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1、一步一步教你学单片机,第1章 预备知识（数制与码制） 不讲 第2章 单片机基础 4 第3章 指令系统及汇编语言程序设计 6 第5章 输入/输出、中断、定时与串行通信 8 第4章 单片机系统的扩展（并入第6章讲） 第6章 接口芯片与接口技术 1214 插入：C51程序设计 2 第7章 单片机应用系统设计 34 第8章 几种典型的单片机 4,课堂授课时间分配: (40学时),绪 论,绪 论,在工业、农业、军事、保安、金融、仪器仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域,大量单片机-嵌入式技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。 请稍微留心一下我们的周围
2、，看看身边到底发生了什么变化？,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,从一个简单的测控应用实例说起,动作选择按钮,红外线传感器,89C2051单片机,复位按钮,电源指示灯,从一个简单的测控应用实例说起,任务一：控制一盏灯点亮,任务二：红灯周期性地点亮/熄灭,信号检测,柔性开关,集群灯控,顺序控制/多任务定时切换,自动生产流水线,任务三：红外防盗报警,实时控制,简单测控实例原理图,数字电路中由13片IC组成的数字钟,数字电路中由13片IC组成的数字钟,数字电路中由13片IC组成的数字钟,单片IC（单片机）电子钟,单片机,单片机与嵌入式技术 重要吗？有用吗？遥远吗？ 问题的答案是不言而
3、喻的。,第一讲：单片机基础,本讲重点： MCS-51的基本特性; 单片机的引脚与I/O口结构; 存储器、堆栈与特殊功能寄存器.,第二章 单片机基础,单片机与嵌入式： 单片微机（Single Chip Micro-computer） 微控制器（Micro-Controller UnitMCU） 嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）,单片机应用领域： 测控系统、智能仪表、智能接口、办公自动化、光机电一体化设备、通讯设备、网络设备、汽车电子、消费类电子产品、智能楼宇设备,单片机的多元化发展： Intel Motorola Philips Atmel Siemens NS
4、 LG Winbond Microchip EPSON NEC Cypress Dallas Oki Fairchild Fujitsu Hitachi SAMSUNG,组成： CPU(进行运算、控制) RAM(数据存储器) I/O口(串口、并口等) ROM(程序存储器) PC机： 上述部件以芯片形式安装在主板上。 单片机：上述部件被集成到单芯片中。,通用PC包括：键盘、显示器、鼠标、硬/软/光驱、音箱、打印机、扫描仪等外设。 单片机则只是一片集成电路。（100、48、40、32、28、20、16、8条引脚）。,单片机与计算机之异同（1）,功能： PC机： 数据运算、采集、处理、存储、传输；
5、单片机：控制（或受控于）外设。,通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输； 单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。,单片机与计算机之异同（2）,应用特点： 个人计算机（微机）：,体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。,单片机：,体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。,单片机与计算机之异同（3）,MCS-51单片机基本特性,8 位的 CPU， 片内有振荡器和时钟电路
6、,工作频率为 112MHz（Atmel 89Cxx为024MHz） 片内有 128/256字节 RAM 片内有 0K/4K/8K字节 程序存储器ROM 可寻址片外 64K字节 数据存储器RAM 可寻址片外 64K字节 程序存储器ROM 片内 21/26个 特殊功能寄存器（SFR） 4个8位 的并行I/O口（PIO） 1个 全双工串行口（SIO/UART） 2/3个16位 定时器/计数器（TIMER/COUNTER） 可处理 5/6个中断源，两级中断优先级 内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy） MCS-51指令集含 111条指令,MCS-51系列单片机配置一览表,注意：今后将会经常提到AT
7、MEL的AT89C2051/51/52等MCU！,内部结构框图,单片机的引脚定义,从一片集成电路的角度去认识单片机,认识单片机的引脚,MCS-51单片机40脚 Vcc, GND 2 XTAL1, XTAL2 2 RESET 1 EA/Vpp 1 ALE/PROG 1 PSEN 1,P0.0P0.7 8 P1.0P1.7 8 P2.0P2.7 8 P3.0P3.7 8,单片机的引脚（电源端）,Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。,单片机的引脚（晶振端）,Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V/
