單片機(jī)課件-第四章

單片機(jī)課件-第四章REPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE單片機(jī)概述單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)指令系統(tǒng)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)單片機(jī)開發(fā)環(huán)境與工具單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例PART01單片機(jī)概述單片機(jī)是一種集成電路芯片，它集成了中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等計(jì)算機(jī)的主要部件，形成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能儀表、智能家居、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。單片機(jī)的定義與特點(diǎn)特點(diǎn)定義單片機(jī)可以用于各種智能儀表的控制系統(tǒng)，如水表、電表、燃?xì)獗淼取Ｖ悄軆x表智能家居智能機(jī)器人單片機(jī)可以用于智能家居的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家居電器的智能化控制和管理。單片機(jī)可以用于智能機(jī)器人的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航、人機(jī)交互等功能。030201單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

單片機(jī)的發(fā)展歷程早期單片機(jī)早期的單片機(jī)采用8位處理器，功能較為簡單，主要用于控制領(lǐng)域。8051系列單片機(jī)隨著技術(shù)的發(fā)展，8051系列單片機(jī)逐漸成為主流，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。ARM系列單片機(jī)隨著ARM處理器的普及，ARM系列單片機(jī)也逐漸成為主流，具有更強(qiáng)大的處理能力和更豐富的外設(shè)接口。PART02單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)中央處理器組成控制器運(yùn)算器、控制器和寄存器等?？刂浦噶畹淖x取、譯碼和執(zhí)行。主要功能運(yùn)算器寄存器負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和控制單片機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。執(zhí)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算等操作。存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果和中間狀態(tài)。主要功能分類RAMROM存儲(chǔ)器01020304存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。用于存儲(chǔ)正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)丟失。用于存儲(chǔ)固定不變的程序和數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。輸入/輸出接口實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制。并行接口和串行接口。數(shù)據(jù)以字節(jié)或字為單位同時(shí)傳輸。數(shù)據(jù)以位為單位逐位傳輸。主要功能分類并行接口串行接口為單片機(jī)提供工作時(shí)鐘信號(hào)，控制單片機(jī)的運(yùn)行節(jié)奏。時(shí)鐘電路當(dāng)單片機(jī)出現(xiàn)異常時(shí)，通過復(fù)位電路將單片機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài)。復(fù)位電路時(shí)鐘電路與復(fù)位電路PART03單片機(jī)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是單片機(jī)硬件和軟件的接口，通過指令系統(tǒng)，程序員可以向單片機(jī)發(fā)出各種操作命令。指令集是單片機(jī)能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令集合，包括算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、控制轉(zhuǎn)移指令、位操作指令等。單片機(jī)的指令系統(tǒng)包括指令集、尋址方式、指令格式等，是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)各種功能的基礎(chǔ)。尋址方式是指令中確定操作數(shù)有效地址的方式，包括直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、相對(duì)尋址和變址尋址等。指令系統(tǒng)概述算術(shù)運(yùn)算指令用于實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算，如ADD、SUB、MUL、DIV等。邏輯運(yùn)算指令用于實(shí)現(xiàn)與、或、非等邏輯運(yùn)算，如AND、OR、XOR等。位操作指令用于對(duì)二進(jìn)制位進(jìn)行操作，如SET、CLR、TST等?？刂妻D(zhuǎn)移指令用于實(shí)現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)和流程控制，如JMP、CALL、RET等。按照功能分類，可以將指令分為算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、控制轉(zhuǎn)移指令、位操作指令等。指令分類0102指令格式與尋址方式尋址方式用于確定操作數(shù)的有效地址，不同的尋址方式對(duì)應(yīng)不同的地址確定方式。單片機(jī)的指令格式一般包括操作碼和操作數(shù)兩部分，操作碼指定要執(zhí)行的操作類型，操作數(shù)指定要操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)地址。MOV指令用于將一個(gè)數(shù)據(jù)從一個(gè)地址移動(dòng)到另一個(gè)地址；SUB指令用于從源地址中的值減去目標(biāo)地址中的值；CMP指令用于比較兩個(gè)數(shù)的大小并將結(jié)果存儲(chǔ)在標(biāo)志寄存器中。單片機(jī)常用的一些基本指令集包括MOV、ADD、SUB、INC、DEC、CMP等。ADD指令用于將兩個(gè)數(shù)相加并將結(jié)果存儲(chǔ)在目標(biāo)地址中；INC和DEC指令分別用于增加和減少目標(biāo)地址中的值；010203040506常用指令集PART04單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二進(jìn)制代碼形式，直接對(duì)應(yīng)于特定硬件系統(tǒng)，可直接控制硬件工作。機(jī)器語言符號(hào)化表示的機(jī)器語言，易于理解，但與具體硬件相關(guān)，移植性差。匯編語言如C語言，獨(dú)立于特定硬件系統(tǒng)，具有更好的可移植性和可讀性。高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)語言概述指令系統(tǒng)尋址方式程序結(jié)構(gòu)偽指令匯編語言程序設(shè)計(jì)了解和掌握單片機(jī)支持的匯編指令集。掌握程序的基本結(jié)構(gòu)，如順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。理解并掌握各種尋址方式，如直接尋址、間接尋址等。了解和掌握匯編語言中的偽指令，如ORG、END等。了解和掌握C語言的基本語法和規(guī)則。C語言基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型控制結(jié)構(gòu)函數(shù)理解并掌握C語言中的基本數(shù)據(jù)類型，如int、char、float等。掌握C語言中的控制結(jié)構(gòu)，如if語句、switch語句等。了解和掌握函數(shù)的定義、聲明和調(diào)用。C語言程序設(shè)計(jì)理解混合編程在單片機(jī)開發(fā)中的重要性，如提高開發(fā)效率、降低開發(fā)難度等?；旌暇幊痰谋匾粤私夂驼莆杖绾螌R編語言和C語言混合編程的方法和技巧?；旌暇幊痰姆椒ɡ斫獠⒄莆杖绾卧贑語言中調(diào)用匯編代碼，以及如何在匯編代碼中調(diào)用C函數(shù)。接口和調(diào)用匯編語言與C語言的混合編程PART05單片機(jī)開發(fā)環(huán)境與工具單片機(jī)開發(fā)環(huán)境是用于編寫、編譯、調(diào)試和仿真單片機(jī)程序的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。它提供了代碼編輯器、編譯器、調(diào)試器和其他工具，以幫助開發(fā)者更高效地開發(fā)和測試單片機(jī)程序。單片機(jī)開發(fā)環(huán)境通常支持多種單片機(jī)型號(hào)和開發(fā)語言，如C語言和匯編語言。單片機(jī)開發(fā)環(huán)境概述

