一、教学目的

1、了解单片机的发展历史和应用范围；

2、

二、教学重点及难点

1、单片机的结构组成；

2、单片机的各引脚功能 

                       新课内容

一、单片机概述

1.单片机简介

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicroController Unit），单片机芯片常用英文字母的缩写MCU表示单片机。其采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、多种I/O端口和中断系统、定时器/计时器集成到一块硅片上构成一个小而完善的微型计算机系统，简称单片机。 

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌人式微控制器(micro controller unit),单片机芯片常用英文母的缩写MCU 表示。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。单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统)。和几最小系计算机相比,单片机只缺少了外围设备。单片机的体积小、质量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择,它最早被用在工业控制领域。

 单片机由芯片内仅有CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

2.单片机发展及应用

20 世纪70 年代,美国仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor)首先推出了第一款单片机F-8,随后Intel 公司推出了MCS-48 单片机系列,其他一些公司，如Motorola、Zilog 等也先后推出了自己的单片机，取得了一定的成果，这是单片机的起步与探索阶段。总体来说，这一阶段的单片机性能较弱，属于中低档产品。随着集成技术的提高以及CMOS技术的发展,单片机的性能也随之改善,高性能的8 位单片机相继问世。1980 年，Intel 公司推出了8位高档MCS-51系列单片机,性能得到很大的提高,应用领域也大为扩展，这是单片机的完善阶段。1983 年,Intel 公司推出了16 位MCS-96 系列单片机，加入了更多的外围接口,如模数转换器(ADC)、看门狗(watch dog timer,WDT)、脉宽调制器(PWM)等，其他一些公司也相继推出了各自的高性能单片机系统。随后许多用在高端单片机上的技术被下移到8位单片机上,这些单片机内部一般都有非常丰富的外围接口，强化了智能控制器的特征,这是8位单片机与16位单片机的推出阶段。随着科学技术的进步,早期的8 位中低档单片机逐渐被淘汰,但8位单片机并没有消失，尤其是以80C51为内核的单片机，不仅没有消失,还呈现出快速发展的趋势。

  近年来,Intel、Motorola 等公司又先后推出了性能更为优越的32 位单片机，单片机的应用达到了一个更新的层次。

  单片机的型号有8031、8051.80C51、805287585 等，那么这些型号的单片机有什么区别呢? 在这里简单介绍一下。

  8031/8051/8751是Intel 公司早期的产品。

  8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路74LS373(74L.S373 为8位地址锁存器)，外接的程序存储器多为EPROM(一种断电后仍能保留数据的计算机储存芯片，即非易失性的芯片。它是一组浮栅晶体管，被一个提供比电子电路常用电压更高电压的电子器件分别编程。一旦编程完成后，EPROM 只能用强紫外线照射来擦除。通过封装顶部能看见硅片的透明窗口，很容易识别EPROM,这个窗口同时用来进行紫外线擦除)的2764 系列。用户若想对写人到EPROM 中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再写人。写人到外接程序存储器的程序代码没有保密性可言。

  8051片内有4 KB的ROM,无须外接外存储器和74LS373,更能体现“单片”的简练。但是用户自编的程序无法烧写到其ROM 中，只有将程序交芯片厂烧写，并且是一次性的，之后不能改写其内容。

  8751与8051基本一样，但8751片内有4 KB的EPROM,用户可以将自己编写的程序写人单片机的EPROM 中进行现场实验与应用,EPROM 的改写同样需要用紫外线灯照一定时间擦除后再烧写。

 由于上述类型的单片机应用较早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断地改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，纯大多数管脚也兼容，在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。

 在众多的51系列单片机中，ATMEL 公司的AT8C51A78951实用，因它不但和8051措令、管御完全兼容，而且其片内的4 KB程序存储器是Pash工艺的。对于这种工艺的6器，用户可以用电的方式对其瞬间接除、改写，一般为ATELAT8X的器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了用户的劳动成果。

3.RAM和ROM的区别

ROM和RAM是计算机内存储器的两种型号，ROM表示的是只读存储器，即：它只能读出信息，不能写入信息，计算机关闭电源后其内的信息仍旧保存，一般用它存储固定的系统软件和字库等。RAM表示的是读写存储器，可其中的任一存储单元进行读或写操作，计算机关闭电源后其内的信息将不在保存，再次开机需要重新装入，通常用来存放操作系统，各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等，我们常说的内存主要是指RAM。