單片機(jī)原理及應(yīng)用第1章課件

單片機(jī)原理及應(yīng)用ThePrinciplesandApplicationsofMCU單片機(jī)原理及應(yīng)用ThePrinciplesandApp課程介紹課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用學(xué)時(shí)：30（理論）+8（實(shí)驗(yàn)）學(xué)分：2.5類(lèi)型：專(zhuān)業(yè)限選課（考試）起止周：8~15周教材：林立，張俊亮.單片機(jī)原理及應(yīng)用——基于Proteus和KeilC（第3版）.電子工業(yè)出版社，2014.2課程介紹課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用2第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述

1.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介3第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述1.1單片機(jī)概述31.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述

41.1單片機(jī)概述第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述41.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？51.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？51.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？61.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？6——從微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起7——從微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起7

分支一：通用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Universal

microComputerSystem）UCS——為滿(mǎn)足眾多普通應(yīng)用場(chǎng)合需要而發(fā)展的一類(lèi)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

技術(shù)要求:高速計(jì)算+海量存儲(chǔ)發(fā)展方向:CPU速度不斷提升，存儲(chǔ)容量不斷擴(kuò)大

386486Pentium

PentiumⅣConroeII8分支一：通用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)UCS——為滿(mǎn)足眾多普通應(yīng)用場(chǎng)個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）CPU+存儲(chǔ)器+主板+顯卡+聲卡+網(wǎng)卡+顯示器+鼠標(biāo)+鍵盤(pán)…基本功能部件接口部件外部設(shè)備支持它的軟件五花八門(mén)，應(yīng)有盡有9個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）CPU+存儲(chǔ)

分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

（EmbeddedComputerSystem）ECS——能嵌入到對(duì)象體系中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化為目的的一類(lèi)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求：必須滿(mǎn)足對(duì)象體系的物理、電氣和環(huán)境以及產(chǎn)品成本等要求發(fā)展方向:與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制可靠性

10分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求：必須滿(mǎn)足對(duì)象PC→電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種接口板卡→IPC（工控機(jī)）→嵌入到大型對(duì)象系統(tǒng)中（實(shí)現(xiàn)智能化）工業(yè)計(jì)算機(jī)（IndustrialPersonalComputer）

船舶駕駛室集中控制臺(tái)自動(dòng)配料控制系統(tǒng)電站鍋爐控制系統(tǒng)11PC→電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種接口板卡→IPC（眾多小型對(duì)象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元…）無(wú)法使用IPC→需要發(fā)展一類(lèi)特殊的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)12眾多小型對(duì)象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元…）無(wú)法使用IPC→單片計(jì)算機(jī)（SingleChipMicrocomputer，SCM）（MCU）SCM——將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專(zhuān)用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用：SCM硬件+SCM軟件+少量外圍電路→嵌入式微機(jī)系統(tǒng)+被控對(duì)象→微電腦控制產(chǎn)品13單片計(jì)算機(jī)（SingleChipMicrocompute1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？141.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？14應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘15應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘15應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘16應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘16數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘17數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘17單片IC（單片機(jī)）電子鐘18單片IC（單片機(jī)）電子鐘18單片IC（單片機(jī)）電子鐘19單片IC（單片機(jī)）電子鐘19應(yīng)用單片機(jī)的意義簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，設(shè)計(jì)更加靈活，便于產(chǎn)品二次開(kāi)發(fā)，從而降低了硬件開(kāi)發(fā)成本，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了。20應(yīng)用單片機(jī)的意義簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，設(shè)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例——抽油機(jī)節(jié)能控制儀研制游梁式抽油機(jī)國(guó)內(nèi)約有10萬(wàn)多臺(tái)游梁式抽油機(jī)，電能消耗問(wèn)題十分突出！高能耗原因1：“大馬拉小車(chē)”正常抽油時(shí)僅需配備較小功率電機(jī)；為應(yīng)對(duì)起動(dòng)、稠油、結(jié)蠟、結(jié)凍等偶然事件，需要配備大功率電機(jī)21單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例——抽油機(jī)節(jié)能控制儀研制游梁式抽油機(jī)國(guó)內(nèi)約有高能耗原因2：“產(chǎn)抽不平衡”油田開(kāi)采后期，地層供液能力↓→抽油能力大于供液能力→抽油機(jī)工作效率↓22高能耗原因2：22

控制方案根據(jù)實(shí)際工況，確定最適接線(xiàn)方式，實(shí)施雙向動(dòng)態(tài)切換時(shí)間→Δ形狀態(tài)Y形狀態(tài)過(guò)載停機(jī)Δ起動(dòng)O←負(fù)載節(jié)能原理1——Y-△切換23控制方案時(shí)間→Δ形狀態(tài)Y形狀態(tài)過(guò)開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間根據(jù)間抽規(guī)律設(shè)置開(kāi)機(jī)時(shí)間T1和停機(jī)時(shí)間T2開(kāi)機(jī)T1小時(shí)停機(jī)T2小時(shí)節(jié)能原理2——間歇式抽油控制24開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間根據(jù)間抽規(guī)律設(shè)置開(kāi)機(jī)時(shí)間T1和停機(jī)時(shí)綜合上述兩種原理——抽油機(jī)自動(dòng)雙向切換與間抽控制技術(shù)開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間總節(jié)電效果∝節(jié)電率△Y

+節(jié)電率間抽25綜合上述兩種原理——開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間總節(jié)電效果∝

電源開(kāi)關(guān)

交流接觸器

電動(dòng)機(jī)功率變送器

抽油機(jī)電控箱基于單片機(jī)的抽油機(jī)節(jié)能控制方案節(jié)能控制儀

A/D轉(zhuǎn)換器中間繼電器

數(shù)碼管顯示器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器薄膜式按鍵單片機(jī)26電源開(kāi)關(guān)交流接觸器電動(dòng)機(jī)功率變送器試驗(yàn)結(jié)果在未使用間抽控制功能的情況下，平均有功功率降低約15%節(jié)能控制儀抽油機(jī)電控柜27試驗(yàn)結(jié)果節(jié)能控制儀抽油機(jī)電控柜271.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？281.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？28單片機(jī)的應(yīng)用iSuppli公司對(duì)于中國(guó)MCU消費(fèi)額的預(yù)測(cè)。

29單片機(jī)的應(yīng)用iSuppli公司對(duì)于中國(guó)MCU消費(fèi)額的預(yù)測(cè)。到2016年，中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到49.5億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)的復(fù)合年度增長(zhǎng)率為7.3%。30到2016年，中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到49.5億美元，預(yù)測(cè)期單片機(jī)的應(yīng)用ST推出‘智能’隱形眼鏡內(nèi)嵌無(wú)線(xiàn)傳感器31單片機(jī)的應(yīng)用ST推出‘智能’隱形眼鏡內(nèi)嵌無(wú)線(xiàn)傳感器31汽車(chē)電控系統(tǒng)中的單片機(jī)應(yīng)用32汽車(chē)電控系統(tǒng)中的單片機(jī)應(yīng)用32單片機(jī)的應(yīng)用多機(jī)應(yīng)用在較復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)中，經(jīng)常要采用分布式測(cè)控系統(tǒng)完成大量的分布參數(shù)的采集。在這類(lèi)系統(tǒng)中，采用單片機(jī)作為分布式系統(tǒng)的前端采集模塊，系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，數(shù)據(jù)采集方便靈活，成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。33單片機(jī)的應(yīng)用多機(jī)應(yīng)用33單片機(jī)的應(yīng)用34單片機(jī)的應(yīng)用34家庭智能管理系統(tǒng)社區(qū)建筑的水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，遠(yuǎn)程點(diǎn)菜器等。35家庭智能管理系統(tǒng)社區(qū)建筑的水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全36第1章基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人民生活的各個(gè)領(lǐng)域3636第1章基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人民生活的1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？371.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？37單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位微處理器

