《9s12单片机-一二三章剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《9s12单片机-一二三章剖析（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机原理及接口技术 Fundamentals and Interface Technology of Single Chip Microcomputer 动力装置电控技术研究所 李学民 15045077005，动力楼1219,课程编号：0903101 课程中文名称：单片机原理及接口技术 课程英文名称：Fundamentals and Interface Technology of Single Chip Microcomputer 课程性质：专业基础课程 考核方式：考试 开课专业：热能与能力工程、轮机工程 开课学期：6 总学时：48（其中理论40学时，实验8学时） 总学分：2.5,课程基本信
2、息,Harbin Engineering University,该课程是为热动和轮机工程专业本科生开设的专业必修课。在工业测控中，单片机以其成本低、功能齐全、控制灵活等特点而得到了广泛应用，通过该课程的学习，可以使本专业本科生了解和掌握单片机的原理及应用等基本知识，为动力装置和轮机自动化等领域的学习和专业单片机应用奠定基础。,课程目的,Harbin Engineering University,第一章 绪论及单片机基础知识（4学时） 第二章 S12系列单片机的结构及工作原理（6学时） 第三章 存储器及外围接口电路（6学时） 第四章 汇编指令概述（2学时） 第五章 应用系统软件开发技术（6学时）
3、 第六章 中断系统原理及应用（4学时） 实验一 第七章 输入捕捉及PWM输出（4学时） 实验二 第八章 串行通信原理及接口技术（4学时）实验三 第九章 模数转换器及应用（4学时） 实验四,课程内容,Harbin Engineering University,第一章 绪论及单片机基础知识,Harbin Engineering University,第1.1节 单片机概述 第1.2节 Freescale16位单片机 第1.3节 数制与码制,第一章 绪论及单片机基础知识,Harbin Engineering University,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering Univ
4、ersity,单片机中英文对照： 单片微型计算机 Single-chip Microcomputer 微控制器 Microcontroller Unit 嵌入式计算机 Embedded Computer Microcontroller Unit缩写为MCU,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,1、单片机简史 五个发展阶段： (1) 19711976年：单片机的萌芽阶段，如Intel公司，四位单片机4004。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering Universit
5、y,1、单片机简史 五个发展阶段： (2) 1976 1980年：初级中低档8位单片机阶段，以1976年Intel公司推出的符合世界标准的MCS48系列单片机为先导。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,1、单片机简史 五个发展阶段： (3) 19801983年：高性能高档8位单片机阶段，如Intel公司的MCS-51系列单片机、Motorola公司的6801单片机等。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,1、单片机简史 五个发展阶段： (
6、4) 19831990年：16位高档单片机阶段，如Intel公司的MCS-96,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,1、单片机简史 五个发展阶段： (5) 1990年至今：32位高档单片机阶段，如1990年2月美国INTEL公司推出的i80860超级单片机。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,2、单片机典型结构,第一章 绪论及单片机基础知识,(1)中央处理器(CPU) (2) 存储器 (3) 输入/输出接口电路,第1.1节 单片机概述,H
7、arbin Engineering University,3、单片机特点 集成度高、功能强：把CPU、RAM、ROM、I/O接口以及定时器计数器都集成在一个芯片上。 (2) 结构合理：目前单片机大多采用Harvard结构，是数据存储器与程序存储器相互独立的一种结构。单片机采用Harvard结构主要有以下两点好处：存储量大、速度快。 普林斯顿结构是指程序存储器地址空间与数据存储器地址空间合并的单片机结构，如MC9S12单片机采用普林斯顿结构。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,3、单片机特点 (3) 抗干扰性强： (
8、4) 指令丰富： (5) 成本较低，应用广泛。 (6) 系列繁多，可选性强。 (FREESCALE,INTEL,PHILIPS,NEC,东芝，三星，英飞凌德国，凌阳台湾，国产的宏晶，海尔),第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,4、单片机应用 (1) 工业过程控制中的应用：工厂流水线、电梯控制。既可以作主机控制，也可作分布式控制系统的前端机。 (2) 生活中的应用：手机、信号灯、霓虹灯，洗衣机、电冰箱等家用电器。 (3) 智能仪表中的应用：虚拟仪器、诊断设备等。 (4) 计算机网络及通信技术中的应用： 单片机中集成了通
