单片机原理概述

教学内容

第二章 单片机系统结构
引脚描述 串行口 时钟系统
存储器配置 定时器/计数器
并行I/O口中断系统
第三章 指令系统
指令 伪指令 汇编程序设计
第四章 单片机系统扩展与应用
存储器扩展 总线扩展 显示器及接口
键盘及接口 中断服务程序设计与应用 综合应用

INTEL单片机简介

  1. MCS-48系列单片机

    产品系列 ROM EPROM 无ROM ROM RAM
    48 8048 8748 8035 1KB 64B
    49 8049 8749 8039 2KB 128B
    50 8050 8750 8040 4KB 256B
  • 主要特征  

    • 8位CPU;
    • 27根I/O口线;
    • 4~11MHZ外部晶振,内部有时钟电路;
    • 1个8位定时计数器;
    • 单级中断系统,2个中断源;
    • 96条指令,其中70%指令为单字节指令,50%以上指令执行时间为一个机器周期。
  1. MCS-51系列单片机

    产品系列 ROM EPROM 无ROM ROM RAM
    51 8051 8751 8031 4KB 128B
    52 8052 8752 8032 8KB 256B
    44 8044 8744 8344 4KB 192B
  • 主要特征  

    • 8位CPU;
    • 32条I/O口线;
    • 1~12MHZ晶振,内部有时钟电路;
    • 2个(3个)16位定时/计数器;
    • 2个优先级,5个(6个)中断源;
    • 1个全双工串行I/O口;
    • 1个布尔处理机;
    • 111条指令,其中49%指令为单字节指令,58%指令执行时间为一个 机器周期,有硬件乘除指令。
  1. MCS-96系列单片机
可选项68脚48脚
数字I/O无ROM80968094
有ROM83968394
模拟和数字I/O无ROM80978095
有ROM83978395
  • 主要特征

    • 16位CPU
    • 8KB ROM
    • 232B RAM
    • 硬件乘除指令
    • 8个高速I/O单元
    • 10位A/D 转换器
    • 1个全双工串行I/O口
    • 可编程8优先级中断系统
    • 脉宽调制(PWM)输出
    • 看门狗电路(Watchdog)

ARM单片机简介

  ARM是Advanced RISC ( Reduced Instruction Set Computer) Machines 的缩写。
  ARM公司不生产芯片,只从事处理器技术研发和技术授权转让,通过伙伴公司去生产基于ARM核的单片机芯片。
  ARM系列单片机实际上是对基于ARM处理器核而设计的一类单片机的泛称,也常被称为ARM系列微控制器。
  应用较多的主要有ARM7、ARM9等 6个系列。目前在32位单片机市场上,ARM实际上已扮演着类似于8位单片机市场上8051的角色。

  • ARM内核处理器的特点

    • 体积小,功耗低,成本低、性能高
    • 采用RISC指令集
    • 支持ARM(32位)/Thumb(16位)双指令集,能很好地兼容8位/16位器件
    • 大量使用寄存器,指令执行速度快
    • 大多数数据操作都在寄存器中完成
    • 寻址方式简单灵活,执行效率高
    • 指令长度固定

MCS-51单片机的硬件结构

MCS-51片内结构

按功能可分成8个部件,通过片内单一总线连接起来
控制方式:SFR对各功能部件集中控制

单片机内部结构

MCS-51片内资源

MCS-51单片机分为 51、52 两个子系列,52子系列较51子系列资源略丰富

  • 8位CPU
  • 内部程序存储器
    • 51子系列 4K
    • 52子系列 8K
  • 内部数据存储器
    • 51子系列 128B
    • 52子系列 256B
    • 专用寄存器SFR 128B
  • 外部程序存储器寻址空间 64K
  • 外部数据存储器寻址空间 64K
  • 输入/输出口I/O 4个
    • 每个I/O口8根口线
  • 定时器/计数器
    • 51子系列 2个16位
    • 52子系列 3个16位
  • 串行口
    • 4种工作方式,可通过编程选定
    • 全双工串行口
  • 中断
    • 5个中断源、2个中断优先级
  • 通用寄存器区
    • 内部RAM中开辟了4个寄存器区
    • 每个寄存器区有8个工作寄存器
  • 堆栈
    • 堆栈位置可编程设定
    • 深度可达128字节
  • 布尔处理机
    • 内部RAM的20H~2FH
    • SFR中12字节
  • 指令系统 111条指令