1971年1月，INTEL公司的特德·霍夫在與日本商業(yè)通訊公司合作研制臺(tái)式計(jì)算器時(shí)，將原始方案的十幾個(gè)芯片壓縮成三個(gè)集成電路芯片。其中的兩個(gè)芯片分別用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，另一芯片集成了運(yùn)算器和控制器及一些寄存器，稱(chēng)為微處理器（即Intel4004）。4004微處理器38/wz/CRXDQWHFA/20120602/20120602.htm單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位微處理器1971年1月，IN單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位單片機(jī)自1975年美國(guó)TI公司首次推出4位單片機(jī)TMS-1000后，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)公司競(jìng)相推出4位單片機(jī)。例如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司(NationalSemiconductor)的COP402系列，日本電氣公司(NEC)的μPD75XX系列，美國(guó)洛克威爾公司(Rockwell)的PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88系列等。4位單片機(jī)主要用于家用電器、電子玩具等。39單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位單片機(jī)39單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位微處理器

1972年，Intel8008，8位，集成度約2000管/片，時(shí)鐘頻率1MHz。40單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位微處理器40單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)1976年9月，美國(guó)Intel公司首先推出了MCS-48系列8位單片機(jī)以后，單片機(jī)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，8位單片機(jī)紛紛應(yīng)運(yùn)而生。例如，莫斯特克(Mostek)和仙童(Fairchild)公司共同合作生產(chǎn)的3870(F8)系列，摩托羅拉(Motorola)公司的6801系列等。在1978年以前各廠(chǎng)家生產(chǎn)的8位單片機(jī)，由于受集成度(幾千只管/片)的限制，一般沒(méi)有串行接口，并且尋址空間的范圍小(小于8KB)，從性能上看屬于低檔8位單片機(jī)。41單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)41單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)隨著集成電路工藝水平的提高，在1978年到1983年期間集成度提高到幾萬(wàn)只管/片，因而一些高性能的8位單片機(jī)相繼問(wèn)世。例如，1978年摩托羅拉公司的MC6801系列，齊洛格(Zilog)公司的Z8系列，1979年NEC公司的μPD78XX系列，1980年Intel公司的MCS-51系列。這類(lèi)單片機(jī)的尋址能力達(dá)64KB，片內(nèi)ROM容量達(dá)4~8KB，片內(nèi)除帶有并行I/O口外，還有串行I/O口，甚至某些還有A/D轉(zhuǎn)換器功能。因此，把這類(lèi)單片機(jī)稱(chēng)為高檔8位單片機(jī)。42單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)4243單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)在高檔8位單片機(jī)的基礎(chǔ)上，單片機(jī)功能進(jìn)一步得到提高，近年來(lái)推出了超8位單片機(jī)。如Intel公司的8X252、UPI-45283C152，Zilog公司的Super8，Motorola公司的MC68HC等，它們不但進(jìn)一步擴(kuò)大了片內(nèi)ROM和RAM的容量，同時(shí)還增加了通信功能、DMA傳輸功能以及高速I(mǎi)/O功能等。8位單片機(jī)由于功能強(qiáng)，被廣泛用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個(gè)領(lǐng)域。4343單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)43

﹡ATMEL公司融入Flash存儲(chǔ)器技術(shù)的AT89系列；

﹡Philips公司的80C51、80C552系列；

﹡華邦公司的W78C51、W77C51高速低價(jià)系列；

﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列；

﹡LG公司的GMS90/97低壓高速系列；

﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列；

﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC單片機(jī)；

﹡宏晶科技STC89C5X系列?！?/p>

80C51系列單片機(jī)產(chǎn)品繁多，近年來(lái)推出的與80C51兼容的主要產(chǎn)品有：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)展及其主要品種44﹡ATMEL公司融入Flash存儲(chǔ)器技術(shù)的AT89系列；單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、低功耗單片機(jī)（SCM）→微控制器（MicroControllerUnit）MicroControllerUnitSingleChipMicrocomputer8位的51內(nèi)核單片機(jī)仍然是目前主流機(jī)型。45單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、低功耗MicroCon單片機(jī)發(fā)展及其主要品種16位單片機(jī)Intel的MCS-96系列16位單片機(jī)；芯片內(nèi)集成：16位CPU、8K字節(jié)ROM、232字節(jié)RAM、5個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K。片上還有8路10位ADC、1路PWM輸出及高速I(mǎi)/O部件等。特點(diǎn)是：片內(nèi)面向測(cè)控系統(tǒng)外圍電路增強(qiáng)，使單片機(jī)可以方便靈活地用于復(fù)雜的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)及設(shè)備。“微控制器”的稱(chēng)謂更能反應(yīng)單片機(jī)的本質(zhì)。Microchip的PIC系列RISC單片機(jī)；TI的MSP430F系列16位低功耗單片機(jī)。46單片機(jī)發(fā)展及其主要品種16位單片機(jī)46單片機(jī)發(fā)展及其主要品種32位單片機(jī)近年來(lái)，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家已進(jìn)入更高性能的32位單片機(jī)研制、生產(chǎn)階段。需要提及的是，單片機(jī)的發(fā)展雖然按先后順序經(jīng)歷了4位、8位、16位、32位的階段，但從實(shí)際使用情況看，并沒(méi)有出現(xiàn)推陳出新、以新代舊的局面。4位、8位、16位、32位單片機(jī)仍各有應(yīng)用領(lǐng)域，如4位單片機(jī)在一些簡(jiǎn)單家用電器、高檔玩具中仍有應(yīng)用，8位、16位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合仍占主流地位，32位單片機(jī)在比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中才有應(yīng)用。47單片機(jī)發(fā)展及其主要品種32位單片機(jī)47單片機(jī)發(fā)展及其主要品種48單片機(jī)發(fā)展及其主要品種48迄今為止，世界各地廠(chǎng)商已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品種的單片機(jī)產(chǎn)品。49迄今為止，世界各地廠(chǎng)商已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？501.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？50各組成部分既相對(duì)獨(dú)立，又相互交叉教學(xué)目標(biāo)——掌握單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能需要具備——單片機(jī)硬件、軟件、接口、開(kāi)發(fā)工具四方面知識(shí)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)接口系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具51各組成部分既相對(duì)獨(dú)立，又相互交叉教學(xué)目標(biāo)——掌握單片機(jī)原理與硬件系統(tǒng)（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲(chǔ)器輸入/輸出單元定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)串行通信52硬件系統(tǒng)（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲(chǔ)器輸入軟件系統(tǒng)C51語(yǔ)言程序匯編語(yǔ)言程序53軟件系統(tǒng)C51語(yǔ)言程序匯編語(yǔ)言程序53接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴(kuò)展）鍵盤(pán)電路數(shù)碼管鍵盤(pán)模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換可編程接口54接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴(kuò)展）鍵盤(pán)電路數(shù)碼單片機(jī)本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱55單片機(jī)本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。單片機(jī)實(shí)開(kāi)發(fā)工具——PROTEUS單片機(jī)仿真軟件