8、3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。,XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端,单片机的引脚（晶振端）,Vcc, GND:正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端,1545pfx2,112MHz（MCS-51） 024MHz（Atmel-89C）,XTAL1,XTAL2,也可以由 XTAL1端接入外部时钟，此时应将 XTAL2接地：,XTAL2,XTAL1,外部时钟,通常外接一个晶振两个电容,单片机的引脚（晶振端）,Vcc, GND:正电源端与接地端（+5V/3.3V/
9、2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端,CPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作：,振荡周期/时钟周期： Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数 状态周期：Ts=2个时钟周期(Tc)（很少用到此概念） 机器周期：Tm=6个状态周期(Ts)=12个振荡周期(Tc) 指令周期: Ti:执行一条指令所需的机器周期(Tm)数,牢牢记住： 振荡周期 = 晶振频率fosc的倒数；,1个机器周期 = 12个振荡周期；,1个指令周期 = 1、2、4个机器周期,单片机的引脚（复位端）,Vcc, GND: 电源端 （+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路
10、输入、输出端 RESET: 复位端（正脉冲有效，宽度8 mS）,复位使单片机进入某种确定的初始状态： PC值归零（0000H）； 各个SFR被赋予初始值（见P.42）： P0P3 = 0FFH，Acc = 0，B = 0，TH0=0，TL0=0，TH1=0，TL0=0，SP=7，PSW=0 退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切程序进程、退出程序的死循环，从头开始。,单片机的引脚（复位端）,Vcc, GND: 电源端 （+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端 RESET: 复位端（正脉冲有效，宽度8 mS）,PC与SFR复位状态表,单片机的引脚（复
11、位端）,+5V,10uF,10K,Vcc,RST,GND,上电复位,10uF,10K,Vcc,RST,GND,手动亮绿灯 REDO: SETB P1.3 ;P1.3作输入口必先置1 CHECK:JNB P1.3,CHECK ;检测通道是否被阻断？ LOOP: ;有入侵者，报警！ AJMP REDO ;再跳回去检测,任务三：红外防盗报警,P1.3口用于输入状态检测的语句：,R亮250K ，红外线光路阻断时，P1.3端高电平,单片机的引脚（P0口）,P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位
12、准双向I/O口使用。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址/数据,控制,引脚P0.X,3,4,Vcc,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =1,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址/数据,控制,引脚P0.X,3,4,控制=0 时，此脚作输入口（事先必须对它写“1”）,0,0,1,0,0,截止,截止,=0,Vcc,单片机的引脚（P0口）,P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =0,读锁存器,写锁存
13、器,内部总线,地址/数据,控制=1,引脚P0.X,3,4,控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（1）输出地址/数据 =0 时,1,0,1,1,=0,导通,截止,=0,Vcc,单片机的引脚（P0口）,P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =0,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址/数据,控制=1,引脚P0.X,3,4,控制=1时，此脚作地址/数据复用口：（2）输出地址/数据 =1 时,1,1,0,0,=1,截止,导通,=1,Vcc
14、,单片机的引脚（P0口）,P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =1,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址/数据,控制=1,引脚P0.X,3,4,控制=1时，此脚作地址/数据复用口： （3）输入数据时，输入指令将使引脚与内部总线直通,Vcc,单片机的引脚（P0口）,P0.0P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。,单片机的引脚（P2口）,P2.0P2.7: 双向I/O （内置了上拉电阻） 寻址外部程序存储器时输出高8位地址；不接外部程序存储器时可作为8位准双向I/O口使用。,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址高8位,控制,引脚 P2.X,3,内部上拉电阻,Vcc,2,1,D,Q,CK,/Q,读引脚 =0,读锁存器,写锁存器,内部总线,地址高8位,控制,引脚P2.X,控制=0时，此脚作通用输出口： 输出=1时,1,1,0,截止,
