资大不说，使用起来也不方便。PIC 系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。其中，PIC12C508 单片机仅有8 个引脚，是世界上最小的单片机。该型号有512 字节ROM、25 字节RAM、一个8 位定时器、一根输入线、5 根I/O 线，市面售价在3－6 元人人民币。这样一款单片机在象摩托车点火器这样的应用无疑是非常适合。PIC 的高档型号，如PIC16C74（尚不是最高档型号）有40 个引脚，其内部资源为ROM 共4K、192字节RAM、8 路A/D、3 个8 位定时器、2 个CCP 模块、三个串行口、1 个并行口、11 个中断源、33 个I/O 脚。这样一个型号可以和其它品牌的高档型号媲美。 第一课：MCS-51 单片机主要应用特性 MCS-51 单片机是美国INT