《单片机最小系统设计》1课件

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1、基本交通灯系统教学课件,单片机最小系统设计,主讲教师： 祝玲,基本交通灯系统,基本交通灯系统教学课件,有关本课程学习的几点建议,本课程是一门实践性、应用性很强的学科,硬件/软件同样重要、不可偏废,本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理,实践理论实践的学习方法,系统设计过程： 1、确定设计任务书 （总体设计方案详细设计方案电路图） 2、编写程序 （程序流程图 编写程序） 3、调试和测试程序 （软件调试 仿真调试 产品测试）,单片机最小系统设计基本交通灯系统,单片机最小系统设计基本交通灯系统,单 片 机,LED 指示灯,复位电路,时钟电路,电 源,总体设计方案框图,返回,初始化,东西方向绿灯亮3

2、0S，南北红灯亮,东西方向绿灯灭，黄灯亮3S，南北红灯亮,南北方向绿灯亮30S，东西红灯亮,南北方向绿灯灭，黄灯亮3S，东西红灯亮,程序流程图,单片机最小系统设计基本交通灯系统,基本交通灯系统教学课件,绪 论,在工业、农业、军事、保安、金融、仪器仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域,大量单片机-嵌入式技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。 请稍微留心一下我们的周围，看看身边到底发生了什么变化？,基本交通灯系统教学课件,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,基本交通灯系统教学课件,数字电路中由13片IC组成的数字钟,基本交通灯系统

3、教学课件,数字电路中由13片IC组成的数字钟,基本交通灯系统教学课件,数字电路中由13片IC组成的数字钟,基本交通灯系统教学课件,单片IC（单片机）电子钟,单片机,基本交通灯系统教学课件,单片机与嵌入式技术 重要吗？有用吗？遥远吗？ 问题的答案是不言而喻的。,基本交通灯系统教学课件,单片机基础,单片机与嵌入式： 单片微机（Single Chip Micro-computer） 微控制器（Micro-Controller UnitMCU） 嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）,单片机应用领域： 测控系统、智能仪表、智能接口、办公自动化、光机电一体化设备、通讯设备、网

4、络设备、汽车电子、消费类电子产品、智能楼宇设备,单片机的多元化发展： Intel Motorola Philips Atmel Siemens NS LG Winbond Microchip EPSON NEC Cypress Dallas Oki Fairchild Fujitsu Hitachi SAMSUNG,基本交通灯系统教学课件,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。 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

5、。 单片机则只是一片集成电路。（100、48、40、32、28、20、16、8条引脚）。,单片机与计算机之异同（1）,基本交通灯系统教学课件,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。,单片机与计算机之异同（2）,基本交通灯系统教学课件,应用特点： 个人计算机（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

6、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。,单片机与计算机之异同（3）,基本交通灯系统教学课件,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 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）

7、 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,基本交通灯系统教学课件,MCS-51系列单片机配置一览表,注意：今后将会经常提到ATMEL的AT89C2051/51/52等MCU！,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚定义,从一片集成电路的角度去认识单片机,基本交通灯系统教学课件,认识单片机的引脚,MCS-51单片机40脚 Vcc, GND 2 XTAL1, XTAL2 2 RESET 1 EA/Vpp 1 ALE/PROG 1 PSEN 1,P0.0P0.7

8、 8 P1.0P1.7 8 P2.0P2.7 8 P3.0P3.7 8,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（电源端）,Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（晶振端）,Vcc, GND: 正电源端与接地端（+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同。,XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（晶振端）,Vcc, GND:正电源端与接地端 (+5V/3.3V/2

9、.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入/输出端,1545pfx2,112MHz（MCS-51） 024MHz（Atmel-89C）,XTAL1,XTAL2,也可以由 XTAL1端接入外部时钟，此时应将 XTAL2接地：,XTAL2,XTAL1,外部时钟,通常外接一个晶振两个电容,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（复位端）,Vcc, GND: 电源端 （+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端 RESET: 复位端（正脉冲有效，宽度8 mS）,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（复位端）,+5V,10uF,10K,Vcc,RST,G

10、ND,上电复位,10uF,10K,Vcc,RST,GND,手动&上电复位,1K,Vcc, GND: 电源端 （+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端 RESET: 复位端 （正脉冲有效，宽度8 mS）,+5V,基本交通灯系统教学课件,单片机的引脚（EA端）,Vcc, GND: 电源端 （+5V/3.3V/2.7V) XTAL1, XTAL2: 片内振荡电路输入、输出端 RESET: 复位端 （正脉冲有效，宽度8 mS） EA/Vpp: 寻址外部ROM控制端/编程电源输入端。 低有效，片内无ROM时必须接地； 片内有ROM时应当接高电平； 对片内ROM编程时编程正电源加到此端。,基本交通灯系统教学课件,从一个简单的测控应用实例说起,动作选择按钮,红外线传感器,89C2051单片机,复位按钮,电源指示灯,基本交通灯系统教学课件,从一个简单的测控应用实例说起,任务一：控制一盏灯点亮,任务二：红灯周期性地点亮/熄灭,信号检测,柔性开关,集群灯控,顺序控制/多任务定时切换,自动生产流水线,任务三：红外防盗报警,实时控制,基本交通灯系统教学课件,简单测控实例原理图,基本交通灯系统教学课件,OVER !,单片机最小系统设计基本交通灯系统,单片机最小系统设计基本交通灯系统,单片机最小系统设计基本交通灯系统,单片机最小系统设计基本交通灯系统,