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课程特点,应用性技术性实践性概念多知识点多前后交叉多,学习内容(48学时）第01章概述第02章硬件基础第03章指令系统第04章汇编语言程序设计第05章中断系统第06章单片机定时计数器第07章单片机串行通信系统第08章按键与显示第09章模拟量输入与输出第10章单片机应用系统存储器扩展第11章单片机应用系统接口扩展第12章单片机应用系统设计,单片机原理与应用,考核方式：考勤：20%作业：20%期末：60%实验考核：（单独计算成绩）平时：20%报告：40%操作考试：40%,单片机原理与应用,第01章单片机基础,1.1概述1.2单片机的发展1.3单片机的特点1.4单片机的应用,单片机芯片,问题,和电脑的CPU芯片有什么区别？,定义,单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。,问题,和PC电脑的异同？,PC构成,单片机构成,1.1单片机的概念,1.1单片机概述,14位单片机1975年美国德克萨斯仪器TI公司首次推出4位单片机TMS-1000后，各个计算机生产公司竟相推出4位单片机。如OKI公司的MSM64481，NEC公司的75006系列、EPSON公司的SMC62系列等特点：体积小，价格便宜，功能简单，片内程序存储器ROM为2-8KB，数据存储器RAM为128*4-512*4位。应用：家用电器、计算机、高档电子玩具等数据量要求较小而时间要求较高的领域。,1.2单片机的发展,8位单片机1976年9月，美国INTEL公司首先推出了MCS-48系列8位单片机，从此，单片机发展进入了一个新的阶段，8位单片机应运而生。随着集成电路工艺水平的提高，在1978年到1983年期间集成电路的集成度提高到几万只管/片，因而高性能、超级8位单片机相继问世。特点：体积小、功耗低、功能强、性价比高、品种丰富、应用广泛、易于推广应用应用：自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器,16位单片机,1983年以后，集成电路的集成度可达十几万只管/片，16位单片机逐渐问世。如INTEL的MCS96系列、TI的MSP430系列、MOTOROLA的68HC11系列特点：集成度更高、速度更快、功能更丰富。应用：工业控制、智能仪器仪表、便携式设备、高速复杂的控制系统,32位单片机1990年后，32位单片机应运而生。不仅包含有存储器和I/O接口，而且还包含有专门的通信链路接口，能按计算方法的特点直接连成线形的、树形的或矩形的阵列，满足快速响应的要求。如32位ARM单片机及MOTOROLA的MC683、68K系列特点：集成度高、可靠性高、性价比高、合作伙伴多应用：无线通信、消费电子、图像处理、网络应用、嵌入式实时系统,1.3单片机的特点,1.体积小2.价格便宜3.功耗低4.功能强5.可编程,6.可靠性高7.扩展容易8.资源丰富9.品种齐全10.应用广泛,1.4单片机的应用,1.工业控制2.仪器仪表3.家用电器4.医疗器械5.网络通信,6.航空航天7.精细农业8.军事武器9.电子商务10.汽车电子,高清电视,家庭影院,机顶盒,飞机模拟驾驶,GPS,雷达,侦察机,激光制导,还可以举出很多例子,医院用的B超、CT、核磁共振卫星遥感遥测天气预报、地震预报探矿数字化战争.应用领域取决于设计者的想象空间,1.5常用单片机简介,1、Intel公司系列单片机,Intel公司的系列单片机可分为MCS-48、MCS-51、MCS-96三个系列。存储器采用哈佛结构，即程序存储器和数据存储器独立寻址程序存储器有片内掩膜ROM、片内EPROM和外接EPROM、EEPROM多种形式兼容厂家多，Philips、三星、华邦等，资源丰富应用广泛,2、Philips公司单片机,兼容Intel公司51系列IIC总线A/D转换器定时监视器CRT控制器等外围接口使应用系统结构更简单，体积更小,Philips公司80C51系列的部分单片微机,3、Motorola公司单片机,Motorola公司是世界上最大的单片机供应商，品种齐全通用型单片机。代表是MC68HC11系列，有几十个型号。可单片工作，也可以扩展方式工作。面向家用消费领域的专用型单片机。性能价格比高，应用时一般采用“单片”形式，原则上一块单片机就是一个控制系统，典型产品如MC68HC05/MC68HC04系列。在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工业控制领域及恶劣的环境。,MC68HC811E2FN,4.Atmel51系列单片机,AT89系列：MCS-51内核、FlashROM、编程简单方便，有效降低开发成本、在新产品开发、实验室应用等领域十分流行。AVR系列：精简指令集RISC结构、高效节能,ATMEL公司89C51系列的部分单片微机,5、Microchip公司的单片机,Microchip公司生产PIC系列单片机首先采用了低价位的OTP技术RISC指令集速度快，功耗低，功能强，体积小，价格低，易学易用PIC8位单片机可分为基本级、中级和高级三个系列，型号多应用于从电脑外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子等各个领域,PIC16C54C-04/P,6、TI公司的单片机,TI(TexasInstruments)公司生产MSP430F14x系列单片机超低功耗、Flash型、RISC指令集冯诺伊曼结构，RAM、ROM和全部外围模块都位于同一个地址空间。具有丰富的片内外围接口，性价比极高。典型应用：流量计、智能仪表、医疗设备和保安系统等。,7、ARM公司的单片机,ARM（AdvancedRISCMachines）只提供IP(IntelligenceProperty)，不生产芯片。ARM是内核，各个公司用这个内核再设计自己的芯片。ARM芯核具有功能强、功耗低、成本低等显著优点在复杂、高性能嵌入式应用领域获得了巨大的成功,ARM7TDMI-S,了解全自动洗衣机工作过程教学实例,上电进水功能选择：强、弱过程选择：全自动、漂洗启动暂停每章一个功能模块课程结束时，完成完整的全自动洗衣机控制器设计与仿真,单片机原理与全自动洗衣机控制器,第2章单片机硬件基础-洗衣机控制面板功能实现第5章中断-洗衣机启动/暂停功能实现第6章定时与计数-洗衣机定时功能实现第7章串行通信-洗衣机定时时间串行显示第8章按键与显示洗衣流程、功能选择第9章模拟/数字与数字/模拟转换-洗衣机进水量控制第10章存储器扩展-洗衣机存储器扩展第11章输入输出接口扩-洗衣流程控制第12章“全自动洗衣机控制器”设计,硬件设计：1、PROTEL2、AltiumDesigner3、ProteusProfessinal7.0软件设计：1、Keil2、IAR,开发平台介绍,优秀是一种习惯,A不喜欢吃鸡蛋，每次发了鸡蛋都给B吃。刚开始B很感谢，久而久之便习惯了。一天，A将鸡蛋给了C，B就很不高兴，与A大吵一架，从此绝交习惯了得到，便忘记了感恩。,
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