单片机原理及应用课件(第1讲)

前言一、为什么要学习这门课?(实用，应用广泛)二、为什么选择MCS-51单片机?(简单)三、单片机和其他课程的关系。四、如何学习？(重在实践，先上手后深入)五、课程内容共分9章内容：第1章概述第2章MCS-51系列单片机硬件结构第3章指令系统第4章汇编语言程序设计第5章硬件资源的应用(定时器、串行口)第6章系统扩展技术第7章I/O接口技术第8章单片机应用系统的设计第9章单片机的C语言程序设计第1章概述共分两大部分：1.1微型计算机（MC）的基础知识概述1.2单片机概述§1-1微型计算机基础知识概述一、MC结构二、计算机中的数制三、计算机中常用的编码一、微型计算机的基本结构由硬件和软件两大部分组成。硬件是指那些为组成计算机而有机联系的电子、电磁、机械、光学的元件、部件或装置的总和，它是有型的物理实体。软件是相对于硬件而言的，包括计算机运行所需要的各种程序，还包括手册、说明书和有关资料。1、硬件结构输入设备运算器存储器输出设备控制器输入命令数据输出命令操作命令指令存取命令数据数据外围设备接口主机内存图1-1微型计算机的硬件结构框图CPU1、硬件结构运算器+控制器+存储器=主机；输入+输出设备则称为计算机的外围设备（简称“外设”）；运算器+控制器=中央处理单元CPU（CentralProcessUnit）。微处理器、微型计算机、微型计算机系统微处理器(Microprocessor)，称为CPU，是微型计算机的核心、由算术逻辑部件(ALU)、累加器和通用寄存器组、程序计数器、控制逻辑部件和内部总线等组成；具有解释、执行指令及与外界交换数据的能力。微处理器不能独立构成工作系统，不能独立执行程序，必须配上存储器、外部输入/输出接口构成微型计算机才能工作。微型计算机(Microcomputer)，由CPU、存储器、输入/输出(I/O)接口构成，芯片之间通过总线(Bus)连接。微处理器存储器I/O接口外设地址总线数据总线控制总线图1-2微型计算机的结构微处理器、微型计算机、微型计算机系统由微型计算机，配上输入/输出设备、外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。运算器控制器寄存器组RAMROMI/O端口I/O端口I/O设备I/O设备系统软件微处理器微型计算机微型计算机系统图1-3微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者的关系图系统总线微处理器、微型计算机、微型计算机系统2、软件软件是指使用和管理计算机的各种程序（Program），而程序是由一条条指令（Instruction）组成的。（1）指令，计算机完成各种操作的命令（2）程序，指令的有序集合（3）机器语言、汇编语言和高级语言汇编语言与机器语言的对照：MOVA，#630111010000111111ADDA，#560010010000111000ADDA，#360010010000100100ADDA，#1400100100000011103、硬件与软件的关系微机系统是硬件和软件有机结合的整体硬件是基础软件是灵魂4、位、字节(8位)、半字节(16位)、字(16位)、双字(32位)二、计算机中的数制进位计数制与转换：二进制（B）十六进制（H）十进制（D）带符号数的表示：原码、反码、补码、溢出二、计算机中的数制带符号数溢出带符号数的补码加、减运算的结果超出了补码表示的范围。如何判断带符号数溢出(双进位法)在两个同符号数相加或两个异符号数相减时，如果出现次高位向最高位有进位，而最高位向前无进位，则结果发生溢出；反之，如果次高位向最高位无进位，而最高位向前有进位，也发生溢出。-127-1127+1三、计算机中常用的编码1、ASCII码，美国信息交换标准代码用7位二进制数表示一个字符，包括32个标点符号、10个阿拉伯数字、52个英文大小写字母和34个控制符，共128个。如30H代表0,31H代表1三、计算机中常用的编码2.BCD码(二进制编码的十进制数)用4位二进制确定0~9的对应关系。分压缩、非压缩BCD码例如：4567.89的BCD码为0100010101100111.10001001强调：•计算机只认二进制数，并不认什么十六、十、ASCII、BCD码等其他数的大小和性质需要人来分析•11111111B多大？什么性质的数？无符号：255带符号：负数-1BCD码：无效ASCII码：“DEL”键的ASCII码§1-2单片机概述一、单片机定义二、单片机特点及应用三、单片机技术现状及发展趁势四、常用的单片机产品五、单片机应用系统开发概述一、单片机定义把计算机的运算器、控制器、存储器、输入/输出(I/O)接口等部分集成在一个硅片上而构成的微型计算机，称为单片微型计算机(Singlechipmicrocomputer)，简称为单片机。二、特点及应用单片机的特点：•抗干扰性强，工作温度范围宽；•应用灵活，可靠性高；•控制功能很强，数值计算能力较差；•指令系统比通用微机系统简单；•更新换代较慢；应用：•智能仪表中的应用•机电一体化中的应用•实时控制中的应用•军工领域的应用•分布式多机系统中的应用•民用电子产品中的应用三、发展趁势•CPU的改进•存储器的发展•片内I/O的改进•外围电路内装化•低功耗与工作电压范围加宽•低噪声与高可靠性技术•ISP及IAP四、常用的单片机产品•MCS单片机•AVR单片机•PIC单片机•MSP单片机•ARM处理器•DSP处理器五、单片机应用系统开发概述•开发环境的软硬件构成有关的软件平台：•PROTEL：•PROTEUS：•WAVE：•KEILC51：Proteus与Keil联调举例abcdefgdpabcdefgdpXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/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/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/A1427U1AT89C51R110kR210kR310kR410kR510kR610kR710kR810kProteus与Keil联调举例#includereg51.hunsignedcharcodeSelect[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};//led灯选通信号unsignedcharcodeLED_CODES[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,//0-40x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,//5-90x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,//A,b,C,d,E0x8E,0xFF,0x0C,0x89,0x7F,0xBF//F,空格,P,H,.,-};voidmain(){chari=0;longintj;doublet;while(1){P2=0;P1=LED_CODES[i];P2=Select[i%6];for(j=3000;j0;j--);//该LED模型靠脉冲点亮，第i位靠脉冲点亮后，会自动熄来头。//修改循环次数，改变点亮下一位之前的延时，可得到不同的显示效果。i++;if(i10)i=0;}}