电子设计大赛培训系列课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽车学院,电子设计大赛培训系列之二,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,电子设计大赛系列培训-,单片机和C语言(1),1,电子设计大赛系列培训-单片机和C语言(1)1,第,1,讲 单片机入门,本章主要内容：,1、学单片机需要什么基础,2、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。,3、学单片机需要的一些预备知识,4、51单片机基础知识。,5、如何用单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。,6、KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法,7、从控制实验板上的一个发光二极管开始,判断输入，控制输出,2,第1讲 单片机入门本章主要内容：判断输入，控制输出2,1、与以前所学的知识关联很少；,2、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等；,3、对各种器件的概念基本上是从0开始；,4、如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础；,一、学单片机需要什么基础？,3,1、与以前所学的知识关联很少；一、学单片机需要什么基础？3,什么是单片机？,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,。,Intel公司推出了,MCS-51,系列单片机：,集成 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。,二、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。,4,什么是单片机？二、什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始,单片机能做什么,凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，arm等,5,单片机能做什么凡是与控制或简单计算有关的电子设备都,怎么开始学习？,1、实践第一。,2、补充必要的理论知识，即缺什么补什么。,3、做实际小制作积累经验，比如调试、编程。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）,6,怎么开始学习？1、实践第一。6,三、预备知识,1、,电平特性,2、,2进制与16进制的表示及转换,3、,二进制数的逻辑运算,4、,8051单片机介绍,5、,C51基础知识,7,三、预备知识1、电平特性7,1、关于电平特性,（1）数字电路中只有两种电平：高和低,（2）（本课程中）定义单片机为TTL电平：,高+5V 低 0V,（3）RS232电平：计算机的串口,高-12V 低+12V,所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232。,8,1、关于电平特性（1）数字电路中只有两种电平：高和低8,2、二进制,数字电路中的两种电平特性,0 0 6 110,1 17111,2 1081000,3 1191001,4 100101010,5 10111 1011,9,2、二进制数字电路中的两种电平特性9,十六进制,（1）十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,（2）熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。,规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换后直接组合在一起即可。,10,十六进制 （1）十进制中的0-15分别表示为十六进制的0,如：0001B-1-1H(汇编),0 x1(C语言),B表示为二进制，H为十六进制,1001B-9H,0 x9,1010B-AH,0 xa,0010 1100-2CH,0 x2c,11,如：0001B-1-1H(汇编),0 x1(C语言,各种进位制的对应关系,12,各种进位制的对应关系 12,3、二进制数的逻辑运算,（1）“与”运算,“与”运算是实现“,必须都有,否则就没有,”这种逻辑关系的一种运算。运算符为“”,其运算规则如下:,00=0,01=10=0,11=1,13,3、二进制数的逻辑运算 （1）“与”运算,（2）“或”运算,“或”运算是实现“只要其中之一有,就有”这种逻辑关系的一种运算,其运算符为“+”。“或”运算规则如下:,0+0=0,0+1=1+0=1,1+1=1,14,（2）“或”运算14,（3）“非”运算,“非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。其运算规则如下:,A,15,（3）“非”运算A15,（4）“异或”运算,“异或”运算是实现“必须不同,否则就没有”这种逻辑的一种运算,运算符为“”。其运算规则是:,16,（4）“异或”运算16,四、80C51系列介绍,Intel,的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；,ATMEL,的：89C51、89C52、89C2051等；,Philips、华邦、Dallas、STC,等公司的许多产品。,80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商,以8051为基核,开发出的CMOS工艺单片机产品,统称为80C51系列,。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：,17,四、80C51系列介绍 Intel的：80C31、,80C51的引脚封装,总线型,非总线型,18,80C51的引脚封装总线型非总线型18,19,19,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。外部总线有三种:,数据总线,DB（Data Bus）,地址总线,AB（Address Bus）和,控制总线,CB（Control Bus）。,20,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共,CPU：,由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；,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/计数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在计数模式；,21,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特,五个中断源的中断控制系统；,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。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,22,五个中断源的中断控制系统；22,五、C51知识,C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。,23,五、C51知识 C语言是一种编译型程序设计,C51的数据类型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed)int,16,-3276832767,(signed)short,16,-3276832767,(signed)long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,24,C51的数据类型基本数据类型类型符号关键字数的表示范围所占,C语言中的基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed)int,16,-3276832767,(signed)short,16,-3276832767,(signed)long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,25,C语言中的基本数据类型类型符号关键字数的表示范围所占位数整型,C51的数据类型扩充定义,sfr:,特殊功能寄存器,声明,sfr16:,sfr,的16位数据声明,sbit:,特殊功能位声明,bit,:,位变量声明,例：sfr SCON=0X98;,sfr16 T2=0 xCC;,sbit OV=PSW2;,26,C51的数据类型扩充定义sfr:特殊功能寄存器声明26,例：,数据类型 变量名,char var1;,bit flags;,unsigned char vextor10;,int wwww;,注意：变量名不能用C语言中的关键字表示。,C-51数据的存储类型,27,例：C-51数据的存储类型27,C-51的头文件,通常有:,reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h,常用有:,reg51.h reg52.h,（定义特殊功能寄存器和位寄存器）；,math.h,（定义常用数学运算）；,28,C-51的头文件通常有:reg51.h reg52.h ma,与C语言基本相同：,+-*/,（加 减 乘 除）,=,（位右移 位左移）,&|,(按位与 按位或),(按位异或 按位取反),C-51的运算符,29,与C语言基本相同：C-51的运算符29,C-51的基本语句,与标准C语言基本相同：,if 选择语句,while 循环语句,for 循环语句,switch/case 多分支选择语句,do-while 循环语句,30,C-51的基本语句 与标准C语言基本相同：30,中断服务程序,函数名（）interrupt,n,using,m,函数内部实现.,I/O口定义,sbit beep=P23;,31,中断服务程序函数名（）interrupt n using m,单片机主要掌握以下几点,最小系统能够运行起来的必要条件。,1.电源 2.晶振3.复位电路,对单片机任意I/O口的随意操作,1.输出控制电平高低2.输出检测电平高低。,定时器：重点掌握最常用的方式2,中断：外部中断、定时器中断、串口中断,串口通信：单片机之间、单片机与计算机间,32,单片机主要掌握以下几点最小系统能够运行起来的必要条件。32,单片机工作的基本时序,机器周期和指令周期,（1）振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，TX实验板上为11.0592MHZ。,（2）状态周期:每个状态周期为时钟周期的 2 倍,是振荡周期经二分频后得到的。,（3）机器周期:一个机器周期包含 6 个状态周期S1,S6,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。,（4）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。,33,单片机工作的基本时序机器周期和指令周期33,Main 函数格式：void main()特点：无返回值，无参。任何一个C程序,有且仅有一个main,函数