单片机技术与实践教案chap1暂定稿新

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1、 奉天承运,教务诏曰:近日偶闻理工院内有 一干才童,正当妙龄,却已经头角峥嵘，对外号 称08机制。甚感大业后继有人,特命师范寺之 教卿刘健,自接此教谕之时,即刻携单片机秘籍 传于众童,钦此!1奉天承运,教务诏曰:近日偶闻理工院内有 一干才童,正当妙龄,却已经头角峥嵘，对外号 称08机制。甚感大业后继有人,特命师范寺之 教卿刘健,自接此教谕之时,即刻携单片机秘籍 传于众童,钦此!2单片机技术与实践 刘健3单片机技术与实践 宜春学院计算机系 刘健 手机：13755885200(每天用) 电话：0795-3200608(上班用) Email：Y (经常用) QQ：499314643 (偶尔用) 主要

2、联系方式：4第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践先修课程：数字逻辑电路计算机组成原理接口技术汇编语言课程性质：应用型课程5第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践第一章 单片机概述 1.1 单片计算机名词解释：微处理器：计算机系统核心部件（CPU）， 并不是一台完整的计算机。单片机：将CPU和其他接口电路集成于一个 芯片之中，使其具有计算机的基本功能。6第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践单片计算机（SCMC） Single Chip Micro Computer将中央处理器，随机存储器，只读存 储器，中断系统，定时器/计数器

3、以及I/O 接口电路等主要微型机部件集成在一块芯 片上。单片机又可称为微控制器（MCU ）Micro Controller Unit7第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践通用单片机和专用单片机通用单片机：是一个基本芯片，内部资源比较丰富， 性能全面且通用性强，覆盖多种应用需求。专用单片机：针对某一种产品，或某一种控制应用 而专门设计的。设计时已经使系统结构最 简；软硬件资源利用最优；可靠性以及经 济成本最佳。本课程介绍的MCS-51系列单片机是一种通用单片机， 其结构和原理对所有单片机都是适用的。8第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践单片机系统在

4、单片机芯片基础上，扩展其他电路 或芯片构成具有一定应用功能的计算机系 统。 单片机应用系统为控制应用而设计，系统和控制对象 结合在一起。单片机开发系统单片机系统开发调试工具。9第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践 1.2 单片微型计算机发展简况1971年intel公司研制成功世界上第一台4位微处理器； (1位的也是这一年出现的)1973年intel公司研制成功8080 8位微处理器;1976年intel公司推出MCS-48系列8位单片机;1980年Intel推出首款8位单片机-8051Intel在80-82年陆续推出和8051指令系统完全相同 ，内部结构基本相同的803

5、1、8052和8032等型号单片机 ，初步形成MCS-51系列，被奉为“工业控制单片机标准 ”。10第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践84年intel出售了8051的核心技术：Philips、Atmel、Adi、Cygnal、Dallas发展至今形成一个有近千种型号的庞大 的51单片机家族。目前主要单片机厂商：Intel、Motorola、Philips、Atmel、Siemens、 NS、LG、Winbond、Microchip、Epson、Nec 、Cypress、Dallas、Oki、Fairchild 、Fujitsu 、Hitachi、Samsung、台湾凌

6、阳11第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践由于8位单片机基本能满 足目前大多数应用系统的要求 ，所以目前8位单片机仍是应 用主流。12第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践CPU字长：8位、16位、32位时钟频率：6MHz、12MHz、20MHz双CPU结构，处理能力大大提高CPU的发展13第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践片内存储器的发展所谓片内（相对片外）：集成在单片机芯片内的存 储单元。扩大存储容量早期单片机(48系列)RAM：64128字节ROM：12k字节寻址范围：1-4k（212）新型单片机(51系列)RAM：

