第1章 单片机概述 1
1 第1章 单片机概述
第1章单片机概述 1.1单片机简介 1.2单片机的发展历史 1.3单片机的特点 1.4单片机的应用 1.5单片机的发展趋势 1.6MCS-51系列与AT89S5x系列单片机 1.6.1MCS-51系列单片机 1.6.2AT89S5x系列单片机简介 2
2 第1章 单片机概述 1.1 单片机简介 1.2 单片机的发展历史 1.3 单片机的特点 1.4 单片机的应用 1.5 单片机的发展趋势 1.6 MCS-51系列与AT89S5x系列单片机 1.6.1 MCS-51系列单片机 1.6.2 AT89S5x系列单片机简介
1.7各种衍生品种的8051单片机 1.7.1STC系列单片机 1.7.2C8051F×××单片机 1.7.3ADuC812单片机11 1.7.4华邦W77系列、W78系列单片机 1.8PIC系列单片机与AVR系列单片机 1.8.1PI1C系列单片机 1.8.2AVR系列单片机 1.9其他的嵌入式处理器简介 1.9.1嵌入式DSP处理器 1.9.2嵌入式微处理器 3
3 1.7 各种衍生品种的8051单片机 1.7.1 STC系列单片机 1.7.2 C8051F×××单片机 1.7.3 ADµC812单片机11 1.7.4 华邦W77系列、W78系列单片机 1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机 1.8.1 PIC系列单片机 1.8.2 AVR系列单片机 1.9 其他的嵌入式处理器简介 1.9.1 嵌入式DSP处理器 1.9.2 嵌入式微处理器
内容概要 本章介绍单片机基础知识。ntel公司的8051单片机被世界许 多厂商作为基核，先后推出多种兼容机型，在世界范围内得到广 泛应用，已成为国内外公认的标准体系结构。 在众多的兼容机型中，美国ATMEL公司的AT89S5x系列中的 增强型AT89S52单片机非常适合作为单片机初学者的入门机型。 本章除了对AT89S51/52单片机作以简单介绍外，还对嵌入式 处理器家族中的DSP、嵌入式微处理器进行概括性介绍，使读者 初步了解，为后续学习打下基础。 4
4 本章介绍单片机基础知识。Intel公司的8051单片机被世界许 多厂商作为基核，先后推出多种兼容机型，在世界范围内得到广 泛应用，已成为国内外公认的标准体系结构。 在众多的兼容机型中，美国ATMEL公司的AT89S5x系列中的 增强型AT89S52单片机非常适合作为单片机初学者的入门机型。 本章除了对AT89S51/52单片机作以简单介绍外，还对嵌入式 处理器家族中的DSP、嵌入式微处理器进行概括性介绍，使读者 初步了解，为后续学习打下基础。 内容概要
20世纪70年代问世，广泛地应用在工业自动化、自动检测与控 制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子、家用电器 等各个方面。什么是单片机？ 1.1单片机简介 一片半导体硅片集成：中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、 ROM)、并行I/0、串行I/0、定时器/计数器、中断系统、系 统时钟电路及系统总线。 用于测控领域的单片微型计算机，简称单片机。 5
5 20世纪70年代问世，广泛地应用在工业自动化、自动检测与控 制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子、家用电器 等各个方面。什么是单片机？ 1.1 单片机简介 一片半导体硅片集成：中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、 ROM）、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系 统时钟电路及系统总线。 用于测控领域的单片微型计算机，简称单片机
单片机使用时，通常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中， 所以国际上通常把单片机称为嵌入式控制器(EMCU, Embedded MicroController Unit),或微控制器(MCU, MicroController Unit)。我国习惯于使用“单片机”这 一名称。 单片机的问世是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标 志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系 统两大分支。 单片机体积小、成本低，嵌入到工业控制单元、机器人、智 能仪器仪表、汽车电子系统、武器系统、家用电器、办公 自动化设备、金融电子系统、玩具、个人信息终端及通讯 产品中。 6
6 单片机使用时，通常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中， 所以国际上通常把单片机称为嵌入式控制器（EMCU， Embedded MicroController Unit），或微控制器（MCU， MicroController Unit）。我国习惯于使用“单片机”这 一名称。 单片机的问世是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标 志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系 统两大分支。 单片机体积小、成本低，嵌入到工业控制单元、机器人、智 能仪器仪表、汽车电子系统、武器系统、家用电器、办公 自动化设备、金融电子系统、玩具、个人信息终端及通讯 产品中
