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1、单片机应用技术,学单片机需要什么基础？ 什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。 学单片机需要的一些预备知识,学单片机需要什么基础？ 与以前所学的知识关联很少； 只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等； 对各种器件的概念基本上是从0开始； 如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础； 所有人都站在了同一起跑线上;,单片机,1、微型计算机硬件结构 常见的微机外形,微型计算机硬件结构 ,内部结构,硬件系统构成微机的实体和装置,软件系统微机系统所使用的各种程序的总称,软件系统与硬件系统共同构成实用的微机系统，两者是相辅相成、缺一不可的。,
2、微型计算机系统,单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，简称单片机 单片机实质上就是一个芯片,2、单片微型计算机,单片机应用系统,单片机应用系统由硬件和软件组成,硬件是应用系统的基础,软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可,注：本课程的重点,1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。,2.掌握软件设计与调试的基本技能。,单片机(Single Chip Microcomputer)它是由大名鼎鼎的INTEL公司发明的。最早的系列是MCS-48，后来有了MCS-51，常说的51系列单片机就是MCS-51，它是一种8位的单片机。或
3、称微控制器MCU（Micro Controller Unit），就是将微处理器（CPU）、随机读写存储器（RAM）、只读存储器（ROM或EPROM、EEPROM）、特殊功能寄存器（SFR）、定时器/计数器和各种输入/输出电路（I/O）、以及相互连接的总线（BUS）等集成在一块芯片上的微型计算机。,单片机的定义,单片机的发展,4位单片机（19711974） 2. 低档8位单片机（19741978） 3. 高档8位单片机（19781982） 4. 16位单片机（19821990） 5. 新一代单片机（上世纪90年代以来）,单片机的特点及应用,(1). 单片机的特点,体积小，重量轻,电源单一，功耗低
4、,功能强，价格低,运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高,可以嵌入到电子产品中嵌入式应用系统,(2). 单片机应用,工业方面,民用方面,仪表方面,电讯方面,数据处理方面,汽车方面,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,单片IC（单片机）电子钟,单片机,数字电路中由13片IC组成的数字钟,主要应用：嵌入式应用。广泛嵌入到工业、农业、航空、航天、军事、通信、能源、交通 IT、金融、仪器仪表、保安、医疗、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域等的产品中，已成为现代电子系统中重要的智能化工具。学习重要性：单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段，除了单独设课程外，在涉及的许多实践环节，如课
5、程设计、毕业设计乃至研究生论文中，单片机系统都是最广泛的应用手段之一。近年来，在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中，采用单片机系统解决各类电子技术问题已成为主要方法之一。,单片机能做什么,凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如： MCS-51，PIC，AVR，凌阳，ARM ，STC等。,工业自动化：数据采集、测控技术。 智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。 消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。 武器装备：
6、飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。 等等,MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机，,MCS-51系列单片机,INTEL公司将MCS-51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中AT89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，
7、它是由美国ATMEL公司开发生产的。,AT89系列单片机,MCS-51系列单片机类型MCS-51系列单片机品种很多，以8xC51表示，x 的不同取值表示片内ROM的不同类型。如下所示： 片内ROM型，如80(C)3X; 片内EPROM（或OTP ROM）,如87(C)5X； 片内FLASH EEPROM型，如89C5X; 片内EEPROM ISP型(可在系统编程）如89S5X。,MCS51系列单片机性能指标,学8位的51单片机有前途吗？,现今单片机的种类很多，功能也越来越强，从表层看来好象学8位的51单片机已不符合现在的发展需求。但做过单片机开发的朋友都知道，其实在大部份的工控或测控设备中，8
8、位的51单片机足够满足大部份的控制要求，加之51单片机的价格优势。使得8位的51单片机在以后很长的一段时间内还有存在的空间，也就是说还是单片机应用的一个主流。再者，如果把51单片机学好了，以后转行去学习或应用其它的单片机，也就是一个了解及熟悉的过程。因为MCS-51单片机是一个通用的单片机，其内部的结构及工作原理与其它的单片机都是相通的。,单片机主要掌握以下几点,最小系统能够运行起来的必要条件。1、电源 2、晶振 3、复位电路 对单片机任意I/O口的随意操作1、输出控制电平高低 2、输出检测电平高低。 定时/计数器 中断：外部中断、定时器中断、串口中断 串口通信：单片机之间、单片机与计算机间,
