《单片机原理及应用》课程教学资源（PPT课件）绪论（华北理工大学：闫晓东）

单片机原理及应用绪论主讲：闫晓东

单片机原理及应用 绪论 主讲：闫晓东

本课程的注意事项课程性质特点一专业（基础）课、课时少、知识点多且分散、涉及编程能力：地位很重要重在实践和应用、与考研和工作的关系前继课程一电路、电子技术、（微机原理、汇编语言）课堂纪律、点名、作业、习题、考试教材和参考书选用、自学能力、动手能力课程总体安排、实验的安排关于兴趣、学习态度、学习方法

本课程的注意事项 ▪ 课程性质特点－专业（基础）课、课时少、知识点 多且分散、涉及编程能力；地位很重要 ▪ 重在实践和应用、与考研和工作的关系 ▪ 前继课程－电路、电子技术、(微机原理、汇编语言) ▪ 课堂纪律、点名、作业、习题、考试 ▪ 教材和参考书选用、自学能力、动手能力 ▪ 课程总体安排、实验的安排 ▪ 关于兴趣、学习态度、学习方法

教学目的了解单片机的概念和发展历史，了解单片机的特点及应用。章节设置0.1单片机的概念0.2单片机的发展历史10.3单片机的特点0.4单片机的应用0.551系列单片机的特点

教学目的 ▪ 了解单片机的概念和发展历史。 ▪ 了解单片机的特点及应用。 章节设置 ▪ 0.1 单片机的概念 ▪ 0.2 单片机的发展历史 ▪ 0.3 单片机的特点 ▪ 0.4 单片机的应用 ▪ 0.5 51系列单片机的特点

0.1单片机的概念1.计算机发展简介第一台电子计算机于1946年问世。计算机的发展日新月异，至今已经历了由电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机到大规模集成电路和超大规模集成电路计算机四代。过去通常将计算机分为大型机、中型机、小型机和微型机四类。现在我们广泛使用的微型计算机（包括个人电脑和单片机等）属于第四代计算机

0.1 单片机的概念 1.计算机发展简介 ▪ 第一台电子计算机于1946年问世 。 ▪ 计算机的发展日新月异，至今已经历了由电子管计 算机、晶体管计算机、集成电路计算机到大规模集 成电路和超大规模集成电路计算机四代 。 ▪ 过去通常将计算机分为大型机、中型机、小型机和 微型机四类。 ▪ 现在我们广泛使用的微型计算机（包括个人电脑和 单片机等）属于第四代计算机

根据实际应用的需要，微型计算机向两个不同的方向发展，一种是高速度、高性能、大容量的高档微机发展（如intel的奔腾4，酷睿）；另一种则是向稳定可靠、体积小、价格便宜的单片机发展。单片机的出现是计算机技术发展史上的一个重要单程碑，它使计算机从海量数值计算进入到智能化控制领域。计算机技术逐步发展形成通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。微机与单片机在原理和技术上是紧密联系的

▪ 根据实际应用的需要，微型计算机向两个不同的方 向发展，一种是高速度、高性能、大容量的高档微 机发展（如intel的奔腾4，酷睿）；另一种则是向 稳定可靠、体积小、价格便宜的单片机发展。 ▪ 单片机的出现是计算机技术发展史上的一个重要里 程碑，它使计算机从海量数值计算进入到智能化控 制领域 。计算机技术逐步发展形成通用计算机系统 和嵌入式计算机系统两大分支。 ▪ 微机与单片机在原理和技术上是紧密联系的

2.单片机的名称单片机（single-chip-microcomputer，单片微型计算机）是因为将微型计算机的主要组成部分（包括CPU、RAM、ROM、中断系统、定时计数器、输入输出接口电路）都集成在一块芯片上而得名的。虽然只是一块芯片，但从组成和功能上已经具有了计算机系统的属性。单片机主要应用于控制领域，国际上通称为“微控制器”一MCU（Micro Controller Unit）：单片机在应用时常处于受控系统的核心地位，以嵌入的方式（Embedded）应用，所以也常被称为EMCU

2.单片机的名称 ▪ 单片机（single-chip-microcomputer,单片微型计 算机） 是因为将微型计算机的主要组成部分（包括CPU、 RAM、ROM、中断系统、定时计数器、输入输出接口 电路）都集成在一块芯片上而得名的。 ▪ 虽然只是一块芯片，但从组成和功能上已经具有了 计算机系统的属性。 ▪ 单片机主要应用于控制领域，国际上通称为“微控 制器”—MCU（Micro Controller Unit）. ▪ 单片机在应用时常处于受控系统的核心地位，以嵌 入的方式（Embedded）应用，所以也常被称为EMCU