56開(kāi)發(fā)工具——PROTEUS單片機(jī)仿真軟件56

KeilC51簡(jiǎn)介

KeilC51是51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言環(huán)境，可以進(jìn)行純軟件仿真；也可以與Proteus軟件聯(lián)合進(jìn)行仿真。開(kāi)發(fā)工具——Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件57KeilC51簡(jiǎn)介開(kāi)發(fā)工具——Keil仿真運(yùn)行效果58仿真運(yùn)行效果58第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理第3章單片機(jī)的匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)第4章單片機(jī)的C51語(yǔ)言第5章單片機(jī)的中斷系統(tǒng)第6章單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器第7章單片機(jī)的串行通信技術(shù)第8章單片機(jī)接口技術(shù)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)附錄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材介紹59第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述教材介紹59課件下載60課件下載60單片機(jī)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站（/dpj/）61單片機(jī)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站（.學(xué)習(xí)方法62學(xué)習(xí)方法62參考資料何立民.單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006李勛.單片機(jī)實(shí)用教程（第2版）[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006沙占友.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006謝維成,楊加國(guó).單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第3版）[M].北京:清華大學(xué)出版社，2014.各大電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站63參考資料何立民.單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用設(shè)計(jì)（第2版）[M1.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介641.1單片機(jī)概述641.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)

1、數(shù)制定義——2、10、16進(jìn)制數(shù)的概念2、數(shù)制轉(zhuǎn)換——2、10、16進(jìn)制數(shù)的換算3、有符號(hào)數(shù)——2進(jìn)制負(fù)數(shù)的表示方法4、位-字節(jié)-字——2進(jìn)制基本概念5、ASCII碼——字符的2進(jìn)制表示方法6、BCD碼——10進(jìn)制數(shù)的2進(jìn)制表示方法7、基本邏輯門(mén)電路——與、或、非、與非651.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1、數(shù)制定義——2、10、161.數(shù)制單片機(jī)常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。符號(hào)集：0～9；規(guī)則：逢十進(jìn)一；十進(jìn)制數(shù)的后綴為D但可省略；十進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示，例如：其中，10為基數(shù)，0～9為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：(1)、十進(jìn)制數(shù)，ND661.數(shù)制單片機(jī)常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。符號(hào)集(2)、二進(jìn)制數(shù)，NB符號(hào)集：0、1；規(guī)則：逢二進(jìn)一；二進(jìn)制數(shù)的后綴為B且不可省略；二進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示，例如：其中，2為基數(shù)，0和1為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：67(2)、二進(jìn)制數(shù)，NB符號(hào)集：0、1；其中，2為基數(shù)，0和1(3)、十六進(jìn)制數(shù)，NH符號(hào)集：0～9、A～F；規(guī)則：逢十六進(jìn)一；十六進(jìn)制數(shù)的后綴為H且不可省略；十六進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示。例如：其中，16為基數(shù)，0～15為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：68(3)、十六進(jìn)制數(shù)，NH符號(hào)集：0～9、A～F；其中，16為2.數(shù)制轉(zhuǎn)換

(1)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換規(guī)則：按二進(jìn)制表達(dá)式展開(kāi)，按十進(jìn)制運(yùn)算求和。例如：111111118421163264128記憶：1100B=121001B=91111B=1511111111B=255舉例：692.數(shù)制轉(zhuǎn)換(1)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例如：1111（2）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換規(guī)則：按十六進(jìn)制表達(dá)式展開(kāi)，按十進(jìn)制運(yùn)算求和。例如：70（2）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例如：70(3)二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1010B=0AH1101B=0DH1011B=0BH1110B=0EH1100B=0CH1111B=0FH記憶：從低位起由右到左，每4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)。例如：（最后一組不足時(shí)左邊添0湊齊4位）轉(zhuǎn)換規(guī)則：71(3)二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1010B=0AH(4)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則：“除基取余”。十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。例如：72(4)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制整數(shù)例如：723.有符號(hào)數(shù)的表示方法

有符號(hào)數(shù)：最高位為符號(hào)位，0”表示“+”

，“1”表示“-”

。其余為數(shù)值位例如：+123→01111011B-123→11111011B11111011B→=251？=-123？靠事先約定無(wú)符號(hào)數(shù)：最高位不作為符號(hào)位，全部為數(shù)值位。733.有符號(hào)數(shù)的表示方法有符號(hào)數(shù)：最高位為符號(hào)位，0”表示“有符號(hào)數(shù)有3種編碼形式：原碼、反碼和補(bǔ)碼基本規(guī)律：正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼都是相同的，而負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼各有不同。運(yùn)算規(guī)則：當(dāng)有符號(hào)數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，可以把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。CPU中便無(wú)需設(shè)置硬件減法器，從而可簡(jiǎn)化其硬件結(jié)構(gòu)。74有符號(hào)數(shù)有3種編碼形式：原碼、反碼和補(bǔ)碼基本規(guī)律：7475信息在計(jì)算機(jī)中的表示(1).原碼原碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，其余的位用于表示數(shù)的絕對(duì)值。對(duì)于一個(gè)N位的二進(jìn)制，它的原碼表示范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，例如：如果用8位二進(jìn)制表示原碼，則數(shù)的范圍為-127~+127。符號(hào)位絕對(duì)值75信息在計(jì)算機(jī)中的表示(1).原碼符號(hào)位絕對(duì)值76信息在計(jì)算機(jī)中的表示原碼表示時(shí)，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-0的編碼為10000000，+0的編碼為00000000。【例1-1】求+67、-25的原碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）因?yàn)?67=67=1000011B-25=25=11001B所以[+67]原=01000011B[-25]原=10011001B76信息在計(jì)算機(jī)中的表示原碼表示時(shí)，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-077信息在計(jì)算機(jī)中的表示(2).反碼反碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，正數(shù)的反碼與原碼相同，而負(fù)數(shù)的反碼可在原碼的基礎(chǔ)之上，符號(hào)位不變，其余位取反得到。對(duì)于一個(gè)n位的二進(jìn)制，它的反碼表示范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，對(duì)于0，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-0的反碼為11111111B，+0的反碼為00000000B。77信息在計(jì)算機(jī)中的表示(2).反碼78信息在計(jì)算機(jī)中的表示【例1-2】求+67、-25的反碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）。因?yàn)?/p>

[+67]原=01000011B [-25]原=10011001B所以

[+67]反=01000011B [-25]反=11100110B二進(jìn)制數(shù)采用原碼和反碼表示時(shí)，符號(hào)位不能同數(shù)值一道參加運(yùn)算。78信息在計(jì)算機(jī)中的表示【例1-2】求+67、-25的反碼79信息在計(jì)算機(jī)中的表示(3).補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼可在原碼的基礎(chǔ)之上，符號(hào)位不變，其余位取反，末位加1得到。對(duì)于一個(gè)負(fù)數(shù)X，X的補(bǔ)碼也可用2n-|X|得到，其中n為計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)?！纠?-3】求+67、-25的補(bǔ)碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）。因?yàn)閇+67]原=01000011B[-25]原=10011001B所以[+67]補(bǔ)=01000011B[-25]補(bǔ)=11100111B

