模块一 单片机概述
当代得到广泛应用的计算机是微电子与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础;计算数学的计算方法与数据结构则是计算机的软件基础。
从1946年世界**台电子计算机问世到现在,计算机的发展随着电子技术的发展已经历了四代,即电子管、晶体管、集成电路及超大规模集成电路。然而其结构都是冯.诺依曼结构,即计算机的组成分为五部分:运算器、控制器、存储器、输入部分和输出部分。现在,大部分微机的运算器和控制器集成在一块大规模集成电路上,称为微处理器,也称为**处理单元(Center Processing Unit,CPU),也有的机器把存储器和CPU集成���一起。
计算机的发展随着微电子技术的发展而发展,并且由于芯片的集成度的提高而使机器微型化,出现了微型计算机(Micro Computer)、单板机(Single Board Computer)、单片机(Single Chip Micro Computer)等机型。顾名思义,单片机即一个芯片的计算机,在这一个芯片上包括了计算机的五个组成部分:运算器、存储器、控制器、输入部分及输出部分。这种把计算机的五个组成部分集成在一块芯片上的计算机又称为嵌入式微控制器(Embedded-Micro-Controller)。
单片机具有功能强、体积小、成本低、功耗小等特点,使它在工业控制、智能仪器、节能技术改造、通信系统、信号处理及家用电器产品中都得到了广泛应用。另外,单片机在很大程度上改变了传统的设计方法,以往采用模拟电路、数字电路实现的电路系统,大部分功能单元都可以通过对单片机硬件功能的扩展及专用程序的开发,来实现系统提出的要求,这意味着许多电路设计问题将转化为程序设计问题。
目前,由于Intel公司向许多厂商转让了8051微处理器的生产权,从而派生出百余种该系列的芯片,它们既保留8051核心结构又增加了各个厂家的专用功能,或在原来功能基础上加以补充,使其速度更快、功耗更低、封装多样、资源丰富,如Hash ROM、A/D、PSW、12C、CAN等专用功能模块;又由于市场上向用户提供了软件包和硬件接口,为用户使用此类型的单片机提供了很多便利条件。