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1、单片机系统设计 MCU System Design袁 魏 华 信息工程教研室单兵数字化侦察系统需要解决的主要问题nGPS信息提取：n提取GPS信息n语音与图像信息的传输：n通过串行口和无线传输模块传输数据单片机系统设计最简单片机系统设计 信息工程教研室 第一讲 最简单片机系统设计信息工程教研室 一、基本概念二、最简单片机系统设计三、课程学习方法和要求 单片机系统设计最简单片机系统设计 最简单片机系统实物图信息工程教研室 一、单片机二、外围电路三、程序单片机系统设计最简单片机系统设计 一、基本概念问题1：什么是单片机？ 信息工程教研室 问题2：什么是单片机系统？ 问题3：单片机系统有什么作用？
2、单片机系统设计最简单片机系统设计 问题1、什么是单片机？单片机是将中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器芯片和一些输 入/输出接口电路集成在一个芯片上的 微控制器（Microcontroller）。 信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念问题1、什么是单片机？信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念89C51单片机及其引脚89C51单片机及其引脚89C51单片机及其引脚89C51单片机及其引脚振荡器和 时序OSC8051CPU程序存储器 4KB ROM数据存储器 256B RAM/SFR216位 定时器/计数器64KB 总线 扩展控制器可编程IO可编程全 双工串行口外中断内中断控
3、制并行口串行口外部事件计数外时钟源MCS-51系列单片机基本功能结构框图问题2、什么是单片机系统？一个典型的单片机系统主要由单片机、晶振和复位电路、输入控制电路、输出显示电路以及外围功能器件五部分 组成。 信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念信息工程教研室 这里插入单片机系统的图片单片机系统实物图单片机晶振复位输入控制输出显示外围器件主要部分作用和器件：（4）外围功能器件信息工程教研室 （1）晶振和复位电路（2）输入控制（3）输出显示单片机系统设计最简单片机系统设计 最简单片机系统信息工程教研室 最简单片机系统是指单片机能正常工作所必须的外围元件，主要由单片机、 晶振电路和复位电路构成
4、。输入/输出部 分则通过单片机的IO口实现。单片机系统设计最简单片机系统设计 最简单片机系统实物图信息工程教研室 单片机系统设计最简单片机系统设计 问题3、单片机系统有什么作用？（一）基本概念（一）基本概念单片机应用n家庭 n办公n工业n商业n医疗n科研n军事单片机的用途：信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念n显示：n通过发光二极管或液晶显示特定的图形和字 符；n机电控制：n控制机电设备做定时或定向运动；n数据采集与检测：n与传感器配合工作；n通信：n通过串行、网络、USB通信传输信息；n科学计算：n实现简单的控制算法。二、最简单片机系统设计问题5：单片机中为什么要用晶振？ 信息工程教
5、研室 单片机设计单片机的基本端口操作 问题6：如何选择晶振？ 问题7：有通用的晶振电路吗？ 问题8：什么是复位电路？ 问题9：有通用的复位电路吗？ 问题10：如何在单片机中实现和发光二极管的接口？ 问题5、单片机中为什么要用晶振？晶振提供单片机工作的时钟周期。信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念n时钟周期n晶振振荡一次时间n机器周期n单片机访问一次存储器的 时间n指令周期n执行一条指令的时间使用12MHz晶振时，完成1秒的软件延 时需要单机器周期指令执行多少次？信息工程教研室 例题1答：1,000,000次问题6、如何选择晶振？信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念n晶体振荡器（
6、卧式晶振）n晶体谐振器（立式晶振）问题7、有通用的晶振电路吗？有！晶振电路分为内部时钟方式和外部时钟方式两种。信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念信息工程教研室 单片机内部晶振电路信息工程教研室 单片机外部晶振电路外部时 钟信号外部时 钟信号悬空HMOS型单片机CHMOS型单片机问题8、什么是复位电路？单片机的复位电路完成类似计算机的重启 功能，一般复位需要5ms的时间。信息工程教研室 （一）基本概念（一）基本概念复位电路从功能上分为两种：n电源复位n开关复位问题9、有通用的复位电路吗？有！复位电路也是单片机系统的典型外部电路。信息工程教研室 （二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系
7、统设计信息工程教研室 单片机的复位电路信息工程教研室 改进的复位电路问题10、如何实现和发光二极管的接口？信息工程教研室 单片机和发光二极管的连接（二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计课堂讨论？信息工程教研室 n发光二极管在什么情况下会亮？n为什么要接一个电阻？（二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计时间：4分钟课堂讨论？信息工程教研室 n发光二极管在什么情况下会亮？n为什么要接一个电阻？（二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计时间：4分钟问题11、发光二极管在什么情况下会亮？信息工程教研室 单片机和发光二极管的连接（二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计问题
8、12、为什么要接一个电阻？信息工程教研室 单片机和发光二极管的连接（二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计信息工程教研室 基于单片机系统的LED电路电路设计：程序设计信息工程教研室 （二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计n程序功能n代码实现程序功能信息工程教研室 （二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计n软件延时n控制单片机I/O端口电平高低程序代码信息工程教研室 （二）最简单片机系统设计（二）最简单片机系统设计01 #include 02 sbit gate=P20; / 定义P2-0口 03 void main(void) 04 05 unsigned int i
9、,j; 06 while(1) 07 08 for(i=1000;i0;i-) 09 for(j=1000;j0;j-); / 双重循环，延时约1秒 10 gate=!gate; / 对P0口取反，控制小灯的亮灭 11 12信息工程教研室 三、课程学习方法与要求课堂教学 + 课后实践 + 作品展示18学时 + 自主安排 + 2学时课堂教学内容信息工程教研室 三、课程学习方法与要求三、课程学习方法与要求（1）基本端口操作 （2） （2）输入和显示 （3） （3）数据采集 （3） （4）机电控制 （3） （5）信号与算法 （2） （6）数据通信 （3） （7）电源设计和监控 （2）课后实践题目信息
10、工程教研室 三、课程学习方法与要求三、课程学习方法与要求（1）电子测温计 （2）智能卡仪表 （3）爬虫机器人 （4）51单片机综合实验板 （5）简易C51编程器学习要求（1）勤动手多实践（2）结合军事应用（3）关注最新技术 信息工程教研室 三、课程学习方法与要求三、课程学习方法与要求参考书目n单片机应用系统开发实例导航n51单片机应用系统开发案例信息工程教研室 三、课程学习方法与要求三、课程学习方法与要求小 结本次课讲述了单片机的基本概念，在掌握概念的基础上介绍了一个最简单片系统的设计，要求了解有关单片机的基本概念，熟悉89C51单片机的引脚定义和内部结构；单片机系统晶振电路、复位电路和驱动发光二极管电路的设计方法和单片机系统的编程实现。重点掌握单片机系统设计的基本过程。信息工程教研室 课后思考：我们日常生活或军事训练中有哪些尚 存的问题可以用单片机技术解决？信息工程教研室