9、信接口。 (5)汽车设备中的应用 。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.1节 单片机概述,Harbin Engineering University,5、单片机的发展趋势 (1) 大容量化：片内存储容量 (2) 高性能化 ：主频、可靠性等 (3) 小容量、低价格化：4位、8位，逻辑电路单片机化 (4) 外围电路内装化：AD、DA、液晶控制、DMA、以太网等,第一章 绪论及单片机基础知识,第一章 绪论及单片机基础知识(补充),Harbin Engineering Universit
10、y,1、与硬件相关的术语 封装(Package) 印刷电路板(PCB，Printed circuit board) 动态可读写随机存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory) 静态可读写随机存储器(SRAM，Static Random Access Memory) 只读存储器(ROM，Read Only Memory) 闪速存储器(Flash Memory),常用术语,单列直插ZIP,双列直插DIP,Z字形直插ZIP,小外形封装SOP,紧缩小外形封装SSOP,四方扁平封装PLCC,薄方封装LQFP,球栅阵列封装BGA,插针网格阵列封装PGA,方形扁平无引脚封装Q
11、FN,20,第一章 绪论及单片机基础知识(补充),Harbin Engineering University,常用术语,2、与功能模块及软件相关的术语 通用输入/输出 GPIO 数模转换/模数转换 A/D与D/A 脉冲宽度调制器 PWM 看门狗 WATCHDOG 液晶显示 LCD 发光二极管 LED 实时操作系统 RTOS 存储容量 K,M,G,T,第一章 绪论及单片机基础知识(补充),Harbin Engineering University,常用术语,与通信相关的术语 并行通信/接口 parallel communication/interface 串行通信/接口 serial commu
12、nication/interface 集成电路互连总线I2C Inter-IC Bus 通用串行总线USB 控制器局域网CAN 背景调试模式BDM 边界扫描测试协议JTAG,第一章 绪论及单片机基础知识,Harbin Engineering University,第1.1节 单片机概述 第1.2节 Freescale16位单片机 第1.3节 数制与码制,第1.2节 Freescale16位单片机,Harbin Engineering University,Freescale公司的16位单片机: HC12系列: 在HC11系列的基础上开发的，其核心是16位高速CPU12核。 HCS12系列: H
13、CS12系列单片机以速度更快的CPU12内核为核心，简称为S12系列。 HCS12X系列: S12增强型产品,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.2节 Freescale16位单片机,MC 9 S12 S 128 M FU E 1 2 3 4 5 6 7 8,产品状态,存储器类型标志,MCU家族,子系列型 号标志,MCU内存储器大小（单位KB）,工作温度范围标志,引脚个数与封装标志,1、命名规则,无铅标识,第1.2节 Freescale16位单片机,Harbin Engineering University,2、MC9S12系列单片机特点 MC9S12系列单片机（也称为HCS12系列，简称S1
14、2系列）是基于速度更快的CPU12内核的单片机系列，具备片上纠错能力，并与68HC11和68HC12结构编码兼容，便于与移植。 与HC12相比，MC9S12系列采用Motorola第三代Flash，容量为32KB512KB，具有在线编程能力和保密机制，无需外加编程电压，最短整体擦除时间仅100ms，512字节页擦除时间仅20ms。典型的HC12总线速率是8MHZ，而S12内部总线速率最高可达25MHZ，即40ns的最小指令周期。MC9S12系列RAM和EEPROM容量总体上高于HC12系列，且串行接口丰富，时钟发生器模块内设PLL，内部时钟可软件调节。此外S12具有灵活背景调试模式以及对C进行
15、完全优化的压缩代码的优点。目前该系列单片机有MC9S12A、B、C、 D、E、G、H、K、Q、R、T等。,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.2节 Freescale16位单片机,Harbin Engineering University,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.2节 Freescale16位单片机,Harbin Engineering University,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.3节 数制与码制,Harbin Engineering University,1、数制的种类： 二进制：1001110111(0b1101) 十进制: 9999 十六进制：FFFF(0X12
16、34),第一章 绪论及单片机基础知识,第1.3节 数制与码制,Harbin Engineering University,2、数制的转换： 十进制转二进制：除二到零取余（最后为最高位） 二进制转十进制: 2的n次方相加 十进制转十六进制：除十六到零取余（最后为最高位） 十六进制转十进制： 16的n次方相加 二进制转十六进制：从右向左，四位转一位 十六进制转二进制：一位转四位,第一章 绪论及单片机基础知识,第1.3节 数制与码制,Harbin Engineering University,3、码制： 原码：数字的原型,正负数的原码都是本身 补码：正数的补码是本身； 负数的补码，符号位为1，数值部分取反加一 BCD码：用二进制表示十进制 ASCII码：美国标准信息交换码(现代英语和西欧语言单字节编码),第一章 绪论及单片机基础知识,第2.1节 单片机的总体结构,Harbin Engineering Unive