另外，對(duì)于計(jì)算補(bǔ)碼，也可用一種求補(bǔ)運(yùn)算方法求得。79信息在計(jì)算機(jī)中的表示(3).補(bǔ)碼【例1-3】求+680信息在計(jì)算機(jī)中的表示求補(bǔ)運(yùn)算：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，符號(hào)位和數(shù)值位一起取反，末位加1。求補(bǔ)運(yùn)算具有以下的特點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)數(shù)X[X]補(bǔ)

[-X]補(bǔ)

[X]補(bǔ)【例1-4】已知+25的補(bǔ)碼為00011001B，用求補(bǔ)運(yùn)算求-25的補(bǔ)碼。因?yàn)閇25]補(bǔ)

[-25]補(bǔ)所以

[-25]補(bǔ)=11100110+1=11100111B補(bǔ)碼數(shù)的表示范圍，對(duì)于一個(gè)n位的二進(jìn)制，它的補(bǔ)碼表示范圍為-(2n-1)~+(2n-1-1)。補(bǔ)碼表示時(shí)，對(duì)于0，-0和+0的補(bǔ)碼是相同的，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，則0的補(bǔ)碼為00000000B。80信息在計(jì)算機(jī)中的表示求補(bǔ)運(yùn)算：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，符號(hào)位和數(shù)值81信息在計(jì)算機(jī)中的表示(4).補(bǔ)碼的加減運(yùn)算補(bǔ)碼的加法運(yùn)算規(guī)則：

[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)

[X-Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)對(duì)于[-Y]補(bǔ)只要對(duì)[Y]求補(bǔ)就可以得到。【例1-5】假設(shè)計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為8位，完成下列補(bǔ)碼運(yùn)算。1.25+32[25]補(bǔ)=00011001B[32]補(bǔ)=00100000B[25]補(bǔ)=00011001+[32]補(bǔ)=0010000000111001所以[25+32]補(bǔ)=[25]補(bǔ)+[32]補(bǔ)=00111001B=[57]補(bǔ)補(bǔ)碼的優(yōu)點(diǎn)是可以將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算，同時(shí)數(shù)值連同符號(hào)位可以一起參加運(yùn)算。81信息在計(jì)算機(jī)中的表示(4).補(bǔ)碼的加減運(yùn)算【例1-5】82信息在計(jì)算機(jī)中的表示2.25+（-32）

[25]補(bǔ)=0011001B[-32]補(bǔ)=11100000B[25]補(bǔ)=00011001+[-32]補(bǔ)=1110000011111001所以[25+（-32）]補(bǔ)=[25]補(bǔ)+[-32]補(bǔ)=11111001B=[-7]補(bǔ)3.25-32[25]補(bǔ)=0011001B[-32]補(bǔ)=11100000B[25]補(bǔ)=00011001+[-32]補(bǔ)=1110000011111001所以[25-32]補(bǔ)=[25]補(bǔ)+[-32]補(bǔ)=11111001B=[-7]補(bǔ)4.25-（-32）[25]補(bǔ)=00011001B[32]補(bǔ)=00100000B[25]補(bǔ)=00011001+[32]補(bǔ)=0010000000111001所以[25-（-32）]補(bǔ)=[25]補(bǔ)+[32]補(bǔ)=00111001B=[57]補(bǔ)82信息在計(jì)算機(jī)中的表示2.25+（-32）3.254.

位—字節(jié)—字

位(bit)：二進(jìn)制數(shù)中的一位，其值不是“1”，就是“0”。半字節(jié)

字節(jié)

字（雙字節(jié)）位字節(jié)字節(jié)半字節(jié)：4位二進(jìn)制例如：1000111011001011B=8ECDH字(word)：51單片機(jī)的字由2個(gè)字節(jié)組成，16位字長(zhǎng)。字節(jié)(byte)：一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字節(jié)，可用大寫(xiě)B(tài)表示，例如256字節(jié)→256B。834.位—字節(jié)—字位(bit)：二進(jìn)制數(shù)中的一位，其值不強(qiáng)調(diào)：1)、字節(jié)的表示不可與二進(jìn)制數(shù)的表示相混淆。例如，不應(yīng)將二進(jìn)制數(shù)“1010B”理解為“1010字節(jié)”；2)、千字節(jié)的表示為“KB”，1KB=1024B。例如，64KB=1024B×64=65536B。84強(qiáng)調(diào)：845.

BCD碼

BinaryCodedDecimal——用二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)，稱(chēng)為“二進(jìn)碼十進(jìn)數(shù)”或“二/十進(jìn)制代碼”。8421BCD碼

可以用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)855.BCD碼BinaryCodedDecimal——用一個(gè)字節(jié)表示兩個(gè)十進(jìn)制的數(shù)——壓縮的BCD碼：

如10000111B表示十進(jìn)制的87

用一個(gè)字節(jié)僅表示一位十進(jìn)制的數(shù)——非壓縮的BCD碼：

如00000111B表示十進(jìn)制的786用一個(gè)字節(jié)表示兩個(gè)十進(jìn)制的數(shù)——壓縮的BCD碼：8BCD碼的用途：可使計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算例如：23+15=00100011B+00010101B=00111000B=56(二進(jìn)制)38(BCD)靠事先約定87BCD碼的用途：例如：23+15=00106.

ASCⅡ碼

字母和字符的二進(jìn)制數(shù)表示——ASCⅡ碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange——美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼

)。它采用7位二進(jìn)制編碼表示128個(gè)字符，其中包括數(shù)碼0～9以及英文字母等可打印的字符。高3位低4位‘0’～‘9’→30H～39H‘A’→1000001B→41H例如：886.ASCⅡ碼字母和字符的二進(jìn)制數(shù)表示——ASCⅡ碼(A7.基本邏輯門(mén)電路

數(shù)字計(jì)算機(jī)靠基本邏輯門(mén)電路實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算，其中高電平和低電平分別代表1和0。單片機(jī)原理分析中需要用到一些基本邏輯門(mén)電路、邏輯關(guān)系和邏輯符號(hào)。4種最基本的邏輯關(guān)系如下：與邏輯、或邏輯、非邏輯、與非邏輯

897.基本邏輯門(mén)電路數(shù)字計(jì)算機(jī)靠基本邏輯門(mén)電路實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的（1）與邏輯關(guān)系A(chǔ)BY000010100111與邏輯真值表Y與門(mén)電路

ABY&ABY與門(mén)符號(hào)

90（1）與邏輯關(guān)系A(chǔ)BY000010100111與邏輯真值表（2）或邏輯關(guān)系A(chǔ)BY000011101111或邏輯真值表ABY≥1ABY或門(mén)符號(hào)

或門(mén)電路

Y91（2）或邏輯關(guān)系A(chǔ)BY000011101111或邏輯真值表（3）非邏輯關(guān)系A(chǔ)Y0110非邏輯真值表非門(mén)符號(hào)

AAY

1AY非門(mén)電路

Y92（3）非邏輯關(guān)系A(chǔ)Y0110非邏輯真值表非門(mén)符號(hào)AAY（4）與非邏輯關(guān)系與非邏輯真值表ABY001011101110與非門(mén)符號(hào)

