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单片机应用技术一、单片机概述•1、什么事是单片机?•2、单片机能干什么?•3、学习单片机需要哪些知识?•4、如何学习单片机?(一)、什么事是单片机?•单片机就是单片微型计算机,它是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此,一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。(二)、单片机能干什么?1单片机在仪器仪表中的应用:心电图仪2、单片机在机电一体化中的应用:汽车发动机电喷系统、点火系统控制3、单片机在智能接口和多机系统中的应用粮食仓库计算机测温系统4、单片机在日常生活中的应用手机、全自动洗衣机、滚筒洗衣机(三)、学习单片机需要哪些知识?•1、电工技术基础知识•2、模拟电路基础知识•3、数字电路基础知识•4、计算机操作基础知识•5、印刷电路设计知识•6、集成电路及电子元器件知识(四)、如何学习单片机?•1、反复重复单片机结构及功能•2、主动学习:•3、反复实践、多编程序•4、多思考生活、工作中的不方便,•设想去加以改进。二、本门课程说明•1、本课程的性质•2、本课程学习目标•3、一个单片机智能控制系统的开发过程1、本课程的性质•本课程属于电子类课程,可以划归到自动控制类。它的主要任务是完成智能化控制。目前,单片机多用于嵌入式自动控制方式,应用于智能仪表、智能化家用电器、汽车、飞机、导弹等智能化设备上。2、课程目标1、通过本课程学习,掌握单片机的开发工具软件“keilC51”的使用,掌握软件调试过程,能够处理调试软件过程中出现的问题并加以解决。2、熟悉单片机控制技术的开发过程。3、使学生具备应用单片机知识,掌握单片机内部资源及功能,熟悉单片机的外部引脚位置及功能,熟悉各引脚的特性。4、能够设计和开发小型智能电子产品。一个单片机控制工程的开发过程•1、确定系统功能和技术指标•2、总体设计•3、硬件设计•4、硬件装配•5、软件设计•6、系统调试•7、固化程序三、本课程的教学方法•采用任务驱动的教学方法,以项目为载体,通过完成项目,学习有关知识和技能。项目安排按照由浅到深,由简单到复杂、由单项到综合,减轻学习难度,克服恐惧心理。准备单元:KeilC51集成开发软件系统•根据单片机控制系统设计过程,当程序编制出来以后,是否能够达到设计要求,格式是否有错误,只凭认真阅读程序是很难检查出来的,尤其是对新手,必须把编写的程序试运行一下,检查程序是否符合要求。经过运行检查,达到设计要求后,还要将汇编语言或C语言编写的程序经过编译,生成二进制的机器码文件,将这个文件烧录到单片机中,才能使用。试运行和编译程序需要一个环境,Keilc51就是一种完成这个任务的软件,它的功能非常强大,性能稳定,目前这个软件几乎垄断了市场。因此,在编写程序之前,必须首先熟悉这个软件的使用。Keilc51程序介绍•一、Keilc51程序的取得•KeilC51集成开发环境软件,可以通过Keil官方网站:,填写个人信息后即可下载KeilC51最新评估版。•代理商网站:,单击“软件下载”下相应的KeilC51最新评估版图标进行下载。•相关的汉化软件可以通过网络搜索后进行下载。•通过官方网站下载的程序,是免费使用的,但是,它有个限制,就是能编译的程序不超过2K字节。对于一般教学2K字节就够了,但是如果是开发一个实际的智能控制系统,一般是不够的,需要购买该公司的正式版。正式版对程序长度没有限制。二、Keilc51的安装与汉化•1、准备•在硬盘上建一个文件夹,给文件夹取名,将Keilc51程序放到该文件夹中。•2、安装•打开Keilc51程序图标,双击Sectup.exe安装程序,根据提示进行安装。在提示选择Eval或Full方式时,若是从Keilc51官方网站下载的,只能选择Eval方式;若是购买的完全版可以选择Full方式,需要填入注册码。