簡約實用單片機應用實踐網(wǎng)絡課件ppt

以人為本追隨智慧單片機應用實踐教程計算機工程學院項目：計算機的發(fā)展應用講師：XX202XCONTENTS目錄以人為本追隨智慧01計算機歷程Computerhistory02計算機簡介Introductiontocomputer03計算機應用技術Computerapplicationtechnology04中斷控制系統(tǒng)Interruptcontrolsystem05總結與思考Summaryandthinking0601計算機歷程以人為本追隨智慧最早的“計算機”大約在新石器時代早期，先民使用的“計算機”是結繩，即用繩子打結的多少來表示數(shù)的概念。算籌它最早出現(xiàn)在何時，已經(jīng)不可查考了，直到春秋戰(zhàn)國時期，算籌的使用已經(jīng)非常普遍了。算籌在中國的起源很早，中國著名科學家祖沖之(429-500)借助算籌為計算工具，計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間，成為了世界上最早把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學家。以人為本追隨智慧繩結與算籌它被認為是最早的計算機，并被廣泛應用于商業(yè)貿(mào)易中，一直使用至今。直到17世紀，計算設備才有了第二次重要的進步算盤發(fā)明與公元前5世紀以人為本追隨智慧早期的計算機以人為本追隨智慧計算機的發(fā)展歷程第1代：電子管數(shù)字機（1946—1958年）硬件方面，邏輯元件采用的是真空電子管，主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。第2代：晶體管數(shù)字機（1958—1964年）軟件方面的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序應用領域以科學計算和事務處理為主，并開始進入工業(yè)控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高、性能比第1代計算機有很大的提高。第3代：集成電路數(shù)字機（1964—1970年）硬件方面，邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路,主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結構化、規(guī)?；绦蛟O計方法。特點是速度更快，而且可靠性有了顯著提高，應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。第4代：大規(guī)模集成電路（1970年至今）硬件方面，邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和面向對象語言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。以人為本追隨智慧02計算機簡介PARTTWO顯示器主機鍵盤鼠標微型計算機硬件結構——微機硬件組成以人為本追隨智慧CPUI/O存儲器個人計算機由以下幾個部分構成微型計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)運算器控制器儲存器輸入設備輸入接口電路輸出接口電路輸出設備軟件系統(tǒng)CPU以人為本追隨智慧單片微型計算機微型計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)輸入設備輸出設備軟件系統(tǒng)單片微型計算機是指集成在一個芯片上的微型計算機簡稱單片機——單片機實質(zhì)上就是一個芯片以人為本追隨智慧以人為本追隨智慧單片機具有一臺計算機的屬性,也稱為微控制器MCU(MicroControllerUnit)嵌入式控制器EMCU（EmbeddedicroControllerUnit）我國習慣使用“單片機”這一名稱能面向控制對象便于進行控制變量的輸入輸出體積小巧能嵌入到控制系統(tǒng)的內(nèi)部能適應工業(yè)現(xiàn)場較為惡劣的工作環(huán)境控制能力突出有豐富的用于控制的指令系統(tǒng)和I/O接口等單片機單片機發(fā)明原因在工業(yè)控制領域，人們對計算機提出了控制要求以人為本追隨智慧以人為本追隨智慧03計算機應用技術PARTTHERE運算工具算盤控制記錄主要目標手算計算機運算人腦紙筆計算機的組成以計算機運算與手算類比說明計算機的組成運算器控制器存儲器輸入設備輸出設備以人為本追隨智慧計算機通信優(yōu)缺點優(yōu)點是不需要傳送同步脈沖，硬件設備簡單由于通訊雙方系統(tǒng)時鐘往往不同，所以要想保證通信的成功必須保證兩點：①通信雙方必須保持相同的傳送、接收速率（波特率）；②雙方必須遵守相同的數(shù)據(jù)格式（字符幀）缺點是傳輸速率低（增加起始位和停止位）注意以人為本追隨智慧MCS-51單片機的并行端口具備三種工作方式直接與外部設備連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行交換當系統(tǒng)要與外部ROM、RAM或ADC等器件進行連接時，采用三總線結構，此時系統(tǒng)稱為“擴展系統(tǒng)”由于引腳的限制，內(nèi)部信號無法正常輸入輸出。