3.通用型和专用型单片机根据应用的需要，单片机分为通用型和专用型两类通用型单片机：是一种基本芯片，它的内部资源丰富，性能全面，适用性强，能满足多种需要。使用时需要根据用户的进一步设计，组成一个以通用单片机为核心，再配以其它外围电路的系统。■专用型单片机：是专门针对某个特定的产品（如电表、IC卡读写器等）的单片机。特点是针对性强数量大，专门向芯片厂商定制。专用单片机在系统简化、软硬件资源利用优化、可靠性、成本等多方面都具有综合优势。（与EDA课程相关）本课程所讲述的都是通用型单片机

3.通用型和专用型单片机 ▪ 根据应用的需要，单片机分为通用型和专用型两类。 ▪ 通用型单片机：是一种基本芯片，它的内部资源丰 富，性能全面，适用性强，能满足多种需要。使用 时需要根据用户的进一步设计，组成一个以通用单 片机为核心，再配以其它外围电路的系统。 ▪ 专用型单片机：是专门针对某个特定的产品（如电 表、IC卡读写器等）的单片机。特点是针对性强， 数量大，专门向芯片厂商定制。专用单片机在系统 简化、软硬件资源利用优化、可靠性、成本等多方 面都具有综合优势。（与EDA课程相关） ▪ 本课程所讲述的都是通用型单片机

0.2单片机的发展历史第一阶段（1971年一1976年）一初始阶段。以4位单片机为主，功能比较简单。第二阶段（1976年一1980年）探索阶段。低档8位单片机，如1976年美国Intel公司生产的MCS-48系列单片机，这是第一台完全的8位单片机。MCS-48的推出是在工控领域的探索，此后，各种8位单片机纷纷应运而生。第三阶段（1980年一1983年）一一完善阶段。提高电路的集成度，增加8位单片机的功能。如Intel公司在MCS-48基础上推出了完善的高性能8位单片机系列MCS-51。第四阶段（1983年至今）：一全面发展阶段。巩固发展8位单片机、推出16位32位单片机、强化了智能控制器的特征。如将ADC、DAC、PWM、DMA集成到单片机。生产适合不同领域要求的单片机，如各种高速、大存储容量、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，还有用宇单一领域的廉价的专用型单片机

0.2 单片机的发展历史 ▪ 第一阶段(1971年—1976年)——初始阶段。以4位单片机为 主，功能比较简单。 ▪ 第二阶段(1976年—1980年)——探索阶段。低档8位单片机。 如1976年美国Intel公司生产的MCS-48系列单片机，这是第 一台完全的8位单片机。MCS-48的推出是在工控领域的探 索，此后，各种8位单片机纷纷应运而生。 ▪ 第三阶段(1980年—1983年)——完善阶段。提高电路的集成 度，增加8位单片机的功能。如Intel公司在MCS-48基础上 推出了完善的高性能8位单片机系列MCS-51。 ▪ 第四阶段(1983年至今) ——全面发展阶段。巩固发展8位单 片机、推出16位32位单片机、强化了智能控制器的特征 。 如将ADC、DAC、PWM、DMA集成到单片机 。生产适合 不同领域要求的单片机，如各种高速、大存储容量、强运算 能力的8 位/16位/32位通用型单片机，还有用于单一领域的 廉价的专用型单片机

单片机的发展趋势CMOS化一一单片机将具有更低的功耗、更低的电压。高性能化一一精简指令集（RISC)结构和流水线技术将得到广泛应用。高可靠性一一提高单片机的抗电磁干扰能力。大容量化一一扩大片内存储器容量。多功能化一把众多的各种外围功能器件集成在片一内，如模/数转换器、数/模转换器、液晶显示驱动器等。串行扩展技术一一SPI、I2C、1-Wire等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化

单片机的发展趋势 ▪ CMOS化——单片机将具有更低的功耗、更低的电 压。 ▪ 高性能化——精简指令集(RISC)结构和流水线技术 将得到广泛应用 。 ▪ 高可靠性——提高单片机的抗电磁干扰能力 。 ▪ 大容量化——扩大片内存储器容量。 ▪ 多功能化——把众多的各种外围功能器件集成在片 内，如模/数转换器、数/模转换器、液晶显示驱动 器 等。 ▪ 串行扩展技术—— SPI、I2C、1-Wire等串行总线 的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机 系统结构更加简化

0.3单片机的特点体积小、重量轻、价格便宜、耗电少可靠性高、抗干扰■控制功能强、速度快内存小，引脚少（需要进行系统扩展）

0.3 单片机的特点 ▪ 体积小、重量轻、价格便宜、耗电少 ▪ 可靠性高、抗干扰 ▪ 控制功能强、速度快 ▪ 内存小，引脚少（需要进行系统扩展）