單片機(jī)原理及應(yīng)用課件第講

單片機(jī)原理及應(yīng)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(nèi)容：第1章概述第2章MCS-51系列單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)第3章指令系統(tǒng)第4章匯編語言程序設(shè)計第5章硬件資源的應(yīng)用(定時器、串行口)第6章系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)第7章I/O接口技術(shù)第8章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計第9章單片機(jī)的C語言程序設(shè)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(jī)（MC）的基礎(chǔ)知識概述1.2單片機(jī)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(jī)基礎(chǔ)知識概述一、MC結(jié)構(gòu)二、計算機(jī)中的數(shù)制三、計算機(jī)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(jī)的基本結(jié)構(gòu)由硬件和軟件兩大部分組成。硬件是指那些為組成計算機(jī)而有機(jī)聯(lián)系的電子、電磁、機(jī)械、光學(xué)的元件、部件或裝置的總和，它是有型的物理實(shí)體。軟件是相對于硬件而言的，包括計算機(jī)運(yùn)行所需要的各種程序，還包括手冊、說明書和有關(guān)資料。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、硬件結(jié)構(gòu)輸入設(shè)備運(yùn)算器存儲器輸出設(shè)備控制器輸入命令數(shù)據(jù)輸出命令操作命令指令存取命令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)外圍設(shè)備接口主機(jī)內(nèi)存圖1-1微型計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)框圖CPU第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、硬件結(jié)構(gòu)運(yùn)算器+控制器+存儲器=主機(jī)；輸入+輸出設(shè)備則稱為計算機(jī)的外圍設(shè)備（簡稱“外設(shè)”）；運(yùn)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(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)

微處理器(Microprocessor)，稱為CPU，是微型計算機(jī)的核心、由算術(shù)邏輯部件(ALU)、累加器和通用寄存器組、程序計數(shù)器、控制邏輯部件和內(nèi)部總線等組成；具有解釋、執(zhí)行指令及與外界交換數(shù)據(jù)的能力。微處理器不能獨(dú)立構(gòu)成工作系統(tǒng)，不能獨(dú)立執(zhí)行程序，必須配上存儲器、外部輸入/輸出接口構(gòu)成微型計算機(jī)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(jī)(Microcomputer)，由CPU、存儲器、輸入/輸出(I/O)接口構(gòu)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(shè)地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線圖1-2微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu)微處理器、微型計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月

由微型計算機(jī)，配上輸入/輸出設(shè)備、外圍設(shè)備、電源、系統(tǒng)軟件一起構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)，稱為微型計算機(jī)系統(tǒng)。運(yùn)算器控制器寄存器組RAMROMI/O端口I/O端口I/O設(shè)備I/O設(shè)備系統(tǒng)軟件微處理器微型計算機(jī)微型計算機(jī)系統(tǒng)圖1-3微處理器、微型計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)三者的關(guān)系圖系統(tǒng)總線微處理器、微型計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)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(jī)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(jī)完成各種操作的命令（2）程序，指令的有序集合（3）機(jī)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(jī)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(guān)系微機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件有機(jī)結(jié)合的整體

硬件是基礎(chǔ)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(jī)中的數(shù)制進(jìn)位計數(shù)制與轉(zhuǎn)換： 二進(jìn)制（B） 十六進(jìn)制（H） 十進(jìn)制（D）帶符號數(shù)的表示： 原碼、反碼、補(bǔ)碼、溢出第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、計算機(jī)中的數(shù)制帶符號數(shù)溢出 帶符號數(shù)的補(bǔ)碼加、減運(yùn)算的結(jié)果超出了補(bǔ)碼表示的范圍。如何判斷帶符號數(shù)溢出(雙進(jìn)位法)

在兩個同符號數(shù)相加或兩個異符號數(shù)相減時，如果出現(xiàn)次高位向最高位有進(jìn)位，而最高位向前無進(jìn)位，則結(jié)果發(fā)生溢出；反之，如果次高位向最高位無進(jìn)位，而最高位向前有進(jìn)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(jī)中常用的編碼1、ASCII碼，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符，包括32個標(biāo)點(diǎn)符號、10個阿拉伯?dāng)?shù)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(jī)中常用的編碼2.

BCD碼(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù))

用4位二進(jìn)制確定0~9的對應(yīng)關(guān)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(qiáng)調(diào)：計算機(jī)只認(rèn)二進(jìn)制數(shù)，并不認(rèn)什么十六、十、ASCII、BCD碼等其他數(shù)的大小和性質(zhì)需要人來分析11111111B多大？什么性質(zhì)的數(shù)？ 無符號：255

帶符號：負(fù)數(shù)-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(jī)概述一、單片機(jī)定義二、單片機(jī)特點(diǎn)及應(yīng)用三、單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趁勢四、常用的單片機(jī)產(chǎn)品五、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)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(jī)定義

把計算機(jī)的運(yùn)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(gòu)成的微型計算機(jī)，稱為單片微型計算機(jī)(Singlechipmicrocomputer)，簡稱為單片機(jī)。第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、特點(diǎn)及應(yīng)用

單片機(jī)的特點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)，工作溫度范圍寬；應(yīng)用靈活，可靠性高；控制功能很強(qiáng)，數(shù)值計算能力較差；指令系統(tǒng)比通用微機(jī)系統(tǒng)簡單；更新?lián)Q代較慢；第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用：智能儀表中的應(yīng)用機(jī)電一體化中的應(yīng)用實(shí)時控制中的應(yīng)用軍工領(lǐng)域的應(yīng)用分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用民用電子產(chǎn)品中的應(yīng)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(jìn)存儲器的發(fā)展片內(nèi)I/O的改進(jìn)外圍電路內(nèi)裝化低功耗與工作電壓范圍加寬低噪聲與高可靠性技術(shù)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(jī)產(chǎn)品

MCS單片機(jī)AVR單片機(jī)PIC單片機(jī)MSP單片機(jī)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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)概述

開發(fā)環(huán)境的軟硬件構(gòu)成第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月有關(guān)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(lián)調(diào)舉例第27頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月Proteus與Keil聯(lián)調(diào)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];