ABY&ABY與非門(mén)電路

Y93（4）與非邏輯關(guān)系與非邏輯真值表ABY001011101194941.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介951.1單片機(jī)概述95Proteus是電路分析與實(shí)物仿真軟件（ISIS和ARES）英國(guó)LabcenterElectronicsLtd.開(kāi)發(fā)提供原理圖繪制、單片機(jī)系統(tǒng)仿真與PCB設(shè)計(jì)等功能（部分功能類(lèi)似于Multisim軟件）

可仿真多種MCU，如51、AVR，PIC，MSP等可仿真許多電子元件，如阻容元件、開(kāi)關(guān)、晶體管、集成電路、液晶顯示器等可提供多種調(diào)試虛擬儀器，如示波器、信號(hào)源等96Proteus是電路分析與實(shí)物仿真軟件（ISIS和ARES）ISIS——智能原理圖輸入系統(tǒng)數(shù)字與模擬電路原理圖繪制數(shù)字與模擬電路仿真運(yùn)行單片機(jī)匯編程序編譯調(diào)試(IntelligentSchematicInputSystem)1.3.1ISIS模塊應(yīng)用舉例97ISIS——智能原理圖輸入系統(tǒng)數(shù)字與模擬電路原理圖繪制(In單片機(jī)系統(tǒng)原理圖數(shù)字與模擬電路原理圖繪制98單片機(jī)系統(tǒng)原理圖數(shù)字與模擬電路原理圖繪制98測(cè)頻電路原理圖99測(cè)頻電路原理圖99可利用線(xiàn)路探針進(jìn)行電路測(cè)量利用不同顏色電路連線(xiàn)顯示相應(yīng)電壓利用箭頭顯示電流方向探針實(shí)時(shí)顯示電壓/電流值暫停時(shí)，使用VirtualInstruments按鈕，可顯示元件參數(shù)信息

數(shù)字與模擬電路仿真運(yùn)行100可利用線(xiàn)路探針進(jìn)行電路測(cè)量利用不同顏色電路連線(xiàn)顯示相應(yīng)電壓探虛擬示波器101虛擬示波器101調(diào)幅信號(hào)輸出信號(hào)發(fā)生器參數(shù)設(shè)置虛擬信號(hào)發(fā)生器102調(diào)幅信號(hào)信號(hào)發(fā)生器虛擬信號(hào)發(fā)生器102音頻信號(hào)激勵(lì)源

使用WindowsWAV文件作為輸入文件。結(jié)合音頻分析圖表，可以聽(tīng)到電路對(duì)音頻信號(hào)處理后的聲音。

音頻信號(hào)輸出103音頻信號(hào)激勵(lì)源使用WindowsWAV文件作為數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)激勵(lì)源

數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)輸出104數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)激勵(lì)源數(shù)字時(shí)鐘104單片機(jī)匯編程序編譯調(diào)試105單片機(jī)匯編程序編譯調(diào)試105應(yīng)用舉例

要求：完成一個(gè)計(jì)數(shù)顯示器的電路原理設(shè)計(jì)、匯編軟件調(diào)試以及動(dòng)態(tài)仿真運(yùn)行三項(xiàng)任務(wù)。106應(yīng)用舉例要求：完成一個(gè)計(jì)數(shù)顯示器的電路原理設(shè)計(jì)、匯編軟件調(diào)（1）啟動(dòng)ISIS107（1）啟動(dòng)ISIS107（2）繪制電路原理圖108（2）繪制電路原理圖108（3）輸入單片機(jī)匯編程序109（3）輸入單片機(jī)匯編程序109（4）進(jìn)行源代碼調(diào)試110（4）進(jìn)行源代碼調(diào)試110（5）仿真運(yùn)行111（5）仿真運(yùn)行111ARES——高級(jí)布線(xiàn)與編輯軟件(AdvancedRoutingandEditingSoftwae)

PCB布局布線(xiàn)設(shè)計(jì)輸出1.3.2ARES模塊應(yīng)用舉例112ARES——高級(jí)布線(xiàn)與編輯軟件(AdvancedRouti113113應(yīng)用舉例

要求：在前述計(jì)數(shù)顯示器電路設(shè)計(jì)與仿真基礎(chǔ)上完成PCB設(shè)計(jì)，并生成制版所需的CADCAM文件。114應(yīng)用舉例要求：在前述計(jì)數(shù)顯示器電路設(shè)計(jì)與仿真基礎(chǔ)上完成PC（1）啟動(dòng)ARES115（1）啟動(dòng)ARES115（2）元器件布局自動(dòng)或手動(dòng)導(dǎo)入電路元器件116（2）元器件布局自動(dòng)或手動(dòng)導(dǎo)入電路元器件116（3）元器件布線(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)連線(xiàn)117（3）元器件布線(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)連線(xiàn)117（4）鋪銅在正面、反面線(xiàn)路板上設(shè)計(jì)填充體）118（4）鋪銅在正面、反面線(xiàn)路板上設(shè)計(jì)填充體）118（5）三維效果圖預(yù)覽制版效果119（5）三維效果圖預(yù)覽制版效果119(6)Gerber輸出生成PCB（絲印層、打孔層、元件層……）光繪文件文件120(6)Gerber輸出生成PCB（絲印層、打孔層、元件層…演示1交通燈控制儀121演示1交通燈控制儀121演示2

簡(jiǎn)易型計(jì)算器122演示2簡(jiǎn)易型計(jì)算器122本章小結(jié)1.單片機(jī)是將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專(zhuān)用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、高性?xún)r(jià)比、低功耗，51內(nèi)核單片機(jī)仍然是目前主流機(jī)型。3.不同數(shù)制轉(zhuǎn)換和基本邏輯門(mén)電路是學(xué)習(xí)單片機(jī)的重要基礎(chǔ)知識(shí)。4.Proteus和KeilC是學(xué)習(xí)單片機(jī)編程的兩個(gè)重要軟件工具。123本章小結(jié)1.單片機(jī)是將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片本章作業(yè)P16：1、5、6、7124本章作業(yè)P16：1、5、6、7124單片機(jī)原理及應(yīng)用ThePrinciplesandApplicationsofMCU單片機(jī)原理及應(yīng)用ThePrinciplesandApp課程介紹課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用學(xué)時(shí)：30（理論）+8（實(shí)驗(yàn)）學(xué)分：2.5類(lèi)型：專(zhuān)業(yè)限選課（考試）起止周：8~15周教材：林立，張俊亮.單片機(jī)原理及應(yīng)用——基于Proteus和KeilC（第3版）.電子工業(yè)出版社，2014.126課程介紹課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用2第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述

1.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介127第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述1.1單片機(jī)概述31.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述

1281.1單片機(jī)概述第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述41.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1291.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？51.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1301.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)（微控制器）？6——從微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起131——從微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起7

分支一：通用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Universal

microComputerSystem）UCS——為滿(mǎn)足眾多普通應(yīng)用場(chǎng)合需要而發(fā)展的一類(lèi)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

技術(shù)要求:高速計(jì)算+海量存儲(chǔ)發(fā)展方向:CPU速度不斷提升，存儲(chǔ)容量不斷擴(kuò)大

386486Pentium

PentiumⅣConroeII132分支一：通用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)UCS——為滿(mǎn)足眾多普通應(yīng)用場(chǎng)個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）CPU+存儲(chǔ)器+主板+顯卡+聲卡+網(wǎng)卡+顯示器+鼠標(biāo)+鍵盤(pán)…基本功能部件接口部件外部設(shè)備支持它的軟件五花八門(mén)，應(yīng)有盡有133個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）CPU+存儲(chǔ)

