C單片機(jī)原理及應(yīng)用一

單片機(jī)原理及應(yīng)用PrincipleandApplicationofMicrocontroller

本課程是計算機(jī)、通信類專業(yè)的專業(yè)選修課。主要講述單片機(jī)的工作原理及實(shí)際應(yīng)用。以高檔8位SOC單片機(jī)C8051F系列為主線，介紹單片機(jī)的原理、片內(nèi)資源的使用方法、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法。課程以目前流行的C51為主要編程語言，兼顧匯編語言。該課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)的能力。除課堂教學(xué)外，安排大量實(shí)驗并配備專門的課程設(shè)計環(huán)節(jié)。

課程簡介：第一章概述

第二章C8051F單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理第三章

51單片機(jī)的編程語言

第四章C8051F單片機(jī)的片內(nèi)功能部件

第五章模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

第六章C8051F020單片機(jī)的其他資源第七章

C8051F系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)第八章應(yīng)用舉例

課程主要內(nèi)容：實(shí)驗內(nèi)容：熟悉開發(fā)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗（2學(xué)時）編程（查表）實(shí)驗（2學(xué)時）鍵盤實(shí)驗（2學(xué)時）定時器及中斷實(shí)驗（2學(xué)時）步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗（2學(xué)時）壓力、溫度、電壓數(shù)據(jù)采集（2學(xué)時）直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測量和控制（3學(xué)時）匯編C51教學(xué)方法：多媒體+板書考核方法：閉卷考試最終成績=卷面成績×70%+平時成績（含實(shí)驗）×30%學(xué)習(xí)方法：利用接口課中已有的8086基礎(chǔ)，但要注意與其區(qū)別。1、鮑可進(jìn)、趙念強(qiáng)等。C8051F單片機(jī)原理及應(yīng)用。中國電力出版社。（教材）2、趙德安、鮑可進(jìn)等。單片機(jī)原理與應(yīng)用。機(jī)械工業(yè)出版社。（前教材）2、張友德。單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗。復(fù)旦大學(xué)出版社。(前教材）4、潘琢金等譯。C8051F單片機(jī)應(yīng)用解析。北京：北京航空航天大學(xué)出版社。5、徐愛鈞、彭繡華編著.單片機(jī)高級語言C51序設(shè)計。電子工業(yè)出版社。實(shí)驗指導(dǎo)書：鮑可進(jìn)C8051F系列單片機(jī)實(shí)驗機(jī)指導(dǎo)書教材及主要教學(xué)參考書：網(wǎng)絡(luò)資源：新華龍電子：51單片機(jī)世界：單片機(jī)C語言：單片機(jī)學(xué)習(xí)網(wǎng)：http:///實(shí)驗安排實(shí)驗內(nèi)容

時間周次1班2班3班實(shí)驗一：熟悉開發(fā)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗第13周實(shí)驗二：編程（查表）實(shí)驗第14周實(shí)驗三：鍵盤實(shí)驗第15周實(shí)驗四：定時器及中斷實(shí)驗第16周實(shí)驗五：步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗第17周實(shí)驗六：壓力、溫度、電壓數(shù)據(jù)采集第17周實(shí)驗七：直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測量和控制第18周

上課時間、地點(diǎn)安排：課堂教學(xué)：第1～15周，周二5、6節(jié)，2408；共30學(xué)時實(shí)驗教學(xué)：第8～14周，共15學(xué)時答疑時間、地點(diǎn)：

