单片机入门教程资料

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,Copyright Reserved by,Page,/30,*,单片机入门教程,凯恩单片机工作室,2023年5月,Copyright Reserved by,Page,/30,名目,单片机简介,软件的架构,单片机掌握外围器件,Copyright Reserved by,Page,/30,多板机,微型计算机的应用形态,从应用形态上，微机可以分成三种：,多板机系统机,将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板即微机主板。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统简称系统机。,工业PC机 也属于多板机。,Copyright Reserved by,Page,/30,单板机,单板机,将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简洁的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,Copyright Reserved by,Page,/30,单板机,单板机的I/O设备简洁，软件资源少，使用不便利。早期主要用于微型计算机原理的教学及简洁的测控系统，现在已很少使用。,Copyright Reserved by,Page,/30,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。,三种应用形态的比较：,单板机,单片机,系统机多板机,Copyright Reserved by,Page,/30,学单片机需要具备的条件,与以前所学的学问关联很少；,对器件的概念根本上是从0开头；,假设要用C语言编程，需具备肯定的C语言根底；,全部人都站在了同一起跑线上；,Copyright Reserved by,Page,/30,单片机的主要组成,8位CPU 4kbytes 程序存储器(ROM)(52为8K),256bytes的数据存储器(RAM)52有384bytes的RAM,32条I/O口线111条指令，大局部为单字节指令21个专用存放器,2个可编程定时/计数器5个中断源，2个优先级,52有6个一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为64kB外部程序存储器寻址空间为64kB规律操作位寻址功能双列直插40PinDIP封装单一+5V电源供电,Copyright Reserved by,Page,/30,80C51的引脚封装,Copyright Reserved by,Page,/30,内部构造,Copyright Reserved by,Page,/30,CPU：由运算和掌握规律组成，同时还包括中断系统和部特别部特殊功能存放器；,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；,五个中断源的中断掌握系统；,一个全双工UART通用异步接收发送器的串行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。最高振荡频率为12M。,Copyright Reserved by,Page,/30,单片机最小系统,Copyright Reserved by,Page,/30,P0P3：通用I/O口；,VCC：电源端，一般接5V；,GND：电源地；,XTAL1，XTAL2：外接晶体振荡器，不能超过24M；需加微调电容，一般为30pF；,RST/VPD：复位端，寻常为低电平；,ALE/PROG：地址锁存允许信号端；,EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；,Copyright Reserved by,Page,/30,时钟电路,a内部时钟电路；b HMOS型外部振荡源 (C)CHMOS型外部振荡源,Copyright Reserved by,Page,/30,单片机工作的根本时序,机器周期和指令周期,1 振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机供给时钟脉冲信号的振荡源的周期。,2 机器周期:一个机器周期包含 6 个状态周期S1S6,也就是 12 个时钟周期。在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。,3 指令周期:它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS-51 系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。,Copyright Reserved by,Page,/30,时钟电路引脚,XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输入端。当承受外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，即把此信号直接接到内部振荡器的输入端。,XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输出端。当承受外部振荡器时，此引脚应悬空。,Copyright Reserved by,Page,/30,掌握信号引脚,RST/VPD:RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持2个机器周期的高电寻常，就可以完成复位操作。