分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

（EmbeddedComputerSystem）ECS——能嵌入到對(duì)象體系中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化為目的的一類(lèi)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求：必須滿(mǎn)足對(duì)象體系的物理、電氣和環(huán)境以及產(chǎn)品成本等要求發(fā)展方向:與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制可靠性

134分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求：必須滿(mǎn)足對(duì)象PC→電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種接口板卡→IPC（工控機(jī)）→嵌入到大型對(duì)象系統(tǒng)中（實(shí)現(xiàn)智能化）工業(yè)計(jì)算機(jī)（IndustrialPersonalComputer）

船舶駕駛室集中控制臺(tái)自動(dòng)配料控制系統(tǒng)電站鍋爐控制系統(tǒng)135PC→電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種接口板卡→IPC（眾多小型對(duì)象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元…）無(wú)法使用IPC→需要發(fā)展一類(lèi)特殊的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)136眾多小型對(duì)象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元…）無(wú)法使用IPC→單片計(jì)算機(jī)（SingleChipMicrocomputer，SCM）（MCU）SCM——將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專(zhuān)用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用：SCM硬件+SCM軟件+少量外圍電路→嵌入式微機(jī)系統(tǒng)+被控對(duì)象→微電腦控制產(chǎn)品137單片計(jì)算機(jī)（SingleChipMicrocompute1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1381.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？14應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘139應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘15應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘140應(yīng)用單片機(jī)的意義數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘16數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘141數(shù)字電路中由13片IC組成的數(shù)字鐘17單片IC（單片機(jī)）電子鐘142單片IC（單片機(jī)）電子鐘18單片IC（單片機(jī)）電子鐘143單片IC（單片機(jī)）電子鐘19應(yīng)用單片機(jī)的意義簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，設(shè)計(jì)更加靈活，便于產(chǎn)品二次開(kāi)發(fā)，從而降低了硬件開(kāi)發(fā)成本，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能使用單片機(jī)通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了。144應(yīng)用單片機(jī)的意義簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品功能更強(qiáng)大，設(shè)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例——抽油機(jī)節(jié)能控制儀研制游梁式抽油機(jī)國(guó)內(nèi)約有10萬(wàn)多臺(tái)游梁式抽油機(jī)，電能消耗問(wèn)題十分突出！高能耗原因1：“大馬拉小車(chē)”正常抽油時(shí)僅需配備較小功率電機(jī)；為應(yīng)對(duì)起動(dòng)、稠油、結(jié)蠟、結(jié)凍等偶然事件，需要配備大功率電機(jī)145單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例——抽油機(jī)節(jié)能控制儀研制游梁式抽油機(jī)國(guó)內(nèi)約有高能耗原因2：“產(chǎn)抽不平衡”油田開(kāi)采后期，地層供液能力↓→抽油能力大于供液能力→抽油機(jī)工作效率↓146高能耗原因2：22

控制方案根據(jù)實(shí)際工況，確定最適接線(xiàn)方式，實(shí)施雙向動(dòng)態(tài)切換時(shí)間→Δ形狀態(tài)Y形狀態(tài)過(guò)載停機(jī)Δ起動(dòng)O←負(fù)載節(jié)能原理1——Y-△切換147控制方案時(shí)間→Δ形狀態(tài)Y形狀態(tài)過(guò)開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間根據(jù)間抽規(guī)律設(shè)置開(kāi)機(jī)時(shí)間T1和停機(jī)時(shí)間T2開(kāi)機(jī)T1小時(shí)停機(jī)T2小時(shí)節(jié)能原理2——間歇式抽油控制148開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間根據(jù)間抽規(guī)律設(shè)置開(kāi)機(jī)時(shí)間T1和停機(jī)時(shí)綜合上述兩種原理——抽油機(jī)自動(dòng)雙向切換與間抽控制技術(shù)開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間總節(jié)電效果∝節(jié)電率△Y

+節(jié)電率間抽149綜合上述兩種原理——開(kāi)機(jī)停機(jī)開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)停機(jī)時(shí)間總節(jié)電效果∝

電源開(kāi)關(guān)

交流接觸器

電動(dòng)機(jī)功率變送器

抽油機(jī)電控箱基于單片機(jī)的抽油機(jī)節(jié)能控制方案節(jié)能控制儀

A/D轉(zhuǎn)換器中間繼電器

數(shù)碼管顯示器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器薄膜式按鍵單片機(jī)150電源開(kāi)關(guān)交流接觸器電動(dòng)機(jī)功率變送器試驗(yàn)結(jié)果在未使用間抽控制功能的情況下，平均有功功率降低約15%節(jié)能控制儀抽油機(jī)電控柜151試驗(yàn)結(jié)果節(jié)能控制儀抽油機(jī)電控柜271.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1521.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？28單片機(jī)的應(yīng)用iSuppli公司對(duì)于中國(guó)MCU消費(fèi)額的預(yù)測(cè)。

153單片機(jī)的應(yīng)用iSuppli公司對(duì)于中國(guó)MCU消費(fèi)額的預(yù)測(cè)。到2016年，中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到49.5億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)的復(fù)合年度增長(zhǎng)率為7.3%。154到2016年，中國(guó)MCU市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到49.5億美元，預(yù)測(cè)期單片機(jī)的應(yīng)用ST推出‘智能’隱形眼鏡內(nèi)嵌無(wú)線(xiàn)傳感器155單片機(jī)的應(yīng)用ST推出‘智能’隱形眼鏡內(nèi)嵌無(wú)線(xiàn)傳感器31汽車(chē)電控系統(tǒng)中的單片機(jī)應(yīng)用156汽車(chē)電控系統(tǒng)中的單片機(jī)應(yīng)用32單片機(jī)的應(yīng)用多機(jī)應(yīng)用在較復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)中，經(jīng)常要采用分布式測(cè)控系統(tǒng)完成大量的分布參數(shù)的采集。在這類(lèi)系統(tǒng)中，采用單片機(jī)作為分布式系統(tǒng)的前端采集模塊，系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，數(shù)據(jù)采集方便靈活，成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。157單片機(jī)的應(yīng)用多機(jī)應(yīng)用33單片機(jī)的應(yīng)用158單片機(jī)的應(yīng)用34家庭智能管理系統(tǒng)社區(qū)建筑的水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，遠(yuǎn)程點(diǎn)菜器等。159家庭智能管理系統(tǒng)社區(qū)建筑的水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全160第1章基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人民生活的各個(gè)領(lǐng)域16036第1章基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)與人民生活的1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1611.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？37單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位微處理器

1971年1月，INTEL公司的特德·霍夫在與日本商業(yè)通訊公司合作研制臺(tái)式計(jì)算器時(shí)，將原始方案的十幾個(gè)芯片壓縮成三個(gè)集成電路芯片。其中的兩個(gè)芯片分別用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，另一芯片集成了運(yùn)算器和控制器及一些寄存器，稱(chēng)為微處理器（即Intel4004）。4004微處理器162/wz/CRXDQWHFA/20120602/20120602.htm單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位微處理器1971年1月，IN單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位單片機(jī)自1975年美國(guó)TI公司首次推出4位單片機(jī)TMS-1000后，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)公司競(jìng)相推出4位單片機(jī)。例如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司(NationalSemiconductor)的COP402系列，日本電氣公司(NEC)的μPD75XX系列，美國(guó)洛克威爾公司(Rockwell)的PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88系列等。4位單片機(jī)主要用于家用電器、電子玩具等。163單片機(jī)發(fā)展及其主要品種4位單片機(jī)39單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位微處理器

