单片机的结构和原理ppt培训课件

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1、迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 济源职业技术学院 单片机应用技术内容提要：迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 第一章 单片机的结构和原理1-1 单片机概述1-2 MCS-51单片机内部结构及引脚1-3 MCS-51单片机并行I/O端口1-4 MCS-51单片机内存配置1-5 MCS-51单片机的时钟电路与复位电路迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 1.1 单单片机概

2、述1、微型计算机及微型计算机系统微型计算机（Microcomputer）简称微机，是计算机的一个重 要分类。人们通常按照计算机的体积、性能和应用范围等 条件，将计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机和 微型机等。微型计算机不但具有其它计算机快速、精确、 程序控制等特点，最突出的是它还具有体积小、重量轻、 功耗低、价格便宜等优点。个人计算机简称PC（Personal Computer）机，是微型计算机中应用最为广泛的一种，也 是近年来计算机领域中发展最快的一个分支。由于PC机在 性能和价格方面适合个人用户购买和使用，目前，它已经 像普通家电一样深入到了家庭和社会生活的各个方面。迅速改善中信银行

3、零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成：多板机主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPU迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理2、单片机微型计算机 单片机就是单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer) 。单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就 是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、随机存取存储器RAM（Random Acces

4、s Memory）、只读存储器ROM（Read-only Memory）、基本输入/ 输出(Input/Output)接口电路、定 时器/计数器等部件都制作 在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微 型计算机的基本功能。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理CPU存储器控制电路定时器时钟电 路I / O口单片机迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析

5、中的误差与数据处理迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 单单片机应应用系统统单片机实质上是一个芯片。在实际应用中，通常很难将单片机直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。 迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理单片机应用系统的组成 由此可见，单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件两个 角度来深入了解单片机，并能够将二者有机结合起来，才能形 成具有特定功能的应用系统或整机产品。

6、迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理单 片 机 系 统硬件部 分软件部 分单片 机芯 片外围 器件CPU内存中断控制逻辑通用接口运算器寄存器组控制器并行I / O口串行UART定时/计数器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264指令系 统应用程 序迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 单单片机的发发展历历史自从1974年美国Fairchild公司研制出第一台单片机F8之后，迄今为止，单片机经历了由4位机到

7、8位机再到16位机的发展过程。单片机制造商很多，主要有美国的Intel、Motorola、Zilog等公司。目前，单片机正朝着高性能、多品种方向发展。近年来，32位单片机已进入了实用阶段，但是由于8位单片机在性能价格比上占有优势，而且8位增强型单片机在速度和功能上向现在的16位单片机挑战，因此在未来相当长的时期内，8位单片机仍是单片机的主流机型。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 单单片机的发发展趋势趋势1、微型化2、低功耗3、高速化（时钟频率的提高，目前有100MHz）4、集成资源更多（定时器，比较器，AD转换等）5

8、、性能更加优异 (Digital Signal Processing)采用三核结构，（微控器核DSP核，数据和程序存储器核 ，外围专用集成电路ASIC）6、通信及网络功能加强迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 单单片机特点1、体积小，重量轻；2、可靠性高，运行速度快，抗干扰能力强；3、控制功能强，使用灵活，性价比高；4、易扩展，易于开发；5、受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM在 8KB以下，内RAM在256B以内。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中

9、的误差与数据处理 单单片机的应应用1、工业控制领域（过程控制，机电一体化控制系统）2、家用电器领域 （洗衣机，空调、微波炉等）3、办公自动化领域（键盘，打印机，考勤机等）4、商业营销领域（电子称，收款机，条形码阅读器等）5、智能仪表与智能传感器（存储，数据处理、查找、判 断、联网等智能化功能）迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 单单片机的分类类尽管各类单片机很多，但无论是从世界范围或是从全国范围来看，使用最为广泛的应属MCS-51单片机。 基于这一事实，本书以应用最为广泛的MCS-51系列8位单片机（8031、8051

10、、8751等）为研究对象，介绍单片机的硬件结构、工作原理及应用系统的设计。MCS-51单片机系列共有十几种芯片，如表1.1所示。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理子 系 列片内ROM形式片 内 RO M 容 量片 内 RA M 容 量寻址 范围I/O特性中断源无ROMEPROM 计数器 并行口串行口5 1 子 系 列8031805187514 KB128 B264 KB216481580C3180C5187C514 KB128 B264 KB21648155 2 子 系 统8032805287528 KB256 B26

11、4 KB316481680C3280C5287C528 KB256 B264 KB3164816表1.1 MCS-51系列单片机分类表迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理 51子系列和52子系列表中列出了MCS-51单片机系列的芯片型号，以及它们的技术性能指标，使我们对它们的基本情况有了一个概括的了解。下面我们就在这个表的基础上对MCS-51系列单片机作进一步说明。MCS-51系列又分为51和52两个子系列，并以芯片型号的最末位数字作为标志。其中，51子系列是基本型，而52子系列则属增强型。52子系列功能增强的具体方面，

12、从表1.1所列内容中可以看出：迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理(1) 片内ROM从4 KB增加到8 KB。(2) 片内RAM从128 B增加到256 B。(3) 定时/计数器从2个增加到3个。(4) 中断源从5个增加到6个。在52子系列的内部ROM中，以掩膜方式集成有8KB BASIC解释程序，这就是通常所说的8052-BASIC。这意味着单片机已可以使用高级语言。该BASIC与基本BASIC相比，增加了一些控制语句，以满足单片机作为控制机的需要。 迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之

13、商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理1.2 MCS-51单片机内部结构及引脚MCS-51系列单片机是因特公司1980推出的高档8位机分为二个子系列，三个版本：/8KB8052/803252子系 列4KB/8751/4KB8051/8031 51子系 列 MCS-51EPROM掩膜ROM存储器类型单片机系列迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理18051单片机的基本组成MCS-51单片机的典型芯片是8031、8051、8751。8051内部有4 KB ROM，8751内部有4KB EPROM，8031内部无ROM；除此

14、之外，三者的内部结构及引脚完全相同。因此，以8051为例，说明本系列单片机的内部组成及信号引脚。 8051单片机的基本组成请参见图1.1。下面介绍各部分的基本情况。 迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理图图1.1 MCS-51 单单片机结结构框图图迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理1)中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。2) 内部数据存储器（内部RAM）8051芯片中共有

15、256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理3) 内部程序存储器（内部ROM） 8051共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格 ，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。 4) 定时/计数器 8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或 计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。 5) 并行I/O口 MCS-51共有4个8

16、位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现 数据的并行输入/输出。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理6) 串行口 MCS-51单片机有一个全双工的串行口，以实现单片机和 其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作 为全双工异步通信收发器使用，也可作为同步移位器使用。 7) 中断控制系统 MCS-51单片机的中断功能较强，以满足控制应用的需要 。8051共有5个中断源，即外中断两个，定时/计数中断两个 ，串行中断一个。全部中断分为高级和低级共两个优先级别 。 8) 时钟电路 MCS-51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容 需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的 晶振频率一般为6 MHz和12MHz。迅速改善中信银行零售业绩 方案电子商务在传统 企业中的应用店长培训之商品销售数据分析定量分析中的误差与数据处理2. MCS-51的信号引脚 MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片