单片机原理及应用ppt课件(第1讲)

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,E_mail:zht_sir,Author:Zhanghaitao,单片机原理及应用,1,第1章 概述,前言,一、为什么要学习这门课?,(实用，应用广泛),二、为什么选择MCS-51单片机?,(简单),三、单片机和其他课程的关系。,四、如何学习？,(重在实践，先上手后深入),五、课程内容,前言一、为什么要学习这门课?(实用，应用广泛),共分9章内容：,第1章 概述,第2章 MCS-51系列单片机硬件结构,第3章 指令系统,第4章 汇编语言程序设计,第5章 硬件资源的应用(定时器、串行口),第6章 系统扩展技术,第7章 I/O接口技术,第8章 单片机应用系统的设计,第9章 单片机的C语言程序设计,共分9章内容：第1章 概述,第1章 概述,共分两大部分：,1.1微型计算机（MC）的,基础知识概述,1.2单片机概述,第1章 概述共分两大部分：,1-1 微型计算机基础知识概述,一、MC结构,二、计算机中的数制,三、计算机中常用的编码,1-1 微型计算机基础知识概述一、MC结构,一、微型计算机的基本结构,由,硬件,和,软件,两大部分组成。,硬件,是指那些为组成计算机而有机联系的电子、电磁、机械、光学的元件、部件或装置的总和，它是有型的物理实体。,软件,是相对于硬件而言的，包括计算机运行所需要的各种程序，还包括手册、说明书和有关资料。,一、微型计算机的基本结构由硬件和软件两大部分组成。,1、硬件结构,输入设备,运算器,存储器,输出设备,控制器,输入命令,数据,输出命令,操作命令,指令,存取命令,数据,数据,外围设备,接口,主机,内存,图1-1 微型计算机的硬件结构框图,CPU,1、硬件结构输入设备运算器存储器输出设备控制器输入命令数据输,1、硬件结构,运算器+控制器+存储器=,主机,；,输入+输出设备则称为计算机的外围设备（简称“,外设,”）；,运算器+控制器=,中央处理单元CPU,（Central Process Unit）。,1、硬件结构运算器+控制器+存储器=主机；,微处理器、微型计算机、微型计算机系统,微处理器(Microprocessor)，,称为CPU，是微型计算机的核心、由算术逻辑部件(ALU)、累加器和通用寄存器组、程序计数器、控制逻辑部件和内部总线等组成；具有解释、执行指令及与外界交换数据的能力。,微处理器不能独立构成工作系统，不能独立执行程序，必须配上存储器、外部输入/输出接口构成微型计算机才能工作。,微处理器、微型计算机、微型计算机系统 微处理器(Mic,微型计算机(Microcomputer)，,由CPU、,存储器,、输入/输出(I/O)接口构成，芯片之间通过,总线,(Bus)连接。,微处理器,存储器,I/O,接口,外设,地址总线,数据总线,控制总线,图1-2 微型计算机的结构,微处理器、微型计算机、微型计算机系统,微型计算机(Microcomputer)，由CP,由微型计算机，配上输入/输出设备、外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为,微型计算机系统,。,运算器,控制器,寄存器组,RAM,ROM,I/O端口,I/O端口,I/O设备,I/O设备,系统软件,微处理器,微型计算机,微型计算机系统,图1-3 微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者的关系图,系统总线,微处理器、微型计算机、微型计算机系统,由微型计算机，配上输入/输出设备、外围设备、电源,2、软件,软件,是指使用和管理计算机的各种程序（Program），而程序是由一条条指令（Instruction）组成的。,（1）指令，计算机完成各种操作的命令,（2）程序，指令的有序集合,（3）机器语言、汇编语言和高级语言,2、软件软件是指使用和管理计算机的各种程序（Program）,汇编语言与机器语言的对照：,MOV A，#63,0111 0100,0011 1111,ADD A，#56,0010 0100,0011 1000,ADD A，#36,0010 0100,0010 0100,ADD A，#14,0010 0100,0000 1110,汇编语言与机器语言的对照：MOV A，#63 0,3、硬件与软件的关系,微机系统是硬件和软件有机结合的整体,硬件是基础,软件是灵魂,4、位、字节(8位)、半字节(16位)、,字(16位)、双字(32位),3、硬件与软件的关系微机系统是硬件和软件有机结合的整体,二、计算机中的数制,进位计数制与转换：,二进制（B）,十六进制（H）,十进制（D）,带符号数的表示：,原码、反码、补码、溢出,二、计算机中的数制进位计数制与转换：,二、计算机中的数制,带符号数溢出,带符号数的补码加、减运算的结果超出了补码表示的范围。