7、256字节ROM：816k字节寻址范围：1-64k（216）14第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践电擦除可编程只读存储器E2PROM可在正常工 作电压下进行读写，并能在断电情况下，保持信 息不丢失。片内EPROM开始E2PROM化到FlashROMROM发展历程:掩模ROM可编程ROM(PROM写入内容 后不能修改) EPROM(电信号编程,紫外 线擦除) E2PROM(电信号编程,电信号擦 除) FlashROM(电擦除速度快成本低)15第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践关于51系列单片机的程序存储器ROM程序存储器用于存放程序和表格等固定

8、数据， 掉电数据不丢失，每种单片机在其内部都会有0 64K容量不等的ROM。如果单片机片内ROM空间不够，可以在单片机 外部扩展ROM，但建议用户尽量避免外扩ROM，51 系列单片机1000多种型号，一定可以找到内部ROM 容量符合要求的单片机。即便是单片机略微贵点 也 值得。目前市面上的单片机ROM主要有 Flash Memory 和OTP (One Time Programmable)两种，PROM、 EPROM等形式的单片机已经很少见了。就开发而言 Flash Memory的单片机更加合适，如ATMEL公司的 AT89CXX单片机和PHILIPS公司的P89CXX单片机。16第1章 单片

9、机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践加强片内输入输出功能早期单片机：并行输入/输出口、定时/计数器 。现代单片机：大功率输入/输出口，可直接驱动 VFD（荧光显示管）；LCD（液晶显示器）和LED （数码显示管）；片内A/D、D/A转换器；CRT控 制器，LCD、LED驱动器，正弦波发生器，声音发 生器，字符发生器，频率合成器等。17第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践单片机制造工艺提高片内ROM中固化应用软件和系统软件18第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践 MCS-51单片机基本特性8位的CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为

10、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19第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践 MCS-51系列单

11、片机配置一览表系列片内存储储器（字节节）定时时器 计计数器并行 I/O串行 I/O中 断 源片内ROM片内 RAM无有ROM有EPROMIntel MCS-51 子系列8031 80C318051 80C51 (4K字节节)8751 87C51 (4K字节节)128 字节节2x164x8位15Intel MCS-52 子系列8032 80C328052 80C52 (8K字节节)8752 87C52 (8K字节节)256 字节节3x164x8位16注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！ATEML 89C系列 (常用型)1051(1K)/ 2051(2K)/

12、4051(4K) （20条引脚DIP封装）1282151589C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）128/ 2562/33215/620第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践1.4 单片机的应用领域测控系统、智能仪表、数控机床、知 能接口、计算机外设、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21第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践1、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

13、。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）。1.5 单片机与计算机之异同22第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践2、功能： PC机： 数据运算、采集、处理、存储、传输； 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。1.5 单片机与计算机之异同23第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与

14、实践、应用特点：PC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。1.5 单片机与计算机之异同24第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践任务：点亮一个发光管（8051）拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线1、 电源：这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V 电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。 2、 振

15、荡电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲 信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器， 使用晶体振荡器，接18、19脚。只要买来晶振，电容 ，连上就可以了，按图1接上即可。3、 复位引脚：按图1中画法连好，至于复位是何含义 及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。4、 EA引脚：EA引脚接到正电源端。 至此，一个单片 机就接好，通上电，单片机就开始工作了。25第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践程序2:CLR P1.0 START:SETB P0.0JB P0.0,LIGSETB P1.0SJMP START LIG:CLR P1.0SJMP STARTEND程序： ORG 10 STAR:MOV P1,#0MOV P0,#0FFH STL:JB P0.0,$JNB P0.0,$CPL P1.0SJMP STL ;两段程序的运行效果是一 样的任务分析：第一个任务是要用单片 机点亮一只发光二极管LED 。详细内容见:仿真教学练习1之2008_LJ1A.DSN26第1章 单片机概述 宜春学院新概念系列教材之单片机技术与实践某天某日某产房，你诞生了(Power up , 上电运行)，结果你不哭，医生把你提起来， 屁股上狠狠一巴掌，你哇哇大哭(Reset, 复位 成功)，护士给你检查，看有没有传染病(EMI 测试)，然后打预防针(绝缘处理)，没有问题 后作记