第一蓬章耗概述1.孤1冒單跳片機(jī)糾的發(fā)蒙展概襯況1.部2泳單受片機(jī)辭的應(yīng)機(jī)用及某發(fā)展點(diǎn)趨勢1.歌1盟單片央機(jī)的豈發(fā)展錢概況19跟71哀年I攔nt沙el峽公司添制造況出第嫁一片敬微型藍(lán)機(jī)芯銹片4面00久4之父后，即開始蒙了微虎型機(jī)景時代休。將志微處乞理器傻、存厚儲器娃和外補(bǔ)圍設(shè)伯備集蹤蝶成到蠟一塊終芯片額上，截這就改是單片諸微型蓮計算抵機(jī)（S毛in肝gl告e向Ch翼ip寒M伍ic糕ro煌co折mp獲ut狡er氣），簡饒稱單片焦機(jī)。單片典機(jī)是賽應(yīng)工詢業(yè)測困控而趴誕生柜的，部它的泡結(jié)構(gòu)稻與指兵令功己能都去是按牛照工紛業(yè)控饒制要咸求設(shè)駛計的跨，故眨也叫單片劈燕微控缺制器（S犬CM菠S剛in較gl軋e訪Ch拌ip擺M稼ic倘ro且co漁nt趁ro紐奉ll扛er出），它在紅控制詞領(lǐng)域慈大顯需身手貝，裝變?nèi)氲讲窀鞣N晶智能殲化產(chǎn)什品之沙中，營所以子又稱亦為嵌入劣式微械控制頂器(E懂mb由ed婚de攀d苗Mi永cr甜oc蝴on哥tr件ol澆le料r)，也沃有文魄獻(xiàn)中獻(xiàn)稱為微控奇制器盆單元（重MC陷U準(zhǔn)M診ic賞ro示co吹nt辨ro籌ll貿(mào)er業(yè)U梳ni皮t?。?。In蠶te廚l4精00畜4和卵采用瘋40礎(chǔ)04勻的計圍算器一種帥8位咳嵌入兵式微礎(chǔ)控制火器C8鴉05拘1F茫02殊0實(shí)缺驗設(shè)期備1.余1.溉1野單片狀機(jī)的杯發(fā)展教歷史田(1遣)第一府階段（1漁97擔(dān)4年系-1仔97致6年釘）:初級抽階段因受具工藝腫技術(shù)欠水平幟的限部制，答單片蜂機(jī)結(jié)捏構(gòu)和侄功能斜都很敬簡單妨。例作如仙遣童公毅司生蝕產(chǎn)的請F(tuán)8磨單片標(biāo)機(jī)，婦內(nèi)部符僅有束8位塵CP雞U，煙64紅字節(jié)陷RA鈔M和舒2個改并行律口，珠還需砌一些添其他暑芯片令才能墳組合枝成一胃臺完落整的凡微型必機(jī)。第二新階段（1控97糖6年它-1溪97炊8年漆）:低性薯能階頂段以美呀國I時NT觸EL聯(lián)公司喬的M勺CS雄-4生8為覽代表兵。該禽系列閱單片待機(jī)內(nèi)春集成允有8來位C詢PU茶、并筐行I架/O處接口紛、一滾個8趙位的飾定時零/計角數(shù)器脊、片感內(nèi)6羨4或控12嘩8字父節(jié)R潔AM賽，程廊序存膽儲空屆間最寇大4龍KB派，但貞無串追行通擊信口桐，不斧宜多青機(jī)使飯用。1.魚1.朽1信單片殊機(jī)的僑發(fā)展夠歷史蓋(2蠅)第三桿階段（1討97搖8年掌-1置98意3年磚）:高性竹能階兔段仍采散用8歲位C赴PU滿，但規(guī)有多妖級中顫斷功圓能、少串行貢通信君接口秒、1智6位污的定腸時/僅計數(shù)活器，遇片內(nèi)特RO宰M、釀RA鐮M容秧量加拉大，嘉尋址萄空間摔范圍拴可達(dá)救64蓋KB骨，有庭的片報內(nèi)還左帶有驗A/俱D轉(zhuǎn)研換器撇接口敘。生產(chǎn)侄廠家輕眾多醬，產(chǎn)兄品系態(tài)列也蠟特別錫多，賺主要上有I植NT裝EL按公司扣的M召CS楚-5嗚1，織MO結(jié)TO干RO愁LA旱公司混的6貨80嘉1和鳥ZI萄LO柄G公洗司的李Z8論等。具有辱優(yōu)異脊的性樓價比勢，獲陸得了昨廣泛雹應(yīng)用羞。尤鼻其是碑MC議S-脅51見系列勁，特攔別適住合于賢控制孔應(yīng)用露，在方我國鄰教育闖和經(jīng)膠濟(jì)建框設(shè)等格各個蘇領(lǐng)域刊大顯預(yù)身手泛，經(jīng)之久不飼衰，膝是我辯國單買片機(jī)座應(yīng)用免的主巧流系通列。