1、1 1.1.绪绪 论论 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进 入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称 PC 机。它由 主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。 这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机 （亦称微控制器） 。 顾名思义， 这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。 它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小， 通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑 的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的
2、速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电 路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提 供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择 1.1 1.1 单片机基础知识单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是 把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计 算机。 MCS-51 单片机是美国 INTEL 公司于 1980 年推出的产品，与 MCS- 48 单 片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电 2 路单元和指令， 指令数达 111 条， MCS-51
3、单片机可以算是相当成功的产品， 一直到现在，MCS-51 系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校 及专业学校的培训教材仍与 MSC-51 单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51 系列单片机主要包括 8031、8051 和 8751 等通用产品。 1.2 1.2 单片机的应用领域单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用 设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴： 一、在智能仪器仪表的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用 方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸 如电压、功率
4、、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬 度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、 智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的 测量设备（功率计，示波器，各种分析仪） 。 二、在家用电器中的应用 可以这样说， 现在的家用电器基本上都采用了单片机控制， 从电饭煲、 洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备， 五花八门，无所不在。 三、在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流 水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成 3 二级控制系统等。 四、在计算机网
5、络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通 信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的 通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机、电话机、小型程控交 换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见 的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 五、单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析 仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商、金融、科研、教育、国防航空等领域都有着十 分广泛的用途。 1.31.3 单片机的发展趋势单片机的发展趋势 单片机
6、现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制 造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，应有尽 有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互 补，为单片机的应用提供了广阔的天地。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 一、微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器（CPU） 、随机存取数据存储 4 （RAM） 、只读程序存储器（ROM） 、并行和串行通信接口，中断系统、定时 电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D 转换器、PMW（脉宽调制电路） 、WDT（看门狗） 、有些单片机将 LCD（液晶） 驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功 能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具 有自己特色的单片机芯片。 此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功 能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装 形式，其中 SMD（表面封装）越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝 微
