单片机原理及应用教学教案.doc

文档介绍：

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1、什么是单片机

2、单片机的发展

二、授课类型:讲授

三、授课时数:2学时

四、教学目标:了解单片机的演进,应用领域跟应用方式,掌握单片机的特征

五、教学重、难点:

重点/难点:单片机的特点

六、教学设想:

借助产品、作品演示,一方面可以让教学生动计算机原理教案下载,另一方面可以腾出大量时间推进对重难点知识的讲解,增强学生对常识的理解,同时增加它们对本学科的兴趣.

七、教学过程:(板书)

一、什么是单片机

随着微电子技术的不断发展,计算机科技也受到逐渐演进,并且因为芯片的集成度的提升而让计算机微型化,出现了单片微型计算机(Single puter),简称单片机,也可称为微控制器MCU(Micro controller Unit)。单片机,即集成在一块芯片上的计算机,集成了中央处理器CPU(Central Processing Unit)、随机存储器RAM(Random Access Memory)、只读存储器(Read Only Memory)、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。

二、单片微型计算机发展概况

单片机出现的历史并不长, 但发展非常强劲。它的形成与演进和微处理器的形成与演进大体同步, 自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器(4004)以来, 它的发展至现在为止大致能分为5个阶段:

第1阶段(1971~1976): 单片机发展的初级阶段。 1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2 000只晶体管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其他各公司陆续启用的8位微处理器。

第2阶段(1976~1980): 低性能单片机阶段。以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、 8位定时/计数器、 RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不小于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中断系统也较简单, 但用途能满足通常工业控制和智能化仪器、仪表等的还要。

第3阶段(1980~1983): 高性能单片机阶段。这一阶段启用的高性能8位单片机普遍具有串行口, 有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大计算机原理教案下载,且寻址范围可达64 KB, 个别片内还具有A/D转换接口。

第4阶段(1983~80年代末): 16位单片机阶段。 1983年Intel公司又启用了高性能的16位单片机MCS—96系列, 由于其运用了最新的生产工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。

第5阶段(90年代): 单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向最高水平发展。

单片机的应用特性:

(1)集成度高

MCS-51系列单片机代表产品为8051,8051内部包括4KB的ROM、128B的RAM、四个8位并行口、一个全双工串行口、两个16位定时器/计数器以及一个处理功能超强的中央处理器。

(2)系统结构简单

MCS-51系列单片机芯片内部配备模块化结构,增加或更改一个模块能够获取指令系统和引脚兼容的新产品。另一方面,MCS-51系列单片机具有64KB的内部程序存储器寻址能力和64KB的内部RAM和I/O口寻址能力。Intel公司标准的I/O接口电路和存储器电路都可以直接连至MCS-51系列单片机上以扩展系统用途,应用比较灵活。

(3)可靠性高

单片机产品跟其它产品一样,出厂指标有军用品、工业品和商用品之分。其中军用品要求绝对可靠,在任何恶劣的环境下都可可靠工作,主要适于装备平台、航空器等方面。单片机属于工业品,能在常温下工作,不需要在频率恒定的机房内工作。由于单片机总线大多在芯片内部不易受干扰,而且单片机应用系统体积小,易于屏蔽,所以单片机的可靠性较高。(4)处理功能强,速度快

MCS-51系列单片机指令系统中带有加、减、乘、除指令,各种逻辑运算跟转移指令,还带有位操作功能。CPU时钟速率高达12MHz,单字节乘法跟加法仅应该4

μs,而且具备特殊的多机通信用途,可成为多机系统中的子系统。

单片机的制造工艺:

制造单片机的工艺只有两种:HMOS工艺跟CHMOS工艺。