《微机原理及其应用》课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微机原理及其,应用,任课教师,：肖宝平,办公室：仰仪中楼306,微机原理及其应用任课教师：肖宝平,实验时间,:(17,学时,),预备知识：数电、模电、电工实习,第,0,章 绪论,第,1,章,单片机基础知识,第,2,章,MCS,51,单片机硬件结构,第,3,章,MCS-51,指令系统,第,4,章,汇编语言程序设计,第,5,章,存储器系统设计,第,6,章,MCS,51,定时,/,计数器、串行口及中断系统,第,7,章,I/O,接口扩展设计及应用,第,8,章,数模及模数转换器接口,课堂授课时间,:(51,学时,),实验时间:(17学时)课堂授课时间:(51学时),第0章 绪 论,第0章 绪 论,在工业、农业、军事、安保、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？数码技术的发展!,在工业、农业、军事、安保、金融、仪器仪表、航空航天、医疗,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,微机原理及其应用课件,单片机与嵌入式技术,重要吗？有用吗？遥远吗？,Answer：,它们,在各个领域有非常重要的作用(核心技术)。,单片机与嵌入式技术,0.1,计算机发展与组成,1,946-1958,第一代,电子管,计算机,。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。,0.1.1 发展概况,(按元件划分),1958-1964,第二代,晶体管,计算机,。,磁芯作主存储器,磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。,1964-1971,第三代,集成电路,计算机,。使用,半导体存储器，出现多终端计算机和计算机网络。,1971-,第四代,大规模集成电路,计算机,。,出现微型计算机、单片微型计算机，外部设备多样化。,1981-,第五代,人工智能,计算机,。,模拟人的智能和交流方式。,0.1 计算机发展与组成1946-1958 第一代电子管计,0.2.1,单片机简介,单片机即单片微型计算机，,是将计算机主机,(CPU,、内存和,I/,O,接口等,),集成在一小块硅片上的微型机。,0.2 单片机简介与,发展,0.2.1 单片机简介单片机即单片微型计算机，是将计算机主机,单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。,主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。,特别适合于嵌入式微型机应用系统。,单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势(集成度高,0.2.2 单片机发展概况,1976-1978,初级,8,位单片机,Intel MCS-48,系列,1978-,高档,8,位单片机,Intel,MCS-51,系列,：,-51,子系列：,8031,/8051/8751,-52,子系列：,8032,/8052/8752（增强型）,低功耗型,80C31,高性能型,80C252,廉价型,89C,2051,/,1051,1983-16,位单片机,Intel MCS-96,系列,8098/8096,、,80C198/80C196,DSP,32,位单片机,ARM,0.2.2 单片机发展概况1976-1978 初级8位单片机,0.2.3,单片机发展趋势,超小型、低价,(,例如：,PIC,芯片,),单片机,DSP(,实时性更强、高速数据传输，,彩屏手机,),单片机的多元化发展,：,Intel,Motorola,Philips,Atmel,Siemens,LG,Microchip,EPSON,NEC,SAMSUNG,Cilicon,0.2.3 单片机发展趋势超小型、低价(例如：PIC芯片),第一章：单片机基本知识,第一章：单片机基本知识,单片机,PC,机主板,CPU,1.1 几个概念：,单片机PC机主板CPU1.1 几个概念：,1.微处理器Microprocessor又称CPU是微型机的核心。,2.微型机Microcomputer,CPU,三条总线,（地址总线、数据总线、控制总线）,存贮器,I/O接口,即Personal Computer软件、操作系统和应用程序,3.单片机Single Chip Microcomputer。,CPU,RAM,ROM,T/C,I/O接口,UART,一块芯片,2,3 间的差别在于：,复杂和简单：,软件：编译器和仿真系统,监控程序,汇编语言，C51,但应用领域广泛，价格也不同。,1.1 几个概念：,1.微处理器Microprocessor又称CPU是微型机,辅助电路,CPU,ROM,RAM,I/O,外设,控制总线CB,数据总线DB,地址总线AB,1.2 微型机模型的组成,1.2.1,微机硬件组成,1.所有部件都连接在三总线上，各部件之间通过总线传送信息。,2.挂到总线上的器件必须具有三态结构：0，1，高阻,高阻态：,使器件与总线断开，使仅被CPU选中的那个器件与总线相连，,防止竞争干扰。,辅助电路ROMRAMI/O外设控制总线CB数据总线DB地址总,D,Y,TSC,D,Y,TSC,单向三态电路符号图,TSC D Y,0 0 0,1 1,1 0,高,1,阻,三态结构：,TSC,3,4,1,2,Vcc,3,单向三态电路图,D,Y,0,0,1,1,0,通,止,0,1,0,0,1,通,止,1,DYTSCDYTSC单向三态电路符号图TSC D,双向三态电路符号图,D,Y,TSC,1,TSC,2,TSC,1,TSC,2,D Y,1 0 DY,0 1 Y,D,0 0 高阻,双向三态,双向三态电路符号图DYTSC1TSC2 TSC1,CPU,ROM,RAM,并行,I/O,串行,I/O,定时器,中断系统,总线结构,程序存贮器：,164KB,，,数据存贮器,64256B,24,个并行口,12,个串行口,23,个定时器,1.2.2 单片机的内部结构,ROMRAM并行I/O串行I/O定时器中断系统总线结构程序存,1.2.3,单片机软件系统：,机器语言：,由0，1组成的操作数来编写程序,汇编语言：,用符号代替操作数来编写的程序，由于指令助记符与机器代码有一一对应关系。它是一种面向机器的语言（不能通用）。优点速度快、效率高。通用性差。,高级语言：,用C语言来编写程序，然后通过“编译”程序生成代码，是一种面向问题的语言，容易学习和理解。,1.2.3 单片机软件系统：,1.4.6,单片机在控制领域中应用的优点,(1)体积小，成本低，易于嵌入系统内部。,(2),面向控制，能解决各类简单到复杂的控制任务,。,(3),抗干扰能力强，适应温度范围宽，可在恶劣环境下可靠工作。,(4)易实现多机和分布式控制,1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点(1)体积小，成,1.4.7,单片机应用系统三个层次的关系,1.4.7 单片机应用系统三个层次的关系,1.4.8 单片机系统的开发过程,(1)明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。,(2),设计系统原理图和PCB板,，经仔细检查PCB板后送 工厂制作。,(3),完成器件的安装焊接。,(4),根据硬件设计和系统要求编写应用程序。,(5),在线调试软硬件（仿真）。,(6),使用编程器烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。,1.4.8 单片机系统的开发过程,原理图(.sch),PCB板(.pcb),应用系统,涉及：,单片机及嵌入式开发知识、模拟电路，数字电路，软件编程（汇编，C语言，Visual C+）,现场调试能力,原理图(.sch)PCB板(.pcb)应用系统涉及：,展望,2，学习的问题：,1.基础（课程没有衔接好）,2.本身是面向测量及控制对象的，实质上是硬件系统（软件也是与硬件有关的），不习惯。,3.安排：上课、实验、课外活动。,1，怎样才认为是一个有水平的开发人员？,展望2，学习的问题：1，怎样才认为是一个有水平的开发人员？,