按照其用途可分为通用型和专用型两大类。 (1)通用型单片机就是其内部可开发的资源（如存储器、 /0等各种外围功能部件等)可以全部提供给用户。 用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配 以外围接口电路及其它外围设备，并编写相应的软件来满 足各种不同需要的测控系统。通常所说的和本书介绍的是 指通用型单片机。 (2)专用型单片机是专门针对某些产品的特定用途而制作 的单片机。 7
7 按照其用途可分为通用型和专用型两大类。 （1）通用型单片机就是其内部可开发的资源（如存储器、 I/O等各种外围功能部件等）可以全部提供给用户。 用户根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配 以外围接口电路及其它外围设备，并编写相应的软件来满 足各种不同需要的测控系统。通常所说的和本书介绍的是 指通用型单片机。 （2）专用型单片机是专门针对某些产品的特定用途而制作 的单片机
例如，各种家用电器中的控制器等。由于用于特定用途，单 片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用” 的单片机芯片。 由于在设计中，已经对“专用”单片机的系统结构最简化、 可靠性和成本的最佳化等方面都做了全面的综合考虑，所 以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。 无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和 工作原理都是以通用单片机为基础的。 8
8 例如，各种家用电器中的控制器等。由于用于特定用途，单 片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用” 的单片机芯片。 由于在设计中，已经对“专用”单片机的系统结构最简化、 可靠性和成本的最佳化等方面都做了全面的综合考虑，所 以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。 无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和 工作原理都是以通用单片机为基础的。 8
1.2单片机的发展历史 单片机按其处理的二进制位数主要分为：4位单片机、8位单 片机、16位单片机和32位单片机。 发展大致分为4个阶段。 第一阶段（1974年心1976年)：单片机初级阶段。因工艺限 制，单片机采用双片的形式而且功能比较简单。1974年12 月，仙童公司推出了8位的F8单片机，实际上只包括了8位 CPU、64BRAM和2个并行口。 第二阶段（1976年~1978年)：低性能单片机阶段。1976年 Intel的MCS-48单片机(8位)极大地促进了单片机的变革 9
9 1.2 单片机的发展历史 单片机按其处理的二进制位数主要分为：4位单片机、8位单 片机、16位单片机和32位单片机。 发展大致分为4个阶段。 第一阶段（1974年～1976年）：单片机初级阶段。因工艺限 制，单片机采用双片的形式而且功能比较简单。1974年12 月，仙童公司推出了8位的F8单片机，实际上只包括了8位 CPU、64B RAM和2个并行口。 第二阶段（1976年～1978年）：低性能单片机阶段。1976年 Intel的MCS-48单片机（8位）极大地促进了单片机的变革 9
和发展，1977年G1公司推出了P1C1650,但这个阶段仍处于 低性能阶段。 第三阶段（1978年~1983年)：高性能单片机阶段。1978年， Zi1og公司推出Z8单片机，1980年，I1nte1公司在MCS-48系 列基础上推出MCS-51系列，Mortorola推出6801单片机。 使单片机的性能及应用跃上新的台阶。 此后，各公司的8位单片机迅速发展。推出的单片机普遍带 有串行引/0口、多级中断系统、16位定时器/计数器，片内 ROM、RAM容量加大，且寻址范围可达64KB,有的片内还带 有A/D转换器。由于这类单片机的性能价格比高，所以被 广泛应用，是目前应用数量最多的单片机。 10
10 和发展，1977年GI公司推出了PIC1650，但这个阶段仍处于 低性能阶段。 第三阶段（1978年～1983年）：高性能单片机阶段。1978年， Zilog公司推出Z8单片机，1980年，Intel公司在MCS-48系 列基础上推出MCS-51系列，Mortorola推出6801单片机。 使单片机的性能及应用跃上新的台阶。 此后，各公司的8位单片机迅速发展。推出的单片机普遍带 有串行I/O口、多级中断系统、16位定时器/计数器，片内 ROM、RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带 有A/D转换器。由于这类单片机的性能价格比高，所以被 广泛应用，是目前应用数量最多的单片机。 10