,上电复位,按键复位,Copyright Reserved by,Page,/30,中断矢量地址表,中断源 中断效劳程序入口地址,外部中断0 0003H,定时计数器0溢出000BH,外部中断10013H,定时计数器1溢出001BH,串行口0023H定时器2(8052才有)002BH,Copyright Reserved by,Page,/30,外部中断,电平触发：选择电平触发时，单片机在每个机器周期检查中断源口线，检测到低电平，即置位中断恳求标志，向CPU恳求中断；,边沿触发：单片机在上一个机器周期检测到中断源口线为高电平，下一个机器周期检测到低电平，即置位中断标志，恳求中断；,边沿触发，当从高至低电平转变时，触发产生；低电平保持多久都只产生一次。,Copyright Reserved by,Page,/30,开发板介绍,Copyright Reserved by,Page,/30,C代码,#include,unsigned char Flag=0 x3f;,main(),P1=0 x55;,While(1),if(Flag =0),Flag=0 x3f;,P1 =P1;,Copyright Reserved by,Page,/30,软件架构,头文件,入口-main,主架构-while(1),挨次执行和程序调用-函数,注释,对齐,Copyright Reserved by,Page,/30,汇编代码,org0000h,jmpmain,org0100h,main:movp1,#55h,amain:mov r0,#3fh,loop:djnzr0,loop,cpla,movp1,a,jmpamain,end,Copyright Reserved by,Page,/30,C的优势,开发速度优于汇编语言；,软件的可读性和可维护性显著改善；,供给了库函数包含很多标准子程序，具有较强的数据处理力量；,关键字及掌握转移方式更接近人的思维方式；,便利进展多人联合开发，进展模块化软件设计；,C语言本身并不依靠于机器硬件系统，移植便利；,适合运行嵌入式实时操作系统；,Copyright Reserved by,Page,/30,单片机掌握继电器,原理图,驱动原理：1、当单片机的P3.6引脚输出低电寻常，三极管T5饱和导通，5V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触点闭合，相当于开关闭合。2、当单片机的P3.6引脚输出高电寻常，三极管T5截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，同时状态指示的发光二极管也熄灭，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。注：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管IN4148释放，从而爱护了三极管免被击穿，也消退了感应电动势对其他电路的干扰，这就是二极管D1的爱护作用。,Copyright Reserved by,Page,/30,继电器介绍,种类:电磁继电器：由掌握电流通过线圈所产生的电磁吸力驱动磁路中的可动局部而实现触点开、闭或转换功能的继电器热继电器：利用热效应而动作的继电器。,引脚：,4个 6个等六个脚的有两个脚是线圈脚，也就是和单片机上输出端连接的，两脚之间有电阻,另外四个脚是两个公共点，和一个常开，一个常闭！(假设什么都没有，用万用表R档测量一下，先测出线圈的两个接点，然后分别测出吸合状态和释放状态各接点间的通，断状态)四个脚的很简洁，两个脚接线圈，掌握另外两个脚开或闭。,Copyright Reserved by,Page,/30,电容,分类瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙希电容等等，其中钽电容和铝电解电容有正负极之分,极性区分电解电容插式THT的电解电容极性为：长的一端为正极，短的一端负极(假设被剪，黑边一侧是正，白边是负)贴片式SMD的电解电容极性为：黑色标识为负极，且要看底座：有缺口的一端为正极钽电容钽电容的正负极区分：上面有色标,一条深黄线,中间一个+号为正极 插式THT的电解电容贴片式SMD的电解电容 钽电容瓷介电容,Copyright Reserved by,Page,/30,二极管,作用1、整流二极管 利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的沟通电变换成单一方向的脉冲直流电。,2、开关元件 二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，犹如一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种规律电路。,3、限幅元件,二极管正向导通后，它的正向压降根本保持不变硅管为0.7V，锗管为0.3V。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在肯定范围内。,4、继流二极管,在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。,5、检波二极管,在收音机中起检波作用。,6、变容二极管,使用于电视机的高频头中。,7、显示元件,用于VCD、DVD、计算器等显示器上。,Copyright Reserved by,Page,/30,二极管,识别常见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的直接标上“”号。大功率二极管多承受金属封装，并且有个螺母以便固定在散热器上,在玻璃二极管的一端有一横线，表示的此端为二极管的负极，假设是整流二极管，负极是接地，假设是稳压二极管负极是接电源正极的肯定要分清晰。,在电路板上，三角开形指向的一端为二极管的负极,Copyright Reserved by,Page,/30,三极管识别,三极管内部构造,引脚图,Copyright Reserved by,Page,/30,步进电机,Copyright Reserved by,Page,/30,