單片景機(jī)的演發(fā)展蛇歷史針(3克)第四昌階段（1選98恥3年襯~）凍:新一殖代階寶段單片蹲機(jī)的爬含義炮已發(fā)挪生了毅根本值改變栗。目割前仍裁然保約留單帝片機(jī)鴉這一光習(xí)慣掌叫法霸，但余實(shí)際僻是指洽“S伏in刃g(shù)l饅e-姜ch慢ip扇M緩ic標(biāo)ro破co土nt債ro笑ll氧er櫻”。旦新一漸代單愈片機(jī)男有如故下幾勞方面束特點(diǎn)田：1．停CP認(rèn)U仍河以8迫位為鵲主流筍，并煩不斷拳完善膨。另蜓一方纏面發(fā)菠展了冰16奪位、村32喬位的念單片箭機(jī)。啄早期宜多使朝用CI化SC（C編om沈pl慕ex優(yōu)I伴ns河tr陣uc斜ti傳on造S揀et膝C削om厲pu架te拒r）染系統(tǒng)參結(jié)構(gòu)青，近烈來RI耐SC（R吐ed脈uc怠ed盯I瞞ns墓tr事uc班ti罵on箏S抄et泡C躲om宋pu擴(kuò)te肅r）牌單片近機(jī)已訓(xùn)大力龍發(fā)展康。R左IS陪C單憲片機(jī)頓中，窗除指快令集果精簡悼外，點(diǎn)一般痰都用單字腫長指令蕉和流水稅線操作天方法鵝，大信大加界快了乖指令報的運(yùn)陪行速死度。單片漲機(jī)的雹發(fā)展彈歷史融(4夏)2．按片威內(nèi)程航序存攀儲器金的類雕型不孝同分吃為：RO騙M型冒、E佛PR吸OM凈型、翅無R兇OM供（R晉om形le雹ss氧）型泄和低褲成本弓的O急TP艘（O講ne碎T移im嗚e均Pr晝og勾ra綱mm欲ab齒le狂R浙OM捉）型翼、E2PR烈OM舊型。棒近年炎來，涉Fl唱as推h欺RO肅M已慨獲得和了普干遍發(fā)篩展。秘由于夜Fl榜as黎h穿RO妻M可戴在線唐多次蜘寫入孩，有伐些公亞司稱勇之為艙MT影P（肥M-錯Ti竄me伍P析ro免gr椅am穗ma綢bl值e糕RO壩M）炮型。書Fl崗as育h河RO偷M的迅普遍晌使用衛(wèi)，也芳導(dǎo)致砍了IS含P（I湊n-雙Sy惑st桿em托P悶ro藥ga窄mm考ab犁le翠）技尸術(shù)的下迅速能發(fā)展寸。可海擴(kuò)展群容量黎有的慘已突破認(rèn)64襪KB，達(dá)倍到2紐奉MB疫以上習(xí)。片鍋內(nèi)R相AM吐已有艇2K在B以僻上的濟(jì)產(chǎn)品躺，可較擴(kuò)展填容量混也可活達(dá)到閣2M腐B以疼上。單片稀機(jī)的青發(fā)展桐歷史制(5苗)3．產(chǎn)品曉日趨烘復(fù)雜今化、蘭多樣倡化、鹿專用肆化。在原搭來微羊型機(jī)再結(jié)構(gòu)刑的基水礎(chǔ)上芳，集郊成嵌櫻入了駕一些叛外設(shè)干與一衡些外浪設(shè)驅(qū)待動單減元，撲如通喪用接挪口、欄看門走狗（盟Wa漫tc爐hd幣og劈燕）、謠A/縱D和免D/仗A、滔LC幸D驅(qū)訪動單生元、廳遙控青鍵盤激、語削音接潔口、久串行暖總線塊I2C，貪甚至儲通用影串行冊總線酸US煎B（辮Un暫iv友er鉆sa翁l宗Se嬸ri槍al耽B斬us處）、掉控制紐奉器局統(tǒng)域網(wǎng)羞CA匆N（檔Co限nt天ro厭ll揭er愈A誤re腿a所Ne雀tw誤or扯k）陜等。傾某些頌公司痰把數(shù)雜字信倚號處芳理器酒DS云P（露Di槐gi勒ta融l肅Si貓gn誓al滔P栽ro色ce唐ss商or沈）也勵嵌入灑了單卡片機(jī)雁內(nèi)。單片進(jìn)機(jī)的校發(fā)展江歷史剩(6躬)4.多采廊用CM任OS工藝退，出?，F(xiàn)雙編時鐘家、低肯電壓帖單片礦機(jī)，魂大大緣瑞降低便了系雞統(tǒng)功舍耗。選時鐘也速度硬大幅括提高枯，有由的已涉達(dá)10北0M川Hz以上荷。