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1、单元一 单片机概述,一、现代工业控制系统的基本结构及发展趋势 二、什么是单片机？三、单片机的特点和应用范围 四、单片机的学习,一、现代工业控制系统的基本结构 以数控机床为例：,采用通用PC机组成微机数控系统是一个必然的选择，但这里有一个问题：PC机的可靠性问题,1.PC机经常是不可靠的2.采用工业PC（IPC）3.采用可靠性更高的系统 组成方案,几种常见的工业控制系统组成方案的对比：,PCDOS系统PCwindows系统MCU系统（无OS）MCU嵌入式操作系统PLC系统,发展趋势：在三、五年以前，一般的看法是专用的、功能不很复杂的场合使用单片机（MCU）系统，而通用性的，功能复杂、要求人机界面
2、友好的场合使用PC机windows结构，因其资源丰富，开发简单。但是，目前随着单片机系统资源的逐渐丰富，以及嵌入式操作系统的不断发展，更重要的是出于对可靠性的追求，人们又更多的 倾向于使用单片机（MCU）系统来取代PC机windows的工控系统结构。而在一些必须使用图形界面、大容量存储等需要大量资源的系统中，则采用MCU嵌入式操作系统结构逐渐成为趋势。,二、什么是单片机？1、计算机的诞生1945年底，世界上第一台使用电子管制造的电子数字计算机在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院研制成功，并在1946年2月15日举行了计算机的正式揭幕典礼。这台电子计算机总共用了18800个电子管，耗电140千瓦，占地1
3、50平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。电子计算机的诞生是人类最伟大的发明之一。,2、计算机的发展按照组成计算机的元器件的技术发展水平作为分类的依据，计算机技术的发展已经走过了4代。第一代计算机是电子管计算机（19451954年）。第二代计算机是晶体管计算机（19551964年）。第三代计算机是集成电路计算机（19651971年）。第四代计算机是大规模集成电路计算机。第五代计算机（可能）应用生物技术、纳米技术和量子技术,3计算机的分类 计算机可分为模拟计算机和数字计算机两大类。数字计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的
4、特性，但它的通用性较差，不适于其它方面的应用。通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机及单片机。单片计算机则只由一片集成电路制成，其体积小，重量轻，结构十分简单。,4、单片机的定义：所谓单片机，是指在一块芯片上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EEPROM、定时/计数器、中断控制器以及串行口，并行I/O接口等部件，构成的一个完整的微型计算机系统。,5、单片机的发展简史（P16）,4位单片机（19711974）2.低档8位单片机（19741978）3.高档8位单片机（19781982）4.16位单片机（19821990）5.新一代单
5、片机（90年代以来）,三、单片机的特点及应用范围,体积小：SO-8封装，3mm*3mm重量轻：小于1克 价格便宜：常用型号低于￥5.00功耗低：工作电流5uA功能强：低端够用，高端超过PC,1、单片机的特点,2、单片机的应用范围,（1）测控系统。（2）智能仪表。（3）机电一体化产品。（4）智能接口。（5）智能民用产品。（衣、食、住、行）,从应用的角度讲，单片机具有如下优点：集成度高：许多不太复杂的应用场合，只要一片单片机就可以了。系统结构简单：方便使用，方便升级。芯片内部采样模块化结构，增加或者更换一个模块，就得到一个指令系统和引脚兼容的新的单片机产品。扩展方便：存储器、IO扩展方便，可选的外
6、围芯片众多。可靠性高：总线在片内，不易受到干扰。体积小，易于屏蔽。可在各种恶劣条件下工作。运算功能强：有加、减、乘、除、逻辑运算、跳转指令、位操作指令等。容易产品化：很容易形成产品，装入各种仪器，仪表，控制装置中。,四、单片机的学习,学好这门课是非常有用的！学习方法：预习，听讲，复习，作业，突击参考书仿真软件答疑,推荐参考书：,1.张毅刚 等 MCS-51单片机应用设计 哈工大出版社（很配套，比咱们的教材讲的深）2.徐爱钧 彭秀华单片机高级语言C51应用程序设计（很实用的书）3.AT89S52 的 Datasheet（从互联网下载）4.网络文章：从Cygnal C8051F看8位单片机发展之路 北京航空航天大学何立民5.郑学坚 周斌微型计算机原理及应用清华大学出版社（这本书可以好好看看）,常用网站：,http:/,仿真软件：,到“周立功单片机”网站，或者在教育网上搜索一下，下载Keil C的评估版（V7.XX）。不到15M，可以写C语言，也可以写汇编，都可以进行软件仿真，可以单步调试，一步一步的看寄存器的，管脚的状态，内存的值，都可以看。也可以生成16进制文件，用来烧写单片机。评估版的唯一限制是生成的程序代码不能超过2K.我们教材上的汇编语言程序，没有一个超过两K的。Keil C是很好、很实用的工具。,谢 谢,
