第1章单片机概述教学研究报告.ppt

单片机是一种集成了计算机主要部分的微控制器，通常包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口等部件，并将其构建在一个小型的集成电路芯片上。由于其体积小、成本低、功能强、可靠性高、使用方便，使得单片机被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、商用产品以及计算机外部设备与智能接口等众多领域。 单片机的发展历史可以划分为几个阶段。最初，单片机的集成度较低，功能有限。随着半导体技术的进步，单片机经历了从低性能到高性能的发展阶段，其处理能力、存储容量、数据总线宽度以及I/O能力等均得到了显著提升。典型的单片机产品也由最初的4位、8位发展至16位、32位，甚至64位。代表性器件厂家包括美国的Intel、Motorola、Microchip、Atmel，荷兰的Philips，德国的Siemens，以及日本的Nec等。 单片机的应用特点包括体积小、可靠性高、功能强大、使用方便、性能价格比高和易于产品化。由于单片机的这些特点，它在多个领域中扮演了重要角色，如在工业控制中用于数控机床和自动生产线的控制，在仪器仪表中用于医疗器械和数字示波器，在家用电器中用于微波炉、电视机和空调等的控制。同时，单片机也被应用于计算机外部设备与智能接口，如图形终端机，以及商用产品中的自动售货机和电子收款机。 随着技术的发展，单片机的性能正在不断提升，其发展趋势主要集中在CPU的改进、存储器的发展以及片内I/O的改进等方面。CPU的改进涉及采用双CPU结构、增加数据总线宽度和串行总线结构等。存储器的发展则体现在存储容量的增加、采用E2PROM或Flash存储器以及程序的保密化上。片内I/O的改进包括增加并行口的驱动能力，使得单片机可以直接承受大电流和高电压。 在教学和研究中，单片机教学研究通常需要涉及理论课和实验课两部分，理论课着重讲述单片机的基本原理、结构和应用系统设计方法。实验课则要求学生根据实验大纲完成相关设计。课程的特点是实践性强，要求学生通过本课程的学习，掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行简单的单片机应用系统的设计和调试。此外，由于授课时间有限，学生需要做好预习和复习工作，确保能够充分理解和掌握课程内容。 单片机作为电子计算机的一种，已在各个领域广泛应用，并随着技术进步不断地发展和改进。其强大的功能和高性价比使之成为现代电子技术不可或缺的一部分，并且对于学习和研究电子技术的学生和专家来说，掌握单片机的相关知识和技术至关重要。