引疫腳數(shù)糞過去肯多為40厘PI炮N，現(xiàn)在燦已向藏兩個屆方向戲發(fā)展——多引侄腳（10毛0P愛IN以上誘）和烈少引毒腳（20寒PI剃N以下孤）。妥封裝聚形式籠多樣翻化，鄰有DI諒P、SH嫌-D夫IP、OF子P、SQ占FP、HQ盜FP、TQ雨FP、PG巧A、BG舉A、PL案CC等。1.盞1.增2典型尋的8位單失片機(jī)秀產(chǎn)品宴(1閃)1．恐In淚te犧l勵公司序的單蠟片機(jī)其產(chǎn)辱品有MC討S-狠48、MC敢S-牛51和MC地S-差96三大謠系列深幾十痰個型恩號的異單片僻機(jī)。慮M惠CS墳-5浸1系家列單港既包綿括三個逼基本摩型號80澤31巾（無護(hù)RO瞇M型蓬）、搞80呢51巨（R朋OM回型）湯、8壺75崗1（沒EP我RO毒M型巴）80緞51逃是世轉(zhuǎn)界上渾產(chǎn)量球排名程第二偶的著堆名單掘片機(jī)粗CP愛U。2．烈AT油ME胃L公歉司的天單片腫機(jī)AT柱MA石L公辜司在紛19還94疫年以亦E2PR倘OM仔技術(shù)懸和I隸nt陵el六公司禍的8書0C捆31過單片達(dá)機(jī)核柜心技械術(shù)進(jìn)爹行交椒換，礙從而傷取得匙80債C3吸1核膽的使張用權(quán)民。先丘進(jìn)的飾Fl細(xì)as壇h技街術(shù)和陜80謠C3斷1核捧相結(jié)魔合，環(huán)生產(chǎn)菌出具因有8筐05禍1結(jié)智構(gòu)的Fl瞇as昆h型剖和E疫EP布RO虜M型單片暗機(jī)（衛(wèi)尤其償是8崗9C袍51生和8麥9C緒52復(fù)）1.撥1.支2典型灣的8位單昂片機(jī)丘產(chǎn)品散(2糕)3．在Si軍li授co祖n迅La茶bo拘ra觸to穴ri紗es齊公司掠的單掉片機(jī)C8合05田1F英系列血是一準(zhǔn)種典標(biāo)型的付高性遍能單信片機(jī)蘋,鍛完全陳集成混合惕信號系統(tǒng)削級芯鋪片（改SO該C贊Sy當(dāng)st紋em群o搭f脖Ch攪ip更），饒完全告兼容兼MC扭S-款51倆。采用流水污線（p型ip股e險li語ne駱）技館術(shù)，雅不再敏區(qū)分縮慧時鐘餃周期銷和機(jī)幼器周冠期，斜提高扮了指耽令執(zhí)友行效偶率。具備暖控制繞系統(tǒng)壇所需潛的模墳擬和己數(shù)字垮外設(shè)沙，包暈括看旱門狗起、A竊DC應(yīng)、D旗AC暮、電秒壓比才較器劍、電任壓基橡準(zhǔn)輸蝦出、融定時呀器、容PW斗M、走定時振器捕走捉和閑方波冊輸出疏等，筑并具傘備多貌種總毫線接四口，比包括懲UA翻RT插、S擴(kuò)PI介、S穿MB辦US適（與候I2C兼拍容）嬸總線搖以及加CA襲N總敘線。騰C8經(jīng)05是1F再系列迫單片咱機(jī)采跟用F閘la哨sh什R輛OM逮技術(shù)滑，集穩(wěn)成J汽TA使G，以支持衡在線系編程姜。1.漏1.評2典型版的8位單洲片機(jī)碎產(chǎn)品熔(3惹)4.賀M本ot拌or們ol咽a公撐司的最單片熔機(jī)8位脹機(jī)有常68悠HC敞05鍵、6由8H抵C0湊8和瘋68心HC酸11光幾種愧。6嗓8H坑C0碑5是露Mo被to島ro滴la伴公司巨推出繩的一瞇種采左用H典CM凝OS制技術(shù)爺?shù)?車位單日片機(jī)朵，是夠世界擾上產(chǎn)數(shù)量排名嘴第一的著鑼名單嗓片機(jī)糊CP我U。5.逮T蹲OS姐HI甜B(yǎng)A振公司勒的單尤片機(jī)具有鍵功能挺強(qiáng)、陡可靠歐性高確、價斬格低糧等特助點(diǎn)，嗚特別姥適合仗于空括調(diào)、誰電冰盟箱等捕家電武產(chǎn)品軍。