1972年，Intel8008，8位，集成度約2000管/片，時(shí)鐘頻率1MHz。164單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位微處理器40單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)1976年9月，美國(guó)Intel公司首先推出了MCS-48系列8位單片機(jī)以后，單片機(jī)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段，8位單片機(jī)紛紛應(yīng)運(yùn)而生。例如，莫斯特克(Mostek)和仙童(Fairchild)公司共同合作生產(chǎn)的3870(F8)系列，摩托羅拉(Motorola)公司的6801系列等。在1978年以前各廠(chǎng)家生產(chǎn)的8位單片機(jī)，由于受集成度(幾千只管/片)的限制，一般沒(méi)有串行接口，并且尋址空間的范圍小(小于8KB)，從性能上看屬于低檔8位單片機(jī)。165單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)41單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)隨著集成電路工藝水平的提高，在1978年到1983年期間集成度提高到幾萬(wàn)只管/片，因而一些高性能的8位單片機(jī)相繼問(wèn)世。例如，1978年摩托羅拉公司的MC6801系列，齊洛格(Zilog)公司的Z8系列，1979年NEC公司的μPD78XX系列，1980年Intel公司的MCS-51系列。這類(lèi)單片機(jī)的尋址能力達(dá)64KB，片內(nèi)ROM容量達(dá)4~8KB，片內(nèi)除帶有并行I/O口外，還有串行I/O口，甚至某些還有A/D轉(zhuǎn)換器功能。因此，把這類(lèi)單片機(jī)稱(chēng)為高檔8位單片機(jī)。166單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)42167單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)在高檔8位單片機(jī)的基礎(chǔ)上，單片機(jī)功能進(jìn)一步得到提高，近年來(lái)推出了超8位單片機(jī)。如Intel公司的8X252、UPI-45283C152，Zilog公司的Super8，Motorola公司的MC68HC等，它們不但進(jìn)一步擴(kuò)大了片內(nèi)ROM和RAM的容量，同時(shí)還增加了通信功能、DMA傳輸功能以及高速I(mǎi)/O功能等。8位單片機(jī)由于功能強(qiáng)，被廣泛用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個(gè)領(lǐng)域。16743單片機(jī)發(fā)展及其主要品種8位單片機(jī)43

﹡ATMEL公司融入Flash存儲(chǔ)器技術(shù)的AT89系列；

﹡Philips公司的80C51、80C552系列；

﹡華邦公司的W78C51、W77C51高速低價(jià)系列；

﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列；

﹡LG公司的GMS90/97低壓高速系列；

﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列；

﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC單片機(jī)；

﹡宏晶科技STC89C5X系列?！?/p>

80C51系列單片機(jī)產(chǎn)品繁多，近年來(lái)推出的與80C51兼容的主要產(chǎn)品有：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)展及其主要品種168﹡ATMEL公司融入Flash存儲(chǔ)器技術(shù)的AT89系列；單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、低功耗單片機(jī)（SCM）→微控制器（MicroControllerUnit）MicroControllerUnitSingleChipMicrocomputer8位的51內(nèi)核單片機(jī)仍然是目前主流機(jī)型。169單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、低功耗MicroCon單片機(jī)發(fā)展及其主要品種16位單片機(jī)Intel的MCS-96系列16位單片機(jī)；芯片內(nèi)集成：16位CPU、8K字節(jié)ROM、232字節(jié)RAM、5個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K。片上還有8路10位ADC、1路PWM輸出及高速I(mǎi)/O部件等。特點(diǎn)是：片內(nèi)面向測(cè)控系統(tǒng)外圍電路增強(qiáng)，使單片機(jī)可以方便靈活地用于復(fù)雜的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)及設(shè)備?！拔⒖刂破鳌钡姆Q(chēng)謂更能反應(yīng)單片機(jī)的本質(zhì)。Microchip的PIC系列RISC單片機(jī)；TI的MSP430F系列16位低功耗單片機(jī)。170單片機(jī)發(fā)展及其主要品種16位單片機(jī)46單片機(jī)發(fā)展及其主要品種32位單片機(jī)近年來(lái)，各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家已進(jìn)入更高性能的32位單片機(jī)研制、生產(chǎn)階段。需要提及的是，單片機(jī)的發(fā)展雖然按先后順序經(jīng)歷了4位、8位、16位、32位的階段，但從實(shí)際使用情況看，并沒(méi)有出現(xiàn)推陳出新、以新代舊的局面。4位、8位、16位、32位單片機(jī)仍各有應(yīng)用領(lǐng)域，如4位單片機(jī)在一些簡(jiǎn)單家用電器、高檔玩具中仍有應(yīng)用，8位、16位單片機(jī)在中、小規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)合仍占主流地位，32位單片機(jī)在比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中才有應(yīng)用。171單片機(jī)發(fā)展及其主要品種32位單片機(jī)47單片機(jī)發(fā)展及其主要品種172單片機(jī)發(fā)展及其主要品種48迄今為止，世界各地廠(chǎng)商已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品種的單片機(jī)產(chǎn)品。173迄今為止，世界各地廠(chǎng)商已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品1.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？2.為什么要學(xué)單片機(jī)？3.單片機(jī)應(yīng)用如何？4.單片機(jī)的發(fā)展是怎樣的？5.怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī)？1741.1單片機(jī)概述1.什么是單片機(jī)？50各組成部分既相對(duì)獨(dú)立，又相互交叉教學(xué)目標(biāo)——掌握單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能需要具備——單片機(jī)硬件、軟件、接口、開(kāi)發(fā)工具四方面知識(shí)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)接口系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具175各組成部分既相對(duì)獨(dú)立，又相互交叉教學(xué)目標(biāo)——掌握單片機(jī)原理與硬件系統(tǒng)（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲(chǔ)器輸入/輸出單元定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)串行通信176硬件系統(tǒng)（RAM，IO，T/C，INT，UART）存儲(chǔ)器輸入軟件系統(tǒng)C51語(yǔ)言程序匯編語(yǔ)言程序177軟件系統(tǒng)C51語(yǔ)言程序匯編語(yǔ)言程序53接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴(kuò)展）鍵盤(pán)電路數(shù)碼管鍵盤(pán)模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換可編程接口178接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴(kuò)展）鍵盤(pán)電路數(shù)碼單片機(jī)本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱179單片機(jī)本身無(wú)開(kāi)發(fā)能力，必須借助開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。單片機(jī)實(shí)開(kāi)發(fā)工具——PROTEUS單片機(jī)仿真軟件

