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1、2018/10/17,1,单片机原理及应用,单片机原理及应用,电子与电气信息类专业学科基础课程,单片机原理及应用,2,2018/10/17,为什么要学单片机？,2018/10/17,单片机原理及应用,3,单片机的应用概括,仪器仪表,机电一体化,工业控制,工业测控,办公自动化,智能玩具,家用电器,电信通讯,遥感遥测,航空航天,2018/10/17,单片机原理及应用,4,2018/10/17,单片机原理及应用,5,单片机的发展历史,初级阶段（19741976）：Fairchild F8两片集成芯片（集成工艺限制） 成熟阶段（19761978）：Intel MCS-48 无串行口,中断较简单 推广阶
2、段（19781982）：MCS51 多机并行发展阶段（1983 ）：8位,16位和32位,64位 发展趋势高性能、低功耗、集成化、嵌入式、DSP,2018/10/17,单片机原理及应用,6,单片机的应用,4位单片机：玩具、磅秤、计算器、车表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、遥控器、温湿度计、傻瓜相机、充电器、CD播放机、LCD驱动控制器。 8位单片机：电表、玩具、马达控制、呼叫器、传真机、来电识别器、录音电话、CRT显示器、键盘、USB 16位单片机：移动电话、USB2.0控制、数码相机、摄录放机 32位单片机：Modem、GPS、Hub、ISDN电话、路由器、工作站、激光打印机 64位单片机
3、：机器人、高端工作站、高档游戏机、多媒体互动、高档终端机,2018/10/17,单片机原理及应用,7,单片机的应用特点,体积小：基本功能部件集成在一块芯片 可靠性高：BUS大多在内部；易采取电磁屏蔽 功能强：实时响应速度；I/O直接操作 使用方便：硬件设计简单；提供开发工具资料 性能价格比高 易产品化：研制周期短,单片机原理及应用,8,2018/10/17,什么是单片机？,一块芯片就是一台计算机 片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等 将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上的微机。,单片机原理及应用,9,2018/10/1
4、7,单片机的概念,单片微型计算机(Single Chip Microcomputer) ,简称单片机， 又称微控制器(Microcontroller Unit)， 或嵌埋式控制器(Embedded Controller),2018/10/17,单片机原理及应用,10,2018/10/17,单片机原理及应用,11,2018/10/17,单片机原理及应用,12,怎么学单片机？,课堂实验室图书馆网络 理论课：讲述基本原理和软硬件设计方法 实验课：巩固知识，增强应用技能 教 材： 单片微机原理与应用 朱定华等 清华大学出版社 参考书： MCS-51系列单片机实用接口技术 李华等 北航,单片机原理及应用
5、,13,2018/10/17,本课程是实践性强、实用性强的课程 了解本学科的前沿动态及其应用范围 掌握软件编程和硬件电路设计的方法 能够独立完成系统的设计、调试工作 考核 平时成绩（20）：考勤作业 实验（10） 理论考试（70）,2018/10/17,单片机原理及应用,14,数控切割机,2018/10/17,单片机原理及应用,15,2018/10/17,单片机原理及应用,16,2018/10/17,单片机原理及应用,17,电动车电子锁,2018/10/17,单片机原理及应用,18,液晶显示,2018/10/17,单片机原理及应用,19,钠度计,2018/10/17,单片机原理及应用,20,短
6、消息温度遥测遥传器,单片机原理及应用,21,2018/10/17,计算机中的数与编码,几种常用的计数体制 1.十进制(Decimal) 2.二进制(Binary) 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）,2018/10/17,单片机原理及应用,22,十进制数转换成二进制数,(1)“除基取余” 十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。 (2)权系数法例：1026,1. 39转换成二进制数39 = 100111B2 39 1 （ b0） 2 19 1 （ b1） 2 9 1 （ b2） 2 4 0 （ b3） 2 2 0 （ b4） 2
7、 1 1 （ b5） 0,1.数制转换,进位计数制的一般表达式： Nr= an-1rn-1+an-2rn-2+ +a1r1a0r0a-1r-1a-nr-n,1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0,2018/10/17,单片机原理及应用,23,先展开，然后按照十进制运算法则求和。,二、十六进制数转换成十进制数,DFCH =13162+15161+12160= 3580,1011B=123+121+120=11,24 =16 ，四位二进制数对应一位十六进制数。,3AFH = 0011 1010 1111 = 1110101111B,10111000= 1011 1000= B8H,二进制与十六
8、进制数之间的转换,单片机原理及应用,24,2018/10/17,2. 符号数的表示方法,机器数：计算机中编码表示的数 真 值：机器数所代表的实际数值,(1) 机器数与真值,最高位为符号位,0为“+”,1为“-”；数值取绝对值真 值： x1 =+1010100B x2 =-1010100B机器数： x1原=01010100 x2原=11010100 原码表示简单直观,但 0的表示不唯一，加减运算复杂,(2) 原码,单片机原理及应用,25,2018/10/17,正数的反码与原码表示相同；负数反码其数值位按位取反，符号位保留为1,（3） 反码,（4） 补码,正数的补码表示与原码相同；负数的补码=其绝
9、对值的补数（取反加1）,例：求 8位补码机器数： x=+4：x原=x反=x补 = 00000100 x=-4： x原 = 10000100 x反 = 11111011x补 = 11111100,补码表示的优点：0的表示唯一，加减运算方便,单片机原理及应用,26,2018/10/17,8位机器数表示的真值,注：微机中，凡是符号数一律用补码表示，运算的结果也是用补码表示,2018/10/17,单片机原理及应用,27,3. 微机中的常用术语,1.位(bit) 最基本、最小的数据单元。“0”和“1”。 2.字(word)和字长 数据处理的基本单位，与数据总线宽度一致。 每一个字所包含的二进制位数称为字长。 3.字节(byte) 把相邻的8位二进制数称为字节。 一个字节定为8位，一个字定为16位。 4.指令(instruction) 指令是规定计算机进行某种操作的命令。 5.程序(program) 能满足某一功能的指令的有序集合。 6.指令系统(instruction set),
