[嵌入式]单片机技术及C51程序设计 第1章

单?机的概念

单?机是将CPU、存储器（RAM和ROM）、定时器/计数器，以及I/O接?等主要部件集成在? 块芯?上的微型计算机。

单?机(Single Chip Microcomputer)的特点

1. ?前?多数单?机采?哈佛结构体系，存储器ROM和RAM是严格区分、相互独?的。

2. I/O引脚通常是多功能的。

3. 有?向控制的指令系统。

4. 外部拓展能?强。

单?机的发展阶段

1. 第?代：单?机(SCM)探索阶段（1974-1978）

通?CPU模式。采?通?CPU和通?外围单元电路的集成?式。

专?CPU模式。采?专?为嵌?式系统要求设计的CPU与外围电路集成?式。

专?CPU模式取得探索阶段的成功。

2. 第?代：单?微机(SCM)完善阶段（1978-1984）

完善CPU。?向对象、突出控制功能、满?嵌?式应?的专?CPU及CPU外围电路体系结 构。

规范寻址范围。寻址范围规范为16位和8位的寻址空间。

规范总线结构。有8位数据总线、16位地址总线，以及多功能的异步串?接?UART。

集中管理SFR。特殊功能寄存器（SFR）的集中管理模式。

设置位地址空间。提供位寻址及位操作功能。

完善指令系统。指令系统突出控制功能，有位操作指令、I/O管理指令及?量的转移指令。

3. 第三代：微控制器(MCU)形成阶段

外围功能集成。满?模拟量输?ADC，满?伺服驱动的PWM，满??速I/O控制的?速I/O 接?，以及保证程序可靠运?的程序监视定时器WDT。

扩展总线接?。出现了为满?串?外围扩展要求的串?扩展总线及接?，如SPI、I2C BUS、Microwire、1-Wire等。

现场总线接?。出现了为满?分布式系统、突出控制功能的现场总线接?，如CAN BUS 等。

引进OTP供应状态。在程序存储器??则迅速引进OTP供应状态，为单?机单?应?创造 了良好的条件，随后FlashROM的推?，为最终取消外部程序存储器扩展奠定了良好的基 础。

这?阶段单?微机的主要技术发展?向是满?测控对象要求的外围电路的增强，从?形成 了不同于SCM的微控制器MCU(Micro Controller Unit)

4. 第四代：微控制器(MCU)百花?放

电器商、半导体商的普遍投?。

满?各种类型要求。

??发展专?型单?机。

致?于提?单?微机综合品质。

将单?微机?户带?了?个可?泛选择的时代。

单?机（嵌?式计算机）的发展?向与PC（通?计算机）的发 展?向

PC：全?实现海量?速数据处理，兼顾控制功能。

单?机：全?满?测控对象的测控功能，兼顾数据处理能?。

1-8 单?机与普通计算机的不同之处在于什么？

单?机与普通计算机的不同之处在于其将CPU、存储器和I/O三部分集成与?块芯?上的单?微 机。

1-9 MCS-51单?机内部提供了哪些资源？

1. 中央处理器CPU

2. 4KB程序存储器ROM(Read Only Memory

3. 128B数据存储器RAM(Random Access Memory)

4. 128B特殊功能寄存器SFR(Special Function Register)

5. 2个16位定时/计数器(T0/T1)

6. 4个8位I/O端?(P0、P1、P2、P3)

7. 1个串??

8. 2个外部中断

1-10 单?机有哪些应?特点？主要应?在哪些领域？

应?特点

i. ?集成度，体积?，?可靠性

ii. 控制功能强

iii. 低电压，低功耗

iv. 易拓展

v. 价格低

应?领域

i. 智能仪器仪表

ii. 机电?体化

iii. 家?电器

iv. 办公?动化设备

1-11 MCS-51单?机如何进?分类？各类有哪些主要特性？

1. 按?内不同程序存储器的配置分类

i. ?内带MaskROM(掩膜ROM)型：8051，80C51，8052，80C52。程序不可修改。适 合?批量使?。

ii. ?内带EPROM型：8751，87C51，8752。程序可以更改。价格较贵，不宜?批量使 ?。

iii. ?内?ROM型：8031，80C31，8032。?内部程序存储器，必须在外部并?拓展程 序存储器，系统电路复杂，使?较少。

2. 按?内不同容量的存储器配置分类

i. 51?系列型：芯?型号的最后?位数字以1作为标志，51?系列是基本型产品。

ii. 52?系列型：芯?的型号的最后?位数字以2作为标志，52?系列是增强型产品。

3. 按芯?的半导体制造?艺分类

i. HMOS?艺型：8051，8751，8052，8032。HMOS?艺，即?密度短沟道MOS? 艺。

ii. CHMOS?艺型：80C51，83C51，87C51，80C31，80C32，80C52。此类芯?型号 中都有字?”C“来标识。

两类器件在功能上完全兼容，但采?CHMOS?艺的芯?具有低功耗的特点，它所消耗 的电流要?HMOS器件?得多。