单片机原理与接口技术第1章

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,单片机原理与接口技术,教育科学“十五”国家规划课题研究成果,（,第,2,版,）,主编 李全利,课程特点：,实践性强，旨在应用,硬件、软件结合紧密,学习方法：,课前预习，课后复习,软硬兼顾，上机实践,广阅书刊，用好网络,2024/10/2,2,第,1,章 绪论,电子计算机,概述,1.1,单片机的,发展过程,及,产品近况,1.2,单片机的,特点,及,应用领域,1.3,单片机,应用系统开发过程,1.4,Vision,集成开发环境,简介,1.5,2024/10/2,3,1.1,电子计算机概述,1.1.1,电子计算机的经典结构,1946,年,2,月,15,日，第一台电子数字计算机问世。,标志着计算机时代的到来，对人类的,生产,和,生活,方式产生了巨大的影响。,ENIAC,2024/10/2,4,冯,诺依曼提出,“,程序存储,”,和,“,二进制运算,”,的思想，构建了计算机经典结构：,2024/10/2,5,电子计算机经历了五个年代,结构,仍然,没有突破,冯,诺依曼提出的计算机的经典结构框架。,电子管,计算机,晶体管,计算机,集成电路,计算机,大规模集成电路,计算机,超大规模集成电路,计算机,2024/10/2,6,1.1.2,微型计算机的组成及其应用形态,微处理器,1971,年,1,月，,INTEL,将：,运算器,控制器,一些寄存器,集成在一个芯片上,-,微处理器,4004,微处理器,2024/10/2,7,微处理器,+,存储器,+,I/O,接口,=,微型计算机,微型计算机,2024/10/2,8,微型计算机的应用形态,分为,3,种：,多板机（即系统机）,工业,PC,机 也属于多板机。,存储器,I/O,接口,CPU,I/O,接口,2024/10/2,9,单板机,早期的单板机,当代的单板机,CPU,存储器,I/O,接口,CPU,存储器,I/O,接口,I/O,接口,2024/10/2,10,单片机,单片机,单片机,内含：,CPU,存储器,I/O,接口,2024/10/2,11,系统机（,桌面应用,）属于通用计算机，主要用于数据处理、办公自动化及辅助设计。,单片机（,嵌入式应用,）属于专用计算机，主要用于智能仪表及传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等系统。,单片机,体积小,、,价格低,、,可靠性高,，其非凡的,嵌入式应用形态,对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。,系统机与单片机比较,2024/10/2,12,1.2,单片机的发展过程及产品近况,1.2.1,单片机的发展过程,3,个主要阶段：,单片形成阶段,1976,年，,Intel,推出,MCS-48,列单片机：,8,位,CPU,、,1K,字节,ROM,、,64,字节,RAM,、,27,根,I/O,线和,1,个,8,位定时,/,计数器。,特点,：,存储器容量小，寻址范围小（不大于,4K,），无串行接口，指令系统功能不强。,2024/10/2,13,特点,：,结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，,MCS-51,已成为公认的单片机经典机种。,结构成熟阶段,1980,年，,Intel,推出,MCS-51,系列单片机：,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,，并有控制功能较强的布尔处理器,。,2024/10/2,14,性能提高,阶段,特点,：,控制性能优异、种类繁多。,“,微控制器,”,的称谓更能反应单片机的本质。,近年来，不断有单片机新品出现。如,ATMEL,公司推出的单片机,AT89C51RD2,：,8,位,CPU,；,64K,字节,ROM(,有,ISP,能力）；,256,字节,RAM+1K,字节的,XRAM+2K,字节,EEPROM,；,1,个全双工串行口；,3,个,16,位定时,/,计数器；,7,个中断源，,4,个优先级；硬件看门狗等,。