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96SEO 2026-02-19 10:38 12
在认识单片机之前需要了解单片机的前身微型计算机的组成及应用形态
主板上有微处理器CPU还有内存RAM内部总线控制器通过系统总线连接到IO接口IO接口上接外设以上就是微型计算机的组成通俗的讲这就是我们使用的电脑。
将微处理器CPU、存储器(RAM、ROM)、基本输入/输出(I/O)接口电路和总线接口等组装在一块主机板(即微机主板)。
各种适配(卡)插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器和光驱等装在同一机箱内再配上系统软件就构成了一台完整的微型计算机系统。
微型计算机硬件组成如图所示。
将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的1/0设备(小键盘、LED显示器)等装配在一块印刷电路板上再配上监控程序(固化在ROM中):就构成了一台单板微型计算机(简称单板机)。
单板微型计算机组成如图所示。
主要应用于工业控制器、家用电器等。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
在一片集成电路芯片上集成中央处理器(CPU)、存储器(ROM/RAM)、1/0接口电路从而构成了单芯片微型计算机简称单片机。
常用英文字母的缩写MCU表示单片机(Microcontroller
单片机内部结构示意图如图所示它由微处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、基本输入Input/输出0utput(I/O)接口电路、定时器/计数器和中断系统等部件组成并把它们制作在一块大规模集成电路芯片上就构成一个完整的单片微型计算机。
下面对其内部结构图进行简单的了解CPU的右侧箭头为数据总线数据总线从上往下从右往左接了程序存储器ROM相当于电脑的硬盘数据存储器相当于电脑的内存条2个16位的定时器计数器全双工串行口可编程IO(用于接收和返回数据)总线控制器(现在使用的比较少了)左上角为振荡器(采用外部接振荡源给CPU工作提供一个频率和节拍)左下为外部和内部中断上面提到的都会在后面的课程中一一学习原理和使用。
对于实现某个功能需要利用单片机的应用系统实现单片机应用系统的组成如图所示。
单片机应用系统是以单片机为核心再加上接口电路及外设等硬件电路和软件就构成了单片机应用系统。
因此单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件角度来研究单片机这样才能研究和开发出单片机应用系统和产品。
虽然目前单片机的品种很多Intel公司在1980年推出80C51系列单片机由于80C51单片机应用早影响面很大已经成为工业标准。
后来很多著名厂商如AtmelphilpsSTC等公司申请了版权生产了各种与80C51兼容的单片机系列。
虽然制造工艺在不断地改进但内核却没有变化指令系统完全兼容而且大多数管脚也兼容。
我们把这些公司生产的与80C51兼容的单片机统称为80C51系列也就是我们常说的80C51系列单片机。
如:ATMEL公司的AT89S51、AT89S52、AT89S53等等STC公司的STC89C51、STC89C52、STC89C53、STC90C516等等。
上面提到的单片机型号虽然不同但是其程序、管脚等都是相同的型号名又代表什么呢简单的说就是内存不同以后面课程使用的STC为例AT89S51最后一位的1表示程序存储器空间为4kbAT89S51最后一位的2表示程序存储器空间为8kb依此类推
后期使用到的是STC89C52芯片作为学习的硬件STC单片机烧录要比AT公司的更为便捷。
下面以STC89C52芯片为例进行介绍下面是采用不同封装形式下的
DIP封装采用双列直插式学习也是使用的此种PLCC封装是正方形四面都有引脚脚是往里弯的LQFP也是采用正方形四面有引脚引脚没有向里弯。
根据实际情况选用不同的封装类型DIP封装较大适合需要拆装的地方其他两种适合在集成度要求比较高的地方。
单片机芯片的集成度非常高它将微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上因此具有如下特点:
实时控制功能强、运行速度快。
因为CPU可以对I/0端口直接进行指令操作而且位指令操作能力更是其它计算机无法比拟的。
由于CPU、存储器及I/0接口集成在同一芯片内各部件间的连接紧凑数据在传送时受干扰的影响较小且不易受环境条件的影响所以单片机的可靠性非常高。
1、家用电器。
”家用电器是单片机的重要应用领域之一前景广阔。
如微波炉、电视机、电饭煲、空调器、电冰箱、洗衣机等。
2、在交通领域中。
如交通灯、汽车、火车、飞机等均有单片机的广泛应用。
3、智能仪器仪表。
如各种智能电气测量仪表、智能传感器等4、机电一体化产品。
如医疗设备(B超)、机人、数控机床、自动包装机、打印机、复印机等。
20世纪80年代以来单片机有了新的发展各半导体器件厂商也纷纷推出自己的产品系列。
根据市场的需求要求未来单片机的发展趋势有如下几个方面
目前8位的单片机仍然占主流地位只有在精度要求特别高的场合如图像处理等才采用16位或32位的单片机用户可以根据需要进行字长的选择运行速度不断提高。
单片机的使用最高频率由6MHz、12MHz*、24MHz、33MHz发展到
以下是物联网中嵌入到开关的的单片机系统黑色的为无线模块可以无线传输数据无线模块下面是小的单片机右侧中间是一个接收头可以接收到红外遥控板的信号左上角为集电器接到交流电上控制开关
会使用电脑有C语言基础了解简单的模拟电子和数字电路的知识后期原理和选型都是进行介绍
不必专门去学习没有掌握的东西用到了再去学习了解否则会花费大量时间效果也不一定好。
以下为学习视频地址【51系列单片机2018新版教程】零基础学习单片机的开发-最全最新最基础
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