單片機(jī)的應(yīng)用范圍（1）

1、單元一 單片機(jī)概述,一、 現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì) 二、 什么是單片機(jī)？ 三、 單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 四、 單片機(jī)的學(xué)習(xí),一、 現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 以數(shù)控機(jī)床為例：,采用通用PC機(jī)組成微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)必然的選擇，但這里有一個(gè)問(wèn)題：PC機(jī)的可靠性問(wèn)題,1.PC機(jī)經(jīng)常是不可靠的2.采用工業(yè)PC（IPC）3.采用可靠性更高的系統(tǒng) 組成方案,幾種常見(jiàn)的工業(yè)控

2、制系統(tǒng)組成方案的對(duì)比：,PC＋DOS系統(tǒng)PC＋windows系統(tǒng)MCU系統(tǒng)（無(wú)OS） MCU＋嵌入式操作系統(tǒng)PLC系統(tǒng),,發(fā)展趨勢(shì)： 在三、五年以前，一般的看法是專用的、功能不很復(fù)雜的場(chǎng)合使用單片機(jī)（MCU）系統(tǒng)，而通用性的，功能復(fù)雜、要求人機(jī)界面友好的場(chǎng)合使用PC機(jī)＋windows結(jié)構(gòu)，因其資源豐富，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。 但是，目前隨著單片機(jī)系統(tǒng)資源的逐漸豐富，以及嵌入式操作系統(tǒng)的不斷發(fā)展，更重要的是

3、出于對(duì)可靠性的追求，人們又更多的 傾向于使用單片機(jī)（MCU）系統(tǒng)來(lái)取代PC機(jī)＋windows的工控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 而在一些必須使用圖形界面、大容量存儲(chǔ)等需要大量資源的系統(tǒng)中，則采用MCU＋嵌入式操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸成為趨勢(shì)。,二、 什么是單片機(jī)？1、計(jì)算機(jī)的誕生　　1945年底，世界上第一臺(tái)使用電子管制造的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院研制成功，并在1946年2月15日舉行了計(jì)算機(jī)的正式揭幕典禮。這臺(tái)電子

4、計(jì)算機(jī)總共用了18800個(gè)電子管，耗電140千瓦，占地150平方米，重達(dá)30噸，每秒鐘可進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。電子計(jì)算機(jī)的誕生是人類最偉大的發(fā)明之一。,2、計(jì)算機(jī)的發(fā)展按照組成計(jì)算機(jī)的元器件的技術(shù)發(fā)展水平作為分類的依據(jù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)走過(guò)了4代。第一代計(jì)算機(jī)是電子管計(jì)算機(jī)（1945~1954年）。第二代計(jì)算機(jī)是晶體管計(jì)算機(jī)（1955~1964年）。第三代計(jì)算機(jī)是集成電路計(jì)算機(jī)（1965~1971年）。第四代計(jì)算機(jī)是大

5、規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。第五代計(jì)算機(jī)（可能）應(yīng)用生物技術(shù)、納米技術(shù)和量子技術(shù),3．計(jì)算機(jī)的分類 計(jì)算機(jī)可分為模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)兩大類。 數(shù)字計(jì)算機(jī)按用途又可分為專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)。 專用計(jì)算機(jī)針對(duì)某類問(wèn)題能顯示出最有效、最快速和最經(jīng)濟(jì)的特性，但它的通用性較差，不適于其它方面的應(yīng)用。 通用計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能等又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)及單片機(jī)。 單片計(jì)算機(jī)則只

6、由一片集成電路制成，其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。,4、單片機(jī)的定義： 所謂單片機(jī)，是指在一塊芯片上集成了中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM或EEPROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器以及串行口，并行I/O接口等部件，構(gòu)成的一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,5、單片機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史（P16）,4位單片機(jī)（1971～1974） 2. 低檔8位單片機(jī)（1974～1978） 3. 高檔8位單片機(jī)（1978～1982

7、） 4. 16位單片機(jī)（1982～1990） 5. 新一代單片機(jī)（90年代以來(lái)）,三、 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,體積?。篠O-8封裝，3mm*3mm重量輕：小于1克 價(jià)格便宜：常用型號(hào)低于￥5.00功耗低：工作電流<5uA功能強(qiáng)：低端夠用，高端超過(guò)PC,1、 單片機(jī)的特點(diǎn),2、 單片機(jī)的應(yīng)用范圍,（1） 測(cè)控系統(tǒng)。 （2） 智能儀表。 （3） 機(jī)電一體化產(chǎn)品。 （4） 智能接口。 （5）

8、智能民用產(chǎn)品。 （衣、食、住、行）,從應(yīng)用的角度講，單片機(jī)具有如下優(yōu)點(diǎn)：集成度高：許多不太復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合，只要一片單片機(jī)就可以了。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：方便使用，方便升級(jí)。芯片內(nèi)部采樣模塊化結(jié)構(gòu)，增加或者更換一個(gè)模塊，就得到一個(gè)指令系統(tǒng)和引腳兼容的新的單片機(jī)產(chǎn)品。擴(kuò)展方便：存儲(chǔ)器、IO擴(kuò)展方便，可選的外圍芯片眾多?？煽啃愿撸嚎偩€在片內(nèi)，不易受到干擾。體積小，易于屏蔽?？稍诟鞣N惡劣條件下工作。運(yùn)算功能強(qiáng)：有加、減、乘、除、邏輯運(yùn)算、跳轉(zhuǎn)

9、指令、位操作指令等。容易產(chǎn)品化：很容易形成產(chǎn)品，裝入各種儀器，儀表，控制裝置中。,四、 單片機(jī)的學(xué)習(xí),學(xué)好這門課是非常有用的！ 學(xué)習(xí)方法： 預(yù)習(xí)，聽(tīng)講，復(fù)習(xí)，作業(yè)，突擊參考書仿真軟件答疑,推薦參考書：,1.張毅剛 等 《MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)》 哈工大出版社 （很配套，比咱們的教材講的深）2.徐愛(ài)鈞 彭秀華《單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言C51應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》（很實(shí)用的書）3. AT89S52 的 Datashee

10、t（從互聯(lián)網(wǎng)下載）4.網(wǎng)絡(luò)文章：從Cygnal C8051F看8位單片機(jī)發(fā)展之路 北京航空航天大學(xué)　何立民5.鄭學(xué)堅(jiān) 周斌《微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》清華大學(xué)出版社 （這本書可以好好看看）,常用網(wǎng)站：,http://www.baidu.com/http://www.google.com/http://www.21ic.com/http://www.atmel.com（下載AT89S52的Datasheet）,仿真軟件：,到“周立功