Ph叔il帳ip績s公科司的惡單片鳳機(jī)Ph英il診ip社s公謠司生輔產(chǎn)8洪05健1結(jié)答構(gòu)的義80畏C5放1系功列8輩位單垃片機(jī)巧、采洋用8誘05愈1結(jié)劍構(gòu)的棉16威位單蔽片機(jī)絡(luò)、以妖68挎00戀0為饒核的蹲16擇位單瓦片機(jī)色。1.院1.遲2典型佳的8位單詳片機(jī)槳產(chǎn)品辣(4番)除此鏈以外困，著鼓名的嶼單片鹽機(jī)廠乘商還擔(dān)有H秤IT謝AC土HI虛、S躲IE烈ME浪NS階、N響S、錫三菱頁、M襪ic狐ro會ch報ip騰、Z糾il東og壺等公錢司，喂產(chǎn)品憤型號喬眾多治，并鋼不斷毯有新趴產(chǎn)品毒問世蠶。可烘用于怎各種絮不同云應(yīng)用傾場合拒和不灑同的穩(wěn)應(yīng)用奇需求哀。如淡今，必凡是繳讀者繪能想檔到的枕行業(yè)草和領(lǐng)王域都渣能看桂到單昆片機(jī)望的應(yīng)滅用例警子，與科技將的發(fā)摟展和黃社會辱的需赤求促甲使計刑算機(jī)坑的嵌腦入式港應(yīng)用備在近弟年來競得到煮迅速題發(fā)展菊，并膛且這援種發(fā)綁展的善勢態(tài)俘將越堡來越庫迅猛埋。1.慮2辯單片布機(jī)的商應(yīng)用司及發(fā)徹展趨壺勢1.勉2.脫1倦單片名機(jī)的瓣應(yīng)用1.槽2.愛2詢單片暮機(jī)的喝發(fā)展聾趨勢1.咬2.夢1埋單片鉗機(jī)的薪應(yīng)用1．遇在智注能儀芳表中印的應(yīng)射用廣泛羨地應(yīng)律用于迎電力盈系統(tǒng)逗、交端通運(yùn)機(jī)輸工萌具、棟計量刷等各購種儀映器儀階表之誰中，倚使儀椒器儀商表智秀能化晃。2．歌在機(jī)罷電一衫體化藝中的抄應(yīng)用機(jī)電材一體菠化產(chǎn)繼品是兼指集傭機(jī)械愁技術(shù)債、微挺電子標(biāo)技術(shù)氣、自至動化己技術(shù)呢和計英算機(jī)飄技術(shù)面于—魯體，工具有更智能艱化特猜征的妻機(jī)電懇產(chǎn)品鋼。3．設(shè)在實(shí)惠時控費(fèi)制中朱的應(yīng)裹用如對兵工業(yè)撕上各域種窯彎爐的鍛溫度糧、酸木度、聽化學(xué)把成分燥的測躺量和月控制朵。汽賄車電霜子中讀微型火控制棉器的蠟使用址越來繼越多微。1.墻2.丘1牧單片稱機(jī)的羞應(yīng)用燒(嗽2)4．費(fèi)單片碎機(jī)在岡分布著式多努機(jī)系興統(tǒng)中頸應(yīng)用分布若式多寄機(jī)系尺統(tǒng)具示有功丈能強(qiáng)禽、可換靠性箏高的淘特點(diǎn)造。在墨比較值復(fù)雜灶的系店統(tǒng)中征，都竊采用光分布航式多艇機(jī)系孝統(tǒng)。5．驅(qū)單片現(xiàn)機(jī)在壘家用貨電器蘋等消覺費(fèi)類尖領(lǐng)域撕中的干應(yīng)用目前芹家用恨電器尸幾乎變都是冊單片災(zāi)機(jī)控絲式制的駕電腦停產(chǎn)品完．例浩如：愈空調(diào)霞、冰腦箱、般洗衣搬機(jī)、攀微波獄爐、豆彩電困、音直響、陰家庭稱報警忘器、浮電子器寵物老、手籌機(jī)、省MP近3等蛙。1.狂2.角2搭單片煎機(jī)的滔發(fā)展糧趨勢慢(乒1)１．哄低成褲本高米度集賄成的剃單片機(jī)機(jī)片盆上系油統(tǒng)（衰SO夕C）重要稱發(fā)展沃趨勢遷，是豎尋求董應(yīng)用艱系統(tǒng)火在芯彈片上屋的最嶺大化復(fù)解決鋒方案筆。因羨此，薯專用澤單片渠機(jī)的敗發(fā)展赤自然旬形成伯了S齊oC邁化趨傾勢。２．洲8歷位單雹片機(jī)薦的市掀場份令額依辟然領(lǐng)律先“讓樓事情賀盡可弦能簡除單”顏的原接則有旱助于格更快壺地完碗成系責(zé)統(tǒng)設(shè)既計、熊驗證廟并投頁入生考產(chǎn)，凝同時繭減少情潛在各問題攝。３．伙處拳器理尖的多殘核結(jié)鉆構(gòu)在數(shù)翼字通翁信