180開(kāi)發(fā)工具——PROTEUS單片機(jī)仿真軟件56

KeilC51簡(jiǎn)介

KeilC51是51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言環(huán)境，可以進(jìn)行純軟件仿真；也可以與Proteus軟件聯(lián)合進(jìn)行仿真。開(kāi)發(fā)工具——Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件181KeilC51簡(jiǎn)介開(kāi)發(fā)工具——Keil仿真運(yùn)行效果182仿真運(yùn)行效果58第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述第2章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理第3章單片機(jī)的匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)第4章單片機(jī)的C51語(yǔ)言第5章單片機(jī)的中斷系統(tǒng)第6章單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器第7章單片機(jī)的串行通信技術(shù)第8章單片機(jī)接口技術(shù)第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)附錄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材介紹183第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述教材介紹59課件下載184課件下載60單片機(jī)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站（/dpj/）185單片機(jī)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站（.學(xué)習(xí)方法186學(xué)習(xí)方法62參考資料何立民.單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006李勛.單片機(jī)實(shí)用教程（第2版）[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2006沙占友.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006謝維成,楊加國(guó).單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)（第3版）[M].北京:清華大學(xué)出版社，2014.各大電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站187參考資料何立民.單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用設(shè)計(jì)（第2版）[M1.1單片機(jī)概述1.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3Proteus應(yīng)用簡(jiǎn)介1881.1單片機(jī)概述641.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)

1、數(shù)制定義——2、10、16進(jìn)制數(shù)的概念2、數(shù)制轉(zhuǎn)換——2、10、16進(jìn)制數(shù)的換算3、有符號(hào)數(shù)——2進(jìn)制負(fù)數(shù)的表示方法4、位-字節(jié)-字——2進(jìn)制基本概念5、ASCII碼——字符的2進(jìn)制表示方法6、BCD碼——10進(jìn)制數(shù)的2進(jìn)制表示方法7、基本邏輯門(mén)電路——與、或、非、與非1891.2單片機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1、數(shù)制定義——2、10、161.數(shù)制單片機(jī)常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。符號(hào)集：0～9；規(guī)則：逢十進(jìn)一；十進(jìn)制數(shù)的后綴為D但可省略；十進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示，例如：其中，10為基數(shù)，0～9為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：(1)、十進(jìn)制數(shù)，ND1901.數(shù)制單片機(jī)常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。符號(hào)集(2)、二進(jìn)制數(shù)，NB符號(hào)集：0、1；規(guī)則：逢二進(jìn)一；二進(jìn)制數(shù)的后綴為B且不可省略；二進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示，例如：其中，2為基數(shù)，0和1為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：191(2)、二進(jìn)制數(shù)，NB符號(hào)集：0、1；其中，2為基數(shù)，0和1(3)、十六進(jìn)制數(shù)，NH符號(hào)集：0～9、A～F；規(guī)則：逢十六進(jìn)一；十六進(jìn)制數(shù)的后綴為H且不可省略；十六進(jìn)制數(shù)可用加權(quán)展開(kāi)式表示。例如：其中，16為基數(shù)，0～15為各位加權(quán)數(shù)，其一般表達(dá)式為：192(3)、十六進(jìn)制數(shù)，NH符號(hào)集：0～9、A～F；其中，16為2.數(shù)制轉(zhuǎn)換

(1)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換規(guī)則：按二進(jìn)制表達(dá)式展開(kāi)，按十進(jìn)制運(yùn)算求和。例如：111111118421163264128記憶：1100B=121001B=91111B=1511111111B=255舉例：1932.數(shù)制轉(zhuǎn)換(1)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例如：1111（2）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換規(guī)則：按十六進(jìn)制表達(dá)式展開(kāi)，按十進(jìn)制運(yùn)算求和。例如：194（2）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例如：70(3)二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1010B=0AH1101B=0DH1011B=0BH1110B=0EH1100B=0CH1111B=0FH記憶：從低位起由右到左，每4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)。例如：（最后一組不足時(shí)左邊添0湊齊4位）轉(zhuǎn)換規(guī)則：195(3)二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1010B=0AH(4)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則：“除基取余”。十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。例如：196(4)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制整數(shù)例如：723.有符號(hào)數(shù)的表示方法

有符號(hào)數(shù)：最高位為符號(hào)位，0”表示“+”

，“1”表示“-”

。其余為數(shù)值位例如：+123→01111011B-123→11111011B11111011B→=251？=-123？靠事先約定無(wú)符號(hào)數(shù)：最高位不作為符號(hào)位，全部為數(shù)值位。1973.有符號(hào)數(shù)的表示方法有符號(hào)數(shù)：最高位為符號(hào)位，0”表示“有符號(hào)數(shù)有3種編碼形式：原碼、反碼和補(bǔ)碼基本規(guī)律：正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼都是相同的，而負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼各有不同。運(yùn)算規(guī)則：當(dāng)有符號(hào)數(shù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，可以把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。CPU中便無(wú)需設(shè)置硬件減法器，從而可簡(jiǎn)化其硬件結(jié)構(gòu)。198有符號(hào)數(shù)有3種編碼形式：原碼、反碼和補(bǔ)碼基本規(guī)律：74199信息在計(jì)算機(jī)中的表示(1).原碼原碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，其余的位用于表示數(shù)的絕對(duì)值。對(duì)于一個(gè)N位的二進(jìn)制，它的原碼表示范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，例如：如果用8位二進(jìn)制表示原碼，則數(shù)的范圍為-127~+127。符號(hào)位絕對(duì)值75信息在計(jì)算機(jī)中的表示(1).原碼符號(hào)位絕對(duì)值200信息在計(jì)算機(jī)中的表示原碼表示時(shí)，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-0的編碼為10000000，+0的編碼為00000000?！纠?-1】求+67、-25的原碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）因?yàn)?67=67=1000011B-25=25=11001B所以[+67]原=01000011B[-25]原=10011001B76信息在計(jì)算機(jī)中的表示原碼表示時(shí)，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-0201信息在計(jì)算機(jī)中的表示(2).反碼反碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，正數(shù)的反碼與原碼相同，而負(fù)數(shù)的反碼可在原碼的基礎(chǔ)之上，符號(hào)位不變，其余位取反得到。對(duì)于一個(gè)n位的二進(jìn)制，它的反碼表示范圍為-(2n-1-1)~+(2n-1-1)，對(duì)于0，假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，-0的反碼為11111111B，+0的反碼為00000000B。77信息在計(jì)算機(jī)中的表示(2).反碼202信息在計(jì)算機(jī)中的表示【例1-2】求+67、-25的反碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）。因?yàn)?/p>

[+67]原=01000011B [-25]原=10011001B所以

[+67]反=01000011B [-25]反=11100110B二進(jìn)制數(shù)采用原碼和反碼表示時(shí)，符號(hào)位不能同數(shù)值一道參加運(yùn)算。78信息在計(jì)算機(jī)中的表示【例1-2】求+67、-25的反碼203信息在計(jì)算機(jī)中的表示(3).補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示時(shí)，最高位為符號(hào)位，正數(shù)用0表示，負(fù)數(shù)用1表示，正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼可在原碼的基礎(chǔ)之上，符號(hào)位不變，其余位取反，末位加1得到。對(duì)于一個(gè)負(fù)數(shù)X，X的補(bǔ)碼也可用2n-|X|得到，其中n為計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)?！纠?-3】求+67、-25的補(bǔ)碼（機(jī)器字長(zhǎng)8位）。因?yàn)閇+67]原=01000011B[-25]原=10011001B所以[+67]補(bǔ)=01000011B[-25]補(bǔ)=11100111B

另外，對(duì)于計(jì)算補(bǔ)碼，也可用一種求補(bǔ)運(yùn)算方法求得。79信息在計(jì)算機(jī)中的表示