因此借用I/O端口引腳作為內(nèi)部信號通道也是一種不得已的方法通用I/O方式總線方式第二功能方式注意：當端口作為總線或第二功能時，就不能再做I/O以人為本追隨智慧計算機中的庫函數(shù)1、reg51/52.h:特殊功能寄存器和相應的位函數(shù)2、stdio.h：一般輸入輸出函數(shù)3、ctype.h：字符函數(shù)4、intrins.h：內(nèi)部函數(shù)5、stdlib.h:標準函數(shù)6、string.h：字符串函數(shù)7、math.h：數(shù)學函數(shù)8、absacc.h：絕對地址訪問函數(shù)以人為本追隨智慧以人為本追隨智慧中斷源引腳低電平或下降沿信號中斷源串行數(shù)據(jù)被發(fā)送出去后外部中斷處理突發(fā)事件的能力強分類定時/計數(shù)器1計數(shù)回0溢出中斷請求標志邏輯開關觸發(fā)信號電平觸發(fā)低電平經(jīng)非門脈沖觸發(fā)負脈沖施密特觸發(fā)器以人為本追隨智慧04PARTFOUR中斷控制系統(tǒng)什么叫做中斷？以人為本追隨智慧CPU正在執(zhí)行原程序，突然，被意外事情打斷，轉去執(zhí)行新程序。CPU執(zhí)行新程序結束后，又回到原程序中繼續(xù)執(zhí)行。這樣的過程就叫中斷。舉例假設你正在吃飯，這時接到快遞員電話叫你下樓取快遞只等5分鐘，這就是中斷請求。然后你回答：“好的，我現(xiàn)在就來”這就是中斷響應。接著你停止吃飯下樓去取快遞，這就是中斷處理。取完快遞，你再回來接著吃飯，這就叫做中斷返回。中斷請求中斷響應中斷處理中斷返回從以上可以看出，中斷分為4個步驟：日常生活中的中斷現(xiàn)象舉例某人正在看報去接電話跑向廚房繼續(xù)看報繼續(xù)接電話關煤氣、灌開水電話鈴響了水開了以人為本追隨智慧單片機的中斷系統(tǒng)結構主程序中斷請求中斷響應中斷返回執(zhí)行主程序執(zhí)行中斷處理程序執(zhí)行主程序斷點以人為本追隨智慧運行效果以人為本追隨智慧中斷實現(xiàn)的功能實時處理當計算機用于實時控制時，請求CPU提供服務是隨機發(fā)生的。有了中斷系統(tǒng)，CPU就可以立即響應并加以處理分時操作CPU可以使多個外設同時工作，并分時為各外設提供服務，從而大大提高了CPU的利用率和輸入/輸出的速度故障處理當計算機運行中出現(xiàn)如電源斷電、存儲器校驗出錯、運算溢出等錯誤時，CPU可及時轉去執(zhí)行故障處理程序，減小或消除故障產(chǎn)生的影響以人為本追隨智慧中斷系統(tǒng)概述問題：1、主函數(shù)中沒有調(diào)用中斷函數(shù)，為何能自動執(zhí)行？3、這種程序結構的意義？2、主函數(shù)中的變量賦值語句的作用？答案：1、當P3.2端口有脈沖下降沿出現(xiàn)時系統(tǒng)自動調(diào)用該中斷函數(shù)3、可實現(xiàn)多任務實時操作功能2、實現(xiàn)中斷功能的管理命令以人為本追隨智慧優(yōu)先級原則：1、高級中斷請求可以打斷正在執(zhí)行的低級中斷2、同級或低級中斷請求不能打斷正在執(zhí)行的中斷3、同級中斷源同時提出請求時按自然優(yōu)先級響應：INT0→T0→INT1→T1→TI/RI4、單片機復位時，IP各位都被置0，所有中斷源為低級中斷以人為本追隨智慧以上三條同時滿足時，CPU才有可能響應中斷中斷源有中斷請求此中斷源的中斷允許位為1CPU開中斷（即EA=1）213中斷響應條件以人為本追隨智慧C51的基本數(shù)據(jù)類型分為signedchar和unsignedchar，默認為signedchar。它們的長度一個字節(jié)1．字符型charsignedchar定義帶符號字節(jié)數(shù)據(jù)，字節(jié)的最高位為符號位，負數(shù)用補碼表示，所能表示的數(shù)值范圍是-128~+127unsignedchar定義無符號字節(jié)數(shù)據(jù)或字符，可以存放一個字節(jié)的無符號數(shù)，取值范圍為0-255以人為本追隨智慧P3口的第二功能定義引腳名稱第二功能定義P3.0RXD串行通信數(shù)據(jù)接收端輸入P3.1TXD串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送端輸出P3.2外部中斷0請求端口輸入P3.3外部中斷1請求端口輸入P3.4T0定時器/計數(shù)器0外部計數(shù)輸入端口輸入P3.5T1定時器/計數(shù)器1外部計數(shù)輸入端口輸入P3.6片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出P3.7片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸入以人為本追隨智慧以人為本追隨智慧01PARTFIVE總結與思考以人為本追隨智慧“微而不微”（1）精品課程中國大學MOOC《計算機應用學》第五章/course/ZJU-1205930804?from=searchPage（2）文獻閱讀——課后任務1計算機的編程應用，單片機的中斷控制方法，以及后續(xù)計算機的應用發(fā)展，提交讀書報告。（3）項目總結——課后任務2結合教學視頻，分別應用中斷控制和計算機編程的制作，探討質(zhì)構差異。C51程序的結構小結常量和變量標識符和關鍵字基本數(shù)據(jù)類型以人為本追隨智慧課后思考題45231串行通信和并行通信有何不同?按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為哪幾種制式？它們各有什么特點?對應四種工作方式，一幀數(shù)據(jù)串由哪些格式位組成？在中斷允許的前提下，一幀數(shù)據(jù)被發(fā)送或接收完成后，哪幾個位寄存器將由硬件自動置1？串行通信中斷響應后，中斷請求標志的撤銷需采用什么方法？6點對點串行通信的雙方需要共同遵守哪些約定?程序初始化時需