9、怎么开始学习？,实践第一。 补充必要的理论知识，即缺什么补什么。 做工程项目积累经验。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）,单片机常用网站,周立功单片机（）、武汉力源（）中源单片机（）嵌入开发网（）51单片机（）单片机学习网（）单片机爱好者（www.mcufan.con）此外，还有老古开发网、单片机培训网、51单片机世界、致远电子、南京爱思、FPGA论坛、北京单片机开发网、世纪开发、艾比德嵌入开发网、单片机开发、电子网站之家、小龙微控、万博门单片机、21IC中国电子网、电子技术特攻队、苍穹电子、文涛数字工作室、MAXIM 中文网址、TI 中文网址、Philips公司、Inte
10、l公司、Infineon公司、Lattice公司、南京西尔特电子公司、中国电器论坛等。单片机网站有很多，读者可以通过各种搜索引擎搜索相关的网站。,关于电平特性,数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平：高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口 高 ：-12V （-9-12V） 低：+12V（=3+15V）所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232。,计算机数学基础,1.1 数制与转换,1.2 带符号数的表示方法,1.3 编码,1.1 数制,引言: 十进制数是人们习惯使用的进制。 计算机只能“识别”二进制数。 为了书写和识读方便，计算机程序需要
11、用十六进制数表示。 十进制数、二进制数、十六进制数之间的关系、相互转换和运算方法，是学习计算机必备的基础知识。,二进制、十进制和十六进制数, 十进制数主要特点： 基数是10。有10个数码（数符）构成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 进位规则是“逢十进一”。,【例】 1234.56 = 1103+2102+3101+4100+510-1+610-2 = 1000+200+30+4+0.5+0.06 上述，103、102、101、100、10-1、10-2 称为十进制数各数位的 “ 权 ” 。, 二进制数主要特点： 基数是2。只有两个数码：0 和 1。 进位规则是“逢二进一”。二进制数用
12、尾缀B作为标识符。 【例】111.11B = 122 +121 +120 +12-1+12-2= 7.75 其中，22、21、20、2-1、2-2 称为二进制数各数位的“权”, 十六进制数主要特点： 基数是16。共有16个数符构成： 0、1、9、A、B、C、D、E、F。 其中，A、B、C、D、E、F 分别代表10、11、12、13、14、15。 进位规则是“逢十六进一”。十六进制数用尾缀H表示。 【例】A3.4H = 10161+3160+416-1 = 160+3+0.25 = 163.25 其中，163、162、161、160、16-1、16-2称为十六进制数各数位的“权”。,为了区分数的
13、不同进制，可在数的结尾以一个字母标示。,十进制：D（或不带字母）,二进制：B 或（N）2,十六进制：H 或（N）16,十六进制数、二进制数和十进制数对应关系表,1.1.1.2 不同进制间的相互转换,1. 二、十六进制转换成十进制 ：按权展开法,例1 将数(10.101)2，(2D.A4)16转换为十进制。 （10.101)2=121+020+12-1+02-2+12-3=2.625(2D.A4)16=2161+13160+1016-1+416-2=45.640625,2十进制二进制的转换(分整数和小数两部分）,整数部分的转换： 采用“除2取余”法：除2取余，商为0止，余数倒置。 例如： 126
14、=1111110B,小数部分的转换： 采用“乘2取整”法： 乘2取整，直到小数部分为0或满足精度要求，整数正置。,例如：0.318=010100010B,3十六进制二进制的转换,将每位十六进制数转换成相应的四位二进制数即可。 3AH=00111010B 4二进制十六进制的转换 将要转换的二进制数以小数点为界向左和向右4位一组分开，不足4位补0，然后将4位二进制数表示为1位十六进制数。 如：1101010.0111111B=0110 1010.0111 1110B=6A.7EH,5十进制十六进制的转换,十进制转换成十六进制与十进制转换成二进制方法一样，只是除（乘）数为16而不是2。而余（整）数是
15、0F中的任一个数。整数部分采用“除16取余”法，小数部分采用“乘16取整”法 。 例如： 9168=23D0H,二进制数和十六进制数运算,【例】 00110101B+ 10011100B, 二进制数加法运算,规则：0 + 0 = 0，0 + 1 = 1 + 0 = 1，1 + 1 = 0（向高位进1）。,11010001B,【例】 10110101B- 10011100B,规则：0 0 = 0，1 0 = 0，1 1 = 0，0 1 = 1（向高位借1）。, 二进制数减法运算,00011001B,1101, 二进制数乘法运算,规则：00=0，10=01=0，11=1。,【例】 1101B 1001B,1110101B,+ 1101, 二进制数除法运算,规则：00=0，01=0，11=1。, 二进制数“与”运算。 “与”运算是实现“必须都有,否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“”, 其运算规则如下:,规则：0 0 = 0，1 0 = 0，1 0 = 0，1 1 = 1。,规则： 0 0 = 0，1 0 = 0，1 1 = 0，0 1 = 1。,
