【正文】 和輸出設(shè)備組成 這一計算機的經(jīng)典結(jié)構(gòu) 。 計算機的結(jié)構(gòu)仍然沒有突破馮 6 二、微型計算機的應(yīng)用形態(tài) 從應(yīng)用形態(tài)上，微機可以分成三種： ◆ 多板機（系統(tǒng)機） 將 CPU、存儲器、 I/O接口電路和總線接口等組裝在一塊主機板（即微機主板）。 工業(yè) PC機 也屬于多板機。 單板機 8 單板機的 I/O設(shè)備簡單 ， 軟件資源少 ， 使用不方便 。 9 ◆ 單片機 在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了 單芯片微型計算機，即單片機 。 單片機 （ 嵌入式應(yīng)用 ） 屬于專用計算機 ，主要應(yīng)用于智能儀表 、 智能傳感器 、 智能家電 、 智能辦公設(shè)備 、 汽車及軍事電子設(shè)備等應(yīng)用系統(tǒng) 。 11 單片機的發(fā)展過程及產(chǎn)品近況 單片機的發(fā)展過程 單片機技術(shù)發(fā)展過程可分為三個主要階段： ◆ 單芯片微機形成階段 1976年， Intel公司推出了 MCS48系列單片機 。 特點是 ：存儲器容量較小，尋址范圍?。ú淮笥?4K），無串行接口，指令系統(tǒng)功能不強。尋址范圍 64K，并有控制功能較強的布爾處理器?，F(xiàn)在， MCS51已成為公認的單片機經(jīng)典機種 。 “微控制器”的稱謂更能反應(yīng)單片機的本質(zhì) 。 芯片內(nèi)集成： 16位 CPU、 8K字節(jié) ROM、 232字節(jié) RAM、 5個 8位并口、 1個全雙工串行口、 2個 16位定時 /計數(shù)器。片上還有 8路 10位 ADC、 1路 PWM輸出及高速 I/O部件等。 ◆ 80C51系列 單片機產(chǎn)品繁多， 主流地位已經(jīng)形成， 近年來推出的 與 80C51兼容 的主要產(chǎn)品有： 15 ◆ 非 80C51結(jié)構(gòu)單片機新品 不斷推出，給用戶提供了更為廣泛的選擇空間 ，近年來推出的非 80C51系列的主要產(chǎn)品有： ﹡ Intel的 MCS96系列 16位單片機 ； ﹡ Microchip的 PIC系列 RISC單片機 ； ? ﹡ TI的 MSP430F系列 16位 低功耗 單片機 。 ? ◆ 控制性能和可靠性高 實時控制功能特別強，其 CPU可以對 I/O端口直接進行操作， 位操作能力 更是其它計算機無法比擬的。 17 ◆ 體積小、價格低、易于產(chǎn)品化 單片機芯片即是一臺完整的微型計算機 ，對于批量大的專用場合，一方面可以在眾多的單片機品種間進行匹配選擇；同時還可以專門進行芯片設(shè)計，使芯片的功能與應(yīng)用具有良好的對應(yīng)關(guān)系；在單片機產(chǎn)品的引腳封裝方面，有的單片機引腳已減少到 8個或更少。 18 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 ◆ 智能儀器儀表 單片機用于各種儀器儀表，一方面提高了儀器儀表的使用功能和精度，使儀器儀表智能化，同時還簡化了儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，從而可以方便地完成儀器儀表產(chǎn)品的升級換代。 19 ◆ 機電一體化產(chǎn)品 機電一體化產(chǎn)品是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)和計算機技術(shù)于一體，具有智能化特征的各種機電產(chǎn)品。 典型產(chǎn)品如機器人、數(shù)控機床、自動包裝機、點鈔機、醫(yī)療設(shè)備、打印機、傳真機、復(fù)印機 等。電流、電壓、溫度、液位、流量等物理參數(shù)的采集和控制均可以利用單片機方便地實現(xiàn)。典型應(yīng)用如 電機轉(zhuǎn)速控制、溫度控制、自動生產(chǎn)線 等 。在這類系統(tǒng)中，采用單片機作為分布式系統(tǒng)的前端采集模塊，系統(tǒng)具有 運行可靠，數(shù)據(jù)采集方便靈活，成本低廉 等一系列優(yōu)點。如空調(diào)器、電冰箱、洗衣機、電飯煲、高檔洗浴設(shè)備、高檔玩具等。如汽車自動駕駛系統(tǒng)、航天測控系統(tǒng)、黑匣子等 。屬于這一系列的單片機有多種，如： ﹡ 8051/8751/8031； ﹡ 8052/8752/8032； ﹡ 80C51/87C51/80C31 ﹡ 80C52/87C52/80C32等 。 在產(chǎn)品型號中凡帶有字母 “ C”的即為 CHMOS芯片 ， CHMOS芯片的電平既與 TTL電平兼容 ， 又與 CMOS電平兼容 。 二是 CHMOS工藝 （ 互補金屬氧化物的 HMOS工藝 ） 。 如： ﹡ 80C51有 4K字節(jié)的掩膜 ROM； ﹡ 87C51有 4K字節(jié)的 EPROM ； ﹡ 80C31在芯片內(nèi)無程序存儲器。 80C51是 MCS51系列中 CHMOS工藝的一個典型品種 ；其它廠商 以 8051為基核 開發(fā)出的 CMOS工藝單片機產(chǎn)品 統(tǒng)稱為 80C51系列 。 ? main( ) ? { ? P1 = 0x55。 P1 = ~P1。8 位 CPU 256bytes的數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) （ 52有 384bytes的 RAM） 111條指令，大部分為單字節(jié)指令 2 個可編程定時 /計數(shù)器 一個全雙工串行通信口 外部程序存儲器尋址空間為 64kB 雙列直插 40PinDIP封裝 最高振蕩頻率為 12M。 ? （ 2） 狀態(tài)周期 : 每個狀態(tài)周期為時鐘周期的 2 倍 , 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。 在一個機器周期內(nèi) , CPU可以完成一個獨立的操作。 每條指令執(zhí)行時間都是有一個或幾個機器周期組成。 42 ： XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入端。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。 43 ? ： ? RST/VPD:RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 RST引腳的第二功能是備用電源的輸入端。 CPU訪問外部存儲器時， ALE作為鎖存低 8位地址的控制信號。 45 ? PSEN： (Program Store Enable)在訪問片外存儲器時，此端定時輸出負脈沖作為片外存儲器的選通信號。當(dāng) EA腳接低電平時， CPU只訪問片外 ROM并執(zhí)行外部程序存儲器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲器。 46 ?： ? P0~P3： 4個 8位雙向輸入輸出端口，每個端口都有鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。在這種方式下，把 P0口作