Keil軟件的使用Keil軟件是一款流行的單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，支持多種單片機(jī)型號(hào)和開發(fā)語言。它提供了友好的用戶界面和豐富的功能，如代碼編輯、編譯、調(diào)試和仿真等。使用Keil軟件，開發(fā)者可以輕松地編寫、調(diào)試和測試單片機(jī)程序，提高開發(fā)效率。它提供了強(qiáng)大的功能和工具，如代碼編輯、編譯器、調(diào)試器和嵌入式工作臺(tái)等。使用IAR軟件，開發(fā)者可以快速地開發(fā)和測試單片機(jī)程序，提高開發(fā)效率。IAR軟件是一款專業(yè)的單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，支持多種單片機(jī)型號(hào)和開發(fā)語言。IAR軟件的使用其他常用的單片機(jī)開發(fā)工具包括Code:Blocks、Eclipse、VisualStudio等。這些工具提供了不同的功能和特點(diǎn)，適用于不同的單片機(jī)型號(hào)和開發(fā)語言。使用這些工具，開發(fā)者可以更高效地開發(fā)和測試單片機(jī)程序，提高開發(fā)效率。其他常用單片機(jī)開發(fā)工具PART06單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例LED閃爍控制程序是單片機(jī)應(yīng)用中最基礎(chǔ)的實(shí)例之一，通過編程控制單片機(jī)上的LED燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)閃爍效果。實(shí)現(xiàn)LED閃爍控制需要了解單片機(jī)的IO端口配置和基本編程語法，通過編程控制單片機(jī)的IO端口，實(shí)現(xiàn)LED燈的亮滅控制。LED閃爍控制程序可以用于簡單的燈光指示、報(bào)警等場合，也可以作為學(xué)習(xí)單片機(jī)編程的基礎(chǔ)入門實(shí)例。LED閃爍控制程序溫度傳感器數(shù)據(jù)采集程序是單片機(jī)應(yīng)用中常見的實(shí)例之一，通過溫度傳感器采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)進(jìn)行處理。實(shí)現(xiàn)溫度傳感器數(shù)據(jù)采集需要了解溫度傳感器的原理和特性，以及單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換器的工作原理。通過編程控制單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換器，將溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。溫度傳感器數(shù)據(jù)采集程序可以用于溫度監(jiān)控、溫濕度控制等場合，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。溫度傳感器數(shù)據(jù)采集程序電機(jī)控制程序可以用于機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)控制和自動(dòng)化操作。電機(jī)控制程序