•3、汉化安装结束后,Keilc51是全英文操作界面,若想在中文界面下使用,可以对它进行汉化。汉化办法是从网上搜索下载并安装Keilc51汉化软件,将汉化软件中的uv2.exe复制并粘贴到C:\Keil\uv2目录下,替换原先的文件即可。安装后会在桌面上生成一个KeiluVision2(汉化版)图标。双击该图标,便可以启动程序。4、认识KeilC51集成开发环境•KeilC51的界面由菜单栏、工具栏、源程序编辑窗口、工程窗口、输出窗口五部分组成。工具栏又包括基本文件工具栏、建造工具栏、除错工具栏。窗口左边为工程窗口,包涵工程目标target、组group和项目文件。右边为源文件编辑器,用来对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下面是输出窗口,反映文件编译状态,并提醒除错种类或位置。KeilC51界面上菜单的含义•File:文件Edit:编辑View:显示格式•Project:项目Debug:调试或除错Flash:•Peripherals:外围设备•Tools:工具•Debug的由来1937年,美国青年霍德华.艾肯找到IBM公司为其投资200万美元研制计算机,第一台成品艾肯把它取名为:马克1号,又叫“自动序列受控计算机”,从这时起IBM公司由生产制表机,肉铺磅秤,咖啡研磨机等乱七八糟玩意儿的行业,正式跨进“计算机”领地。•为马克1号编制程序的是一位女数学家雷斯.霍波,有一天,她在调试程序时出现故障,拆开继电器后,发现有只飞蛾被夹扁在触点中间,从而“卡”住了机器的运行。于是,霍波诙谐的把程序故障统称为“小虫、臭虫(BUG)“,把排除程序故障叫DEBUG,而这奇怪的”称呼“,竟成为后来计算机领域的专业行话。如DOS系统中的调试程序,程序名称就叫DEBUG.常用按钮的功能:针对软件界面讲解三、经历一次软件调试过程•0.1建立一个工程项目,选择芯片并确定选项1、建立一个工程项目双击快捷图标后,进入KeilC51开发环境;单击“工程project”,在弹出的下拉菜单中选中“新工程”选项操作:在出现对话框的文件名中输入一个项my-test,选择保存路径(可以在“我的文档”中先建立一个同名的文件夹),单击保存。操作2、选择芯片并设置参数保存工程项目后,会弹出一个对话框“为目标target选择设备”SelectDeviceforTarget“Target1”对话框,让选择单片机生产厂家和单片机型号操作0.2为工程设置仿真中晶振频率参数和编译生成的文件格式1、单击主菜单栏中的“工程”菜单,选择下拉菜单中“OptionsforTarget1”出现参数选择对话框操作单击“Target”选项卡,选择晶振频率为11.0592MHZ2、再单击Output选项卡,在“建立hex文件”前打钩,其它选项采用默认设置,单击确定操作03、建立源程序文件单击“文件”菜单,在下拉菜单中选择“新建”,在源程序编辑窗口输入源程序。输入完成后,选择“文件”,在下拉菜单中选择“另存为”,将该文件以扩展名为.asm格式(如my-test.asm)保存在先前建立的文件夹(my-test)中,操作04、添加文件到当前项目组中单击工程管理器中Target1前的“+”号,出现SourceGroup1后再单击,加亮后右键单击,在出现的下拉窗口中选择“AddFilestoGroup’sourceGroup1’”,在增加文件窗口中选择刚才以asm格式编辑的文件my-test.asm,单击ADD按钮,这时my-test.asm文件就加入SourceGroup1这个组里了,随后关闭对话窗口。操作05、编译(汇编)文件选择主菜单栏中的“工程”,在下拉菜单中选择“重建所有目标文件”,这时输出窗口出现源程序的编译结果,如果编译出错,将提示错误Errors的类型和行号。