圣誕花樣流水燈的設(shè)計――從簡單認識單片機開始(恢復(fù))

1、校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 簡單認識單片機簡單認識單片機主講教師：校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.知識目標(biāo)知識目標(biāo) （1）掌握單片機的基本結(jié)構(gòu)和組成； （2）掌握單片機的引腳功能； （3）掌握單片機的存儲器組織結(jié)構(gòu)； 2.能力目標(biāo)能力目標(biāo) （1）讓學(xué)生能夠知道單片機的性能特點； （2）能夠用常用的繪圖軟件繪制和調(diào)試單片機控制電路； （3）能夠用基本的單片機元件和其他外圍器件構(gòu)成單片機最小系統(tǒng);教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 綜合運用圖書資料、網(wǎng)絡(luò)資源和現(xiàn)代信息技術(shù)，教師講解基本知識、學(xué)生自學(xué)和討論、觀摩相關(guān)實物、觀察實驗等。 工具手段工具手段 校企合作 強化技能 突出實踐

2、萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 大家一定見過日常生活中一些常見的電子產(chǎn)品，比如：自動干手機、銀行自動門、火災(zāi)報警器、智能小車等，同學(xué)們能不能說說它們的工作原理是什么？為什么這些產(chǎn)品能夠自動的工作？它們的共同點是什么？ 共同特點：自動控制核心器件：單片機問題：單片機是什么？單片機可以用在哪些地方？課程引入課程引入校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 動畫演示 “單片機控制的流水燈電路仿真實例”實驗案例實驗案例 用單片機和晶振復(fù)位電路等構(gòu)建一個單片機最小系統(tǒng)，學(xué)習(xí)用Proteus軟件畫出電路圖，并分析電路各組成部件的用途。為下一次課用單片機最小系統(tǒng)點亮一只發(fā)光二極管做好準(zhǔn)備。提出任務(wù)提出任務(wù)校企合作 強

3、化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 多板機多板機 將CPU、存儲器、I/O接口電路和總線接口等組裝在一塊主機板上，各種適配板卡插在主機板的擴展槽上并與電源、軟/硬盤驅(qū)動器及光驅(qū)等裝在同一機箱內(nèi)，再配上系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了一臺完整的微型計算機系統(tǒng)（系統(tǒng)機） 單板機單板機 將CPU芯片、存儲器芯片、I/O接口芯片和簡單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）等裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）。 單片機單片機 將組成微機的微處理器、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器(ROM)、I/O口電路、定時計數(shù)器以及中斷系統(tǒng)等集成在一塊芯片上所形成的電子器

4、件。準(zhǔn)備知識準(zhǔn)備知識一、單片機的有關(guān)概念校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 二、單片機的基本結(jié)構(gòu)組成（以80C51為例）校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 三、80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.80C51的微處理器（CPU）運算器：包括運算器：包括累加器累加器A A ；寄存器；寄存器B B ；程序狀態(tài)字；程序狀態(tài)字PSW PSW ?？刂破鳎喊刂破鳎喊ǔ绦蛴嫈?shù)器程序計數(shù)器PC PC ；指令寄存器；指令寄存器IR IR ；定時與控制邏輯。；定時與控制邏輯。內(nèi)部內(nèi)部ROMROM容量容量4K4K字節(jié)字節(jié), ,范圍是：范圍是：000H-0FF

5、FH000H-0FFFH內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM容量容量128128字節(jié)字節(jié), ,范圍是：范圍是：00H-7FH00H-7FH2.80C51的片內(nèi)存儲器3.80C51的I/O口及功能單元 有有4 4個個8 8位的并行口，即位的并行口，即P0-P3P0-P3。它們均為雙向口，既可作為輸入，又可作為輸。它們均為雙向口，既可作為輸入，又可作為輸出。每個口各有出。每個口各有8 8條條I/OI/O線。線。 有有1 1個全雙工的串行口個全雙工的串行口（利用（利用P3P3口的兩個引腳口的兩個引腳P3.0P3.0和和P3.1P3.1）；）； 有有2 2個個1616位的定時位的定時/ /計數(shù)器計數(shù)器 ； 有有1 1