,如何判断带符号数溢出(双进位法),在两个同符号数相加或两个异符号数相减时，如果出现次高位向最高位有进位，而最高位向前无进位，则结果发生溢出；反之，如果次高位向最高位无进位，而最高位向前有进位，也发生溢出。,-127-1 127+1,二、计算机中的数制带符号数溢出-127-1 127,三、计算机中常用的编码,1、ASCII码，,美国信息交换标准代码,用7位二进制数表示一个字符，包括32个标点符号、10个阿拉伯数字、52个英文大小写字母和34个控制符，共128个。,如30H 代表0,31H代表1,三、计算机中常用的编码1、ASCII码，美国信息交换标准代码,三、计算机中常用的编码,2.,BCD码,(二进制编码的十进制数),用4位二进制确定09的对应关系。分压缩、非压缩BCD码,例如：4567.89的BCD码为0100 0101 0110 0111.1000 1001,三、计算机中常用的编码2.BCD码(二进制编码的十进制数),强调：,计算机只认二进制数，并不认什么十六、十、ASCII、BCD码等,其他数的大小和性质需要人来分析,1111 1111B多大？什么性质的数？,无符号：255,带符号：负数-1,BCD码：无效,ASCII码：“DEL”键的ASCII码,强调：计算机只认二进制数，并不认什么十六、十、ASCII、B,1-2 单片机概述,一、单片机定义,二、单片机特点及应用,三、单片机技术现状及发展趁势,四、常用的单片机产品,五、单片机应用系统开发概述,1-2 单片机概述一、单片机定义,一、单片机定义,把计算机的运算器、控制器、存储器、输入/输出(I/O)接口等部分集成在一个硅片上而构成的微型计算机，称为单片微型计算机(Single chip microcomputer)，简称为单片机。,一、单片机定义 把计算机的运算器、控制器、存储器、输入,二、特点及应用,单片机的特点：,抗干扰性强，工作温度范围宽；,应用灵活，可靠性高；,控制功能很强，数值计算能力较差；,指令系统比通用微机系统简单；,更新换代较慢；,二、特点及应用 单片机的特点：,应用：,智能仪表中的应用,机电一体化中的应用,实时控制中的应用,军工领域的应用,分布式多机系统中的应用,民用电子产品中的应用,应用：智能仪表中的应用,三、,发展趁势,CPU的改进,存储器的发展,片内I/O的改进,外围电路内装化,低功耗与工作电压范围加宽,低噪声与高可靠性技术,ISP及IAP,三、发展趁势 CPU的改进,四、常用的单片机产品,MCS单片机,AVR单片机,PIC单片机,MSP单片机,ARM处理器,DSP处理器,四、常用的单片机产品 MCS单片机,五、单片机应用系统开发概述,开发环境的软硬件构成,五、单片机应用系统开发概述 开发环境的软硬件构成,有关的软件平台：,PROTEL：,PROTEUS：,WAVE：,KEIL C51：,有关的软件平台：PROTEL：,Proteus与Keil 联调举例,Proteus与Keil 联调举例,Proteus与Keil 联调举例,#include reg51.h,unsigned char code Select=0 x01,0 x02,0 x04,0 x08,0 x10,0 x20;/led灯选通信号,unsigned char code LED_CODES=0 xc0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,/0-4 0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,/5-9,0 x88,0 x83,0 xC6,0 xA1,0 x86,/A,b,C,d,E,0 x8E,0 xFF,0 x0C,0 x89,0 x7F,0 xBF/F,空格,P,H,.,-;,void main(),char i=0;,long int j;,double t;,while(1),P2=0;,P1=LED_CODESi;,P2=Selecti%6;,for(j=3000;j0;j-);/该LED模型靠脉冲点亮，第i位靠脉冲点亮后，会自动熄来头。,/修改循环次数，改变点亮下一位之前的延时，可得到不同的显示效果。,i+;,if(i10),i=0;,Proteus与Keil 联调举例#include reg,单片机原理及应用ppt课件(第1讲),