06、检查并修改源程序文件中的错误对文件进行编译如果源程序有语法错误,可以根据提示修改,如果没有错误就会编译成功输出以HEX为后缀名的目标文件,如:my-test.HEX07、软件模拟仿真调试在主菜单中打开“除错debug”界面,单击“开/关debug”,出现2K代码限制的提示窗口后单击“确定”这时进入软件模拟仿真界面,选择“外围设备”,在下拉菜单中选择四个I/O输出口,用以显示程序运行过程中四个I/O各个脚的电平输出情况。仿真调试通过后关闭KeilC51开发环境•07、烧录程序(编程操作)将编程器驱动程序安装到计算机上,将编程器接上电源,通过USB口与计算机相连,打开编程器,将编译好的程序载入编程器,为编程器选择芯片型号,把选择的单片机放到编程器上,确认锁紧管脚后进行编程,提示编程成功后,取下单片机,就可以进行使用了。本次课总结•一、单片机概述什么事是单片机?单片机能干什么?学习单片机需要哪些知识?如何学习单片机?二、一个单片机控制工程的开发过程确定系统功能和技术指标、总体设计、硬件设计硬件装配、软件设计、系统调试、固化程序三、KeilC51集成开发软件系统程序下载、汉化、注册、熟悉界面一个程序调试过程、对单片机烧程序Keil教程1、Keil工程文件的建立、设置与目标文件的建立2、Keil的调试命令、在线汇编与断点设置3、Keil程序调试窗口4、Keil的辅助工具和部分高级技巧1、KeilC51工程文件的建立设置与目标文件的建立1.1、建立工程文件1.2、工程的详细设置1.3、编译、连接1.1、建立工程文件1.1.1、Keil工程的建立1.1.1.1建立源程序文件的:使用菜单:“file-New”或者使用工具栏“新建文件”按钮,在源文件编辑窗口打开一个文本编辑窗口可以输入编写的程序,也可以复制粘贴程序。说明:该文件还是一个普通的文本文件,该文件的格式是“txt”格式,KeilC51并不认这种格式的文件,因此必须把它保存成“.asm”格式或“.a51”格式。1.1.1.2建立工程文件在项目开发中,仅有一个源程序文件只是一个必须的步骤,还有选用CPU、确定编译、汇编、连接参数、指定调试方式为了管理方便,Kiel使用“工程Project”概念,将这些参数设置和所需要的文件都加在这个工程中,只对工程而不能对源程序进行编译)(汇编)或连接等操作。1.1.1.1.1创建工程项目,给创建的工程项目命名一个名字点击“Project→NewProject…”菜单,出现对话框,要给建立的工程项目起一个名字,也可以在编辑器中输入一个名字,该名字只是一个工程名字不需要扩展名。该工程还只是一个空壳,没有内容。保存后,会出现第二个对话框。1.1.1.1.2选择CPU型号在对话框中,选择CPU生产厂家和型号,选定后回到主界面。1.1.1.1.3将先前编制的源文件加入到建立的工程当中回到主界面后,在工程窗口的文件页中,出现了“target1”,其前面还多了一个“+”号,点击它,会出现工程的下一级的“源程序组1”这个组也是空的,需要把建立的源程序加入到需要的组中。1.1.1.1.4把源程序加入到需要的组中点击“sourcegroup1”后,再右击,会出现一个对话框要求寻找源文件。注意:该对话框下面文件类型默认“.c”格式的文件,因此在文件夹中找不到建立的“.asm”格式的源程序文件。改变文件类型,就可以找到先前建立的“.asm”源程序文件。双击该文件就加入到工程项目中了。加入后,该对话框并不消失,它要等待加入其它新程序,若不加入新的程序,点击关闭就完成了操作。1.2、工程的详细设置•工程建好后,对工程的设置还没有完成,还要进一步详细设置。选中Project窗口的Target1,然后按下列操作:“Progect→Optionfortarget‘target1’”,出现工程设计对话框,该界面由多个选项卡,主要主要设置Target的晶振频率和Output选项卡的输出文件格式。晶振频率根据实际需要选定,输出选项卡在“creatHexfile”前√,选中生成可执行代码文件,用于烧写单片机用。还有其它选项,暂时不用。1.3.1在工程设置好后
本文标题:单片机应用技术课件
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