6、套完善的中斷系統(tǒng)，套完善的中斷系統(tǒng)，共三類五個。共三類五個。4.80C51的特殊功能寄存器（SFR）內(nèi)部有內(nèi)部有SPSP，DPTRDPTR，PCPC，IEIE，IPIP等等2121個特殊功能寄存器單元，個特殊功能寄存器單元，它們同它們同內(nèi)部內(nèi)部RAMRAM的的128128個字節(jié)統(tǒng)一編址，地址范圍是個字節(jié)統(tǒng)一編址，地址范圍是80H80HFFHFFH。這些。這些SFRSFR只用到了只用到了80H80HFFHFFH中的中的2121個字節(jié)單元，且這些單元是離散分布的。個字節(jié)單元，且這些單元是離散分布的。校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.工作寄存器區(qū) 低端32個字節(jié)分成4個工作寄存器組，

7、每組8個單元，由PSW的RS1、RS0 決定當(dāng)前工作寄存器組號 。寄存器0組 ：地址00H-07H；寄存器1組 ：地址08H-0FH；寄存器2組 ：地址10H-17H；寄存器3組 ：地址18H-1FH。校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.位尋址區(qū)3.通用RAM區(qū) 位尋址區(qū)之后的30H至7FH共80個字節(jié)為通用RAM區(qū)。這些單元可以作為數(shù)據(jù)緩沖器使用。在實際應(yīng)用中，常需在RAM區(qū)設(shè)置堆棧。80C51的堆棧一般設(shè)在30H-7FH的范圍內(nèi)。棧頂?shù)奈恢糜蒘P寄存器指示。復(fù)位時SP的初值為07H，在系統(tǒng)初始化時可以重新設(shè)置。校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4.特殊功能寄存器區(qū)

8、（SFR）校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四、單片機最小系統(tǒng)1. 單片機最小系統(tǒng)概念和組成 是指用最少的元件能使單片機工作起來的一個最基本的組成電路，也即是單片機能正常工作所必需的的外圍器件，主要是由單片機、晶振電路和復(fù)位電路構(gòu)成。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2

9、/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89S51X1CRYSTALC122pC222pR11kC322u單片機:核心部件晶振電路：提供時鐘周期，保證單片機復(fù)位電路：校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.晶振電路與時序內(nèi)時鐘電路外時鐘電路 一個機器周期包含12個晶蕩周期或6個時鐘周期指令的執(zhí)行時間稱作指令周期 （單、雙、四周期）校企合作 強化技能 突出實

10、踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 復(fù)位目的是使單片機或系統(tǒng)中的其它部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機復(fù)位的條件是：必須使RST引腳加上持續(xù)二個機器周期（即24個振蕩周期）的高電平。單片機常見的復(fù)位電路如圖（a）（b）所示。上電復(fù)位電路 按鍵與上電復(fù)位 3.80C51單片機的復(fù)位電路校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 用繪圖軟件繪制一個單片機最小系統(tǒng)圖；選擇、測試所需元器件及設(shè)備；在面包板上按照原理圖安裝并測試電路。開拓：如果用單片機控制一只發(fā)光二極管使其發(fā)亮，在該最小系統(tǒng)電路上該做怎樣的改進方能實現(xiàn)？（引領(lǐng)下一個單元課程） 任務(wù)實施任務(wù)實施校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 參考電路圖參考電路圖校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.質(zhì)量檢查 （1）系統(tǒng)工藝檢查； （2）功能檢查。 2.填寫檢查單 學(xué)生填寫檢查單。 3.演示與匯報 學(xué)生分組對工作過程及結(jié)果進行演示和匯報，教師對結(jié)果進行檢查。檢查控制檢查控制校企合作 強化技能 突出實踐萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.結(jié)果評價 （1）自評：學(xué)生對本項目的整個實施過程進行評價； （2）互評：以小組為單位，分別對其他組做