单片机概述及应用,教师：周志兵,单片机的基本概念单片机的发展概况常用单片机系列介绍单片机的特点及应用,单片机的基本概念,什么是单片机？,一般微机的基本组成,单片机的结构,单片机的概念,又叫单芯片微型计算机；将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，简称单片机。,单片机的外部引脚及功能,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；,五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。,P0P3：通用I/O口；VCC：电源端，一般接5V；GND：电源地；XTAL1，XTAL2：外接晶体振荡器，不能超过24M；需加微调电容，一般为30pF；RST/VPD：复位端，平时为低电平；ALE/PROG：地址锁存允许信号端；EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；,单片机的发展概况,系统机单板机单片机,系统机,系统机（桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。将CPU、存储器、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）。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及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（简称系统机）。工业PC机也属于多板机。,单板机,将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O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）。,单片机,在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。,根据单片机发展过程中各个阶段的特点，其发展历史大概可划分为以下四个阶段：第一阶段（19741976）：单片机的初级阶段。第二阶段（19761978）：以MCS48系列单片微机为代表低性能单片机阶段。第三阶段（19781983）：以MCS5l系列的8051为代表的高性能单片机阶段。第四阶段（1982现在）：8位单片机的巩固发展以及16位单片机、32位单片机推出阶段。,常用单片机系列介绍,8051/8751/8031；8052/8752/8032；80C51/87C51/80C3180C52/87C52/80C32等。Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；,单片机的特点,（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。（2）可靠性好，应用范围广。（3）控制功能强，易扩展，很容易构成各种规模的应用系统。（4）具有通讯功能，可以很方便地实现多机和分布式控制，形成控制网络和远程控制。,单片机的应用,1、智能仪器仪表上,数字式测角仪,交直流电压电流表,位移传感器,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。,工业控制,数控车床,数控线切割机床,用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。,家用电器,1.智能冰箱,2智能饭煲,3智能食品配料机,可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。,计算机网络和通信领域,现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制。,手机电话机程控交换机楼宇自动通信呼叫系统列车无线通信日常工作中随处可见的移动电话集群移动通信，无线电对讲机等。,医用呼吸机各种分析仪监护仪超声诊断设备病床呼叫系统等等,电池分析仪,医用呼吸机,麻醉信息管理系统,医用设备,一个简单的测控应用实例,动作选择按钮,红外线传感器,89C2051单片机,复位按钮,电源指示灯,数字电路中由13片IC组成的数字钟,数字电路中由13片IC组成的数字钟,单片IC（单片机）电子钟,单片机,作业,在网上查找单片机相关资料对单片机进行简单了解。预习新课计算机基础知识,谢谢大家！,