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1、第一讲,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 C51基础知识。 了解单片机学习板系统结构 如何用单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。 KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法 从点亮实验板上的一个发光二极管开始,第一讲,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；,第一讲,什么是单片机？ 单板机: 将CPU芯片、存储器芯片、I/O
2、接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机 （简称单板机）。,单板机,第一讲,单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。,第一讲,单片机的发展概况 1971年Intel公司制造出第一片微型机芯片4004之后，开始了微型机时代。将微处理器、存储器和外围设备集成到一块芯片上，这就是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），简称单片机。 单片机是应工业测控而诞生的，它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的
3、，故也叫单片微控制器（SCM Single Chip Microcontroller）， 它在控制领域大显身手，装入到各种智能化产品之中，所以又称为嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller)，也有文献中称为微控制器单元（ MCU Microcontroller Unit ）。,第一讲,单片机: 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较
4、强的布尔处理器。,第一讲,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 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：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。,第一讲,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）,第
5、一讲,预备知识 1、电平特性 2、进制与16进制的表示及转换 3、二进制数的逻辑运算 4、8051单片机介绍 5、C51基础知识,第一讲,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,第一讲 数制转换,二进制 数字电路中的两种电平特性决定了它 0 0 6 110 1 1 7 111 2 10 8 1000 3 11 9 1001 4 100 10 1010 5 101 11 1011,第一讲 数制转换,十六进制 是二进制的简短表示形式。 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F
6、熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。 规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数。,第一讲 数制转换,如：0001B 1D 1H B表示为二进制，H为十六进制 1001B 9D 9H 1010B 10 AH 0010 1100 44D 2CH,第一讲 数制转换,各种进位制的对应关系,第一讲 “与”运算,二进制数的逻辑运算 1. “与”运算 “与”运算(逻辑乘）是实现“有0出0，全1为1”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“”, 其运算规则如下: 00=0, 01=10=0, 11=1,第一讲 “或”运算,2. “或”运算
7、 “或”运算（逻辑加）是实现“有1出1，全0为0”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,第一讲 “非”运算,3. “非”运算 “非”运算（取反）是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。 其运算规则如下:,第一讲 “异或”运算,4. “异或”运算 “异或”运算是实现“必须不同, 否则就没有”这种逻辑的一种运算, 运算符为“”。其运算规则是:,第一讲 51单片机的外形,80C51的引脚封装,第一讲 引 脚 功 能,RST：复位（reset） XTAL1：外接晶振1(crystals) XTAL2：外
8、接晶振2(crystals) VSS(GND):电源接地（Power grounding） PSEN：外部ROM读选通信号，低电平有效 ALE/PROG：ALE，输出脉冲时钟（时钟频率6分频内或12分频外）。PROG，外部编程脉冲输入。 EA/VPP：EA接高电平时，CPU读内部程序。当有扩展ROM时，读完内部自动读外部。EA接低时，只读外部ROM。 VCC：电源正极（Power positive）,第一讲 P3第二功能,P3第二功能各引脚功能定义： P3.0：RXD串行口输入 （receive data） P3.1：TXD串行口输出 (to send data) P3.2：INT0外部中断0
9、输入 (Interrupt 0 input) P3.3：INT1外部中断1输入 (Interrupt 1 input) P3.4：T0定时器0外部输入 (timer0) P3.5：T1定时器1外部输入 (timer1) P3.6：WR外部写控制 (write control) P3.7：RD外部读控制 (reading control),第一讲 内部结构,第一讲 总线的概念,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线
10、AB（Address Bus）和控制总线 CB(Control Bus）。,第一讲 单片机的结构,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；timer/Counter,第一讲 中断控制,五个中断源的中断控制系统； 一个全双工(是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行。)UART（通用异步接收发送器）的串
11、行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,第一讲 C51知识,C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。,第一讲 C-51的特点,C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，很多硬件开发都用C语言编程，如：各种单片机、DSP、ARM等. C语言程序
12、本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。 C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。,第一讲 C-51的特点,C-51与ASM-51相比，有如下优点： 1. 对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解； 2. 寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理； 3. 程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化； 4. 提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力； 5. 由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；,第一讲 C51的数据类
13、型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,Unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,u
14、nsigned char,8,0255,第一讲 数据在MCS-51中的存储方式,位变量(bit)：与MCS-51硬件特性操作有关的可以定义成位变量。位变量必须定位在MCS-51单片机片内RAM的位寻址空间中。 字符变量(character-char)：字符变量的长度为1 byte即8位。这很合适MCS-51单片机，因为MCS-51单片机每次可处理8位数据。对于无符号变量(unsigned char)的值域范围是0-255。对于有符号字符变量(signed char)，最具有重要意义的位是最高位上的符号标志位(msb)。此位为1代表“负“，为0代表“正“。有符号字符变量和无符号字符变量在表示0-
15、127的数值时，其含义是一样的，都是0-0x7F。负数一般用补码表示，即用11111111表示-1, 用11111110表示-2。当进行乘除法运算时，符号问题就变得十分复杂，而C51编译器会自动地将相应的库函数调入程序中来解决这个问题。,第一讲 数据在MCS-51中的存储方式,整型变量(int): 整型变量的长度为16位。与 CPU系列不同，MCS-51系列单片机将int型变量的高位字节数存放在低地址字节中，低位字节数存放在高地址字节中。有符号整型变量(signed int)也使用位作符号标志位，并使用二进制补码表示数值。可直接使用几种专用的机器指令来完成多字节的加、减、乘、除运算。整型变量值
16、0x1234以图所示的方式存放在内存中。,整型数的存储结构,+0 +1,地址,+0 +1 +2 +3,地址,长整型变量的存储结构,C语言中的基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-30