,2024/10/2,15,1.2.2,单片机产品近况,ATMEL,公司，,AT89,系列，,Flash,存储器技术,Philips,公司，,80C552,系列，含,ADC,华邦公司，,W78C51,系列，高速低价,ADI,公司，,AD,C8xx,系列，高精度,ADC,LG,公司，,GMS90/97,系列，低压高速,Maxim,公司，,DS89C420,系列，高速（,50MIPS,）,Cygnal,公司，,C8051F,系列，高速,SOC,80C51,兼容产品,：,80C51,主流地位已形成，与其兼容的主要产品有：,2024/10/2,16,非,80C51,结构,产品：给用户提供了更为广泛的选择空间，主要产品有：,Intel,公司，,MCS-96,系列，,16,位,Microchip,公司，,PIC,系列，,RISC,TI,公司，,MSP430F,系列，,16,位低功耗,1.2.2,单片机产品近况,2024/10/2,17,1.3,单片机的特点及应用领域,1.3.1,单片机的特点,结构上突出,控制功能,可直接操作,I/O,端口；位操作能力突出；,CPU,、存储器及,I/O,接口集成在同一芯片内，数据在传送时受干扰的影响小，且不易受环境条件的影响。,使用上易于产品设计,单片机品种和型号多；引脚少，体积小（印制板减可以较小），产品结构灵活精巧。,2024/10/2,18,1.3.2,单片机的应用领域,智能仪器仪表,机电一体化产品,实时工业控制,分布式系统的前端模块,家用电器,2024/10/2,19,1.4,单片机应用系统开发过程,1.4.1,指令及目标码,单片机自身无开发能力，须借助,开发机,完成：,排除硬件故障和软件错误,程序固化到程序存储器芯片中。,正确的,硬件设计,和良好的,软件功能设计,是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过程称为,单片机应用系统的开发,。,2024/10/2,20,指令的表示形式,指令是让单片机执行某种操作的命令，按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器。如：,04H,:,累加器,A,的内容加,1,，难记！,0000 0100B,04H,INC A,，记忆容易。,称为符号指令。,2024/10/2,21,汇编或编译，将符号指令转换成机器码的过程称为汇编。常用的汇编方法有三种：,手工汇编,驻留汇编（利用开发机的驻留汇编程序）,交叉汇编（利用普通的,PC,机）,现在还常采用高级语言（如,C51,）进行单片机应用程序的设计。,2024/10/2,22,1.4.2,开发过程,电路板制作,使用,Protel99SE,软件设计,制版、安装器件、焊接,2024/10/2,23,目标文件生成,利用,Vision,生成目标文件,仿真：软件仿真、硬件仿真,软件界面,硬件仿真器,2024/10/2,24,目标程序烧写,利用编程器,编程器,1.4.3,单片机开发技术的进展,在系统编程技术,单片机可以先焊在电路板上。如：,AT89S52,在应用编程技术,具有,ISP,及,IAP,能力。如：,SST89E58,2024/10/2,25,1.5 Vision,集成开发环境简介,1.5.1,Vision,的界面,2024/10/2,26,1.5.2,目标程序的生成,建立工程、配置工程、编译工程,2024/10/2,27,1.5.3,仿真调试,软件模拟,-,用于算法模拟,硬件仿真,-,用于硬件调试,调试步骤：,Debug,菜单，单击,Start/Stop Debug Session,选择,Debug,菜单的,Run,或,Step,等命令,观察,存储器,、,寄存器,、,片内外设,等状态,*,灵活利用,虚拟串口,与,单片机串口,交互信息,2024/10/2,28,1.5.4,示例步骤,建立文件夹,lx1,编辑,以下,文件,，,lx1.asm,存盘,ORG 0000H,MAIN:MOV A,#0FEH;,LOOP:MOV P2,A,AJMP LOOP,END,建立工程,，以,lx1,存盘（工程扩展名自动添加）,在,project,菜单，单击,Options for Target,Target 1,设置,器件,、,晶振频率,，,选,EXE,选项,和,Simulator,选项,单击,Rebuild all Target files,完成汇编，然后,调试,。,2024/10/2,29,Thank You!,