單片機原理及應用課件第講

單片機原理及應用課件第講第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月共分9章內容：第1章概述第2章MCS-51系列單片機硬件結構第3章指令系統第4章匯編語言程序設計第5章硬件資源的應用(定時器、串行口)第6章系統擴展技術第7章I/O接口技術第8章單片機應用系統的設計第9章單片機的C語言程序設計第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月第1章概述共分兩大部分：1.1微型計算機（MC）的基礎知識概述1.2單片機概述第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-1微型計算機基礎知識概述一、MC結構二、計算機中的數制三、計算機中常用的編碼第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一、微型計算機的基本結構由硬件和軟件兩大部分組成。硬件是指那些為組成計算機而有機聯系的電子、電磁、機械、光學的元件、部件或裝置的總和，它是有型的物理實體。軟件是相對于硬件而言的，包括計算機運行所需要的各種程序，還包括手冊、說明書和有關資料。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、硬件結構輸入設備運算器存儲器輸出設備控制器輸入命令數據輸出命令操作命令指令存取命令數據數據外圍設備接口主機內存圖1-1微型計算機的硬件結構框圖CPU第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、硬件結構運算器+控制器+存儲器=主機；輸入+輸出設備則稱為計算機的外圍設備（簡稱“外設”）；運算器+控制器=中央處理單元CPU（CentralProcessUnit）。第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月微處理器、微型計算機、微型計算機系統

微處理器(Microprocessor)，稱為CPU，是微型計算機的核心、由算術邏輯部件(ALU)、累加器和通用寄存器組、程序計數器、控制邏輯部件和內部總線等組成；具有解釋、執(zhí)行指令及與外界交換數據的能力。微處理器不能獨立構成工作系統，不能獨立執(zhí)行程序，必須配上存儲器、外部輸入/輸出接口構成微型計算機才能工作。第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

微型計算機(Microcomputer)，由CPU、存儲器、輸入/輸出(I/O)接口構成，芯片之間通過總線(Bus)連接。微處理器存儲器I/O接口外設地址總線數據總線控制總線圖1-2微型計算機的結構微處理器、微型計算機、微型計算機系統第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

由微型計算機，配上輸入/輸出設備、外圍設備、電源、系統軟件一起構成應用系統，稱為微型計算機系統。運算器控制器寄存器組RAMROMI/O端口I/O端口I/O設備I/O設備系統軟件微處理器微型計算機微型計算機系統圖1-3微處理器、微型計算機、微型計算機系統三者的關系圖系統總線微處理器、微型計算機、微型計算機系統第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、軟件軟件是指使用和管理計算機的各種程序（Program），而程序是由一條條指令（Instruction）組成的。（1）指令，計算機完成各種操作的命令（2）程序，指令的有序集合（3）機器語言、匯編語言和高級語言第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月匯編語言與機器語言的對照：MOVA，#630111010000111111

ADDA，#560010010000111000

ADDA，#360010010000100100

ADDA，#140010010000001110

第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3、硬件與軟件的關系微機系統是硬件和軟件有機結合的整體

硬件是基礎軟件是靈魂4、位、字節(jié)(8位)、半字節(jié)(16位)、字(16位)、雙字(32位)第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、計算機中的數制進位計數制與轉換： 二進制（B） 十六進制（H） 十進制（D）帶符號數的表示： 原碼、反碼、補碼、溢出第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、計算機中的數制帶符號數溢出 帶符號數的補碼加、減運算的結果超出了補碼表示的范圍。如何判斷帶符號數溢出(雙進位法)

在兩個同符號數相加或兩個異符號數相減時，如果出現次高位向最高位有進位，而最高位向前無進位，則結果發(fā)生溢出；反之，如果次高位向最高位無進位，而最高位向前有進位，也發(fā)生溢出。-127-1127+1第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算機中常用的編碼1、ASCII碼，美國信息交換標準代碼用7位二進制數表示一個字符，包括32個標點符號、10個阿拉伯數字、52個英文大小寫字母和34個控制符，共128個。如30H代表0,31H代表1第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算機中常用的編碼2.

BCD碼(二進制編碼的十進制數)

用4位二進制確定0~9的對應關系。分壓縮、非壓縮BCD碼例如：4567.89的BCD碼為0100010101100111.10001001第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月強調：計算機只認二進制數，并不認什么十六、十、ASCII、BCD碼等其他數的大小和性質需要人來分析11111111B多大？什么性質的數？ 無符號：255

帶符號：負數-1 BCD碼：無效

ASCII碼：“DEL”鍵的ASCII碼第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-2單片機概述一、單片機定義二、單片機特點及應用三、單片機技術現狀及發(fā)展趁勢四、常用的單片機產品五、單片機應用系統開發(fā)概述第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單片機定義

把計算機的運算器、控制器、存儲器、輸入/輸出(I/O)接口等部分集成在一個硅片上而構成的微型計算機，稱為單片微型計算機(Singlechipmicrocomputer)，簡稱為單片機。第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、特點及應用

單片機的特點：抗干擾性強，工作溫度范圍寬；應用靈活，可靠性高；控制功能很強，數值計算能力較差；指令系統比通用微機系統簡單；更新換代較慢；第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月應用：智能儀表中的應用機電一體化中的應用實時控制中的應用軍工領域的應用分布式多機系統中的應用民用電子產品中的應用第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月三、發(fā)展趁勢

CPU的改進存儲器的發(fā)展片內I/O的改進外圍電路內裝化低功耗與工作電壓范圍加寬低噪聲與高可靠性技術ISP及IAP第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月四、常用的單片機產品

MCS單片機AVR單片機PIC單片機MSP單片機ARM處理器DSP處理器第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月五、單片機應用系統開發(fā)概述

開發(fā)環(huán)境的軟硬件構成第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月有關的軟件平臺：PROTEL：PROTEUS：WAVE：KEILC51：第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Proteus與Keil聯調舉例第27頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Proteus與Keil聯調舉例#include"reg51.h"unsignedcharcodeSelect[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};//led燈選通信號unsignedcharcodeLED_CODES[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,//0-4 0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,//5-9 0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,//A,b,C,d,E 0x8E,0xFF,0x0C,0x89,0x7F,0xBF//F,空格,P,H,.,-};voidmain(){ chari=0; longintj; doublet; while(1){ P2=0; P1=LED_CODES[i];