片機(jī)最小系統(tǒng)力天手把手教你學(xué)單片機(jī)之基礎(chǔ)篇(編輯修改稿)
2025-05-25 20:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? LCD顯示 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 單片機(jī)技術(shù)指標(biāo) ? CPU與總線的相關(guān)指標(biāo) ? CPU字長(zhǎng)：總線上數(shù)據(jù)的位寬，常見的有 8位與 16位。一般來(lái)講 CPU字長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)算能力越強(qiáng)，單片機(jī)的功耗也越大 ? CPU主頻： CPU運(yùn)行的主時(shí)鐘頻率，一般為 1MHz~20MHz范圍內(nèi)。 CPU主頻越高，運(yùn)算能力越強(qiáng)，功耗越大 ? 指令周期：執(zhí)行一條指令所需要經(jīng)過(guò)的 CPU時(shí)鐘數(shù)，一般來(lái)講同一種單片機(jī)不同的指令其周期也不一定相同，一個(gè)到數(shù)個(gè)周期不等。指令周期越短，代碼效率 (同樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)單片機(jī)所能完成的工作量 )越高 ? CPU架構(gòu)：劃分為復(fù)雜指令集 (CISC)與精簡(jiǎn)指令集 (RISC)兩大類， CISC的架構(gòu)較為落后， RISC是在 CISC的基礎(chǔ)上優(yōu)化發(fā)展而來(lái)。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)， RISC與 CISC區(qū)別不大， RISC主要優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，因此芯片價(jià)格會(huì)相對(duì)便宜，而且 RSIC功耗也相對(duì)較低。由于市場(chǎng)的慣性，CISC架構(gòu)的 CPU仍然大量存在，例如 MCS5 x86。 20世紀(jì)九十年代后新型的 CPU一般都為 RISC，例如 ARM、 AVR、 PIC、 MSP430等。 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 單片機(jī)技術(shù)指標(biāo) ? RAM相關(guān)指標(biāo) ? RAM容量：片內(nèi) SARM的大小，越大則性能越好、能夠執(zhí)行較復(fù)雜的代碼，但一般來(lái)講造價(jià)也會(huì)隨容量提高。對(duì)功耗的影響不大。一般在 128字節(jié)~8K字節(jié)之間。 ? ROM相關(guān)指標(biāo) ? ROM類型：片內(nèi) ROM的材質(zhì)類型，比較常見的有 EEPROM、 FlashROM ? ROM容量：片內(nèi) ROM的大小，越大則能夠裝載的代碼量越大。一般在 1K字節(jié) ~256K字節(jié)之間。 ? 其他指標(biāo) ? 單片機(jī)功耗：?jiǎn)纹瑱C(jī)正常工作時(shí)消耗的功率 (電流乘電壓，不包含 IO口驅(qū)動(dòng)的外設(shè)所消耗的功耗 )，功耗越低越好。一般在 ~10X103W。 ? 工作電壓：可以使單片機(jī)正常工作的電源電壓。有 5V、 、 且都有一個(gè)誤差范圍 (一般在 +10%) 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 常用系列單片機(jī) ? 8位單片機(jī) ? MCS51 ? PIC ? AVR ? 新華龍 (增強(qiáng)型 51) ? 16位單片機(jī) ? MSP430 ? 凌陽(yáng) ? dsPIC系列 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 51單片機(jī)相關(guān)知識(shí) ? 最經(jīng)典的單片機(jī)： MCS51 ? 發(fā)展簡(jiǎn)史： 1980年，英特爾公司推出 MCS51單片機(jī)，從此至今歷經(jīng)近30年經(jīng)久不衰，成為單片機(jī)行業(yè)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。 ? MCS51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 ? 高等教育與職業(yè)技術(shù)教育領(lǐng)域： 《 單片機(jī)原理 》 課程教學(xué)多數(shù)采用 MCS51作為入門教材， MCS51的 IP核設(shè)計(jì)也是微電子課程的經(jīng)典范例。相關(guān)教材、書籍?dāng)?shù)量最多。 ? 帶單片機(jī)核的特殊用途芯片：例如 CYC6801 Zigbee芯片CC24射頻芯片 CC1010等。 ? 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)：相關(guān)書籍、網(wǎng)上相關(guān)資料、芯片與模塊技術(shù)文檔中大多數(shù)都是給出 MCS51的例程。 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 51單片機(jī)相關(guān)知識(shí) ? MCS51發(fā)展近況 ? 正因?yàn)?MCS51優(yōu)越的性能和完善的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后來(lái)的許多廠商多沿用或參考了其體系結(jié)構(gòu)，有許多世界大的電氣商豐富和發(fā)展了 MCS51單片機(jī)，像 PHILIPS、 Dallas、 ATMEL，以及我國(guó)的臺(tái)灣 WINBOND等著名的半導(dǎo)體公司都推出了兼容 MCS51的單片機(jī)產(chǎn)品。 ? 近年來(lái) C51獲得了飛速的發(fā)展， C51的發(fā)源公司 INTEL由于忙于開發(fā) PC及高端微處理器而無(wú)精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是 PHILIPS和 ATML公司， PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來(lái)的基礎(chǔ)上發(fā)展了高速 I/O口， A/D轉(zhuǎn)換器， PWM(脈寬調(diào)制 )、 WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串行總線 (I2C)和控制網(wǎng)絡(luò)總線(CAN)等功能加以完善。 ? 近年來(lái)我國(guó)大陸也有多家公司推出兼容 51的產(chǎn)片，比較為人所熟知的是宏晶公司的 STC系列，因?yàn)榭梢苑奖愕耐ㄟ^(guò)串口下載固化代碼以及中文資料比較豐富， STC系列 51單片機(jī)逐漸成為國(guó)內(nèi)單片機(jī)初學(xué)者的首選。 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 51單片機(jī)相關(guān)知識(shí) ? 與經(jīng)典 MCS51兼容的 51單片機(jī) ? 兩大系列 ? 51系列：完全兼容 Intel的 MCS51， 128B RAM、 4KB ROM、 32個(gè) IO、 5個(gè)中斷源、 2定時(shí)器、 1UART、 2外部中斷、外部 Intel總線 ? 5X系列： 5 5 5 516等， 128+128B RAM、 X乘 4KB ROM、 32個(gè) IO、6個(gè)中斷源、 3定時(shí)器 (定時(shí)器 2)、 1UART、 2外部中斷、外部 Intel總線 ? Atmel公司： AT89C5x，已被 S系列替代； AT89S5x，支持 ISP下載 ? SST公司： SST89E5x，帶有監(jiān)控程序，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的仿真調(diào)試 ? PHILIPS公司： LPC系列 ? Winbond公司： W78系列 ? 宏晶公司： STC89C5x，支持串口下載 ? LTSuper51學(xué)習(xí)板支持 STC89C5x與 AT89S5x的 ISP下載 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 51單片機(jī)相關(guān)知識(shí) ? 51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ? CPU、 RAM、 ROM、 IO口、 UART、定時(shí)器、外部中斷、時(shí)鐘電路 C P UF l a s h R O M容 量 : n X 4 K BS R A M總 線總 線寄 存 器映 射I / O 口4 X 8 b i tU A R T定 時(shí) 器外 部 中 斷I N T 0 , 1 M S C 5 1 單 片 機(jī)寄 存 器時(shí) 鐘 源晶 振 版權(quán)：力天電子 主講人：尹延輝 新語(yǔ)新知 —— 51單片機(jī)相關(guān)知識(shí) ? 中央處理器 (CPU) ? 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 C P UF l a s h R O M容 量 : n X 4 K BS R A M總 線總 線寄 存 器
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