单片机原理及应用第一次课.ppt
单片机基础,顾敏明（600）,自动化系统工程师,1、机械电子、工业自动化、电气控制等相关专业本科以上学历；2、精通C语言程序设计、PLC控制设计；3、了解自动化生产线、了解机器人、熟悉CAD绘图；4、有独立设计开发、解决问题能力,富有创新精神,较强的团队协作精神及高度的责任心；,硬件开发工程师,1、应用电子、工业自动化电路、电子信息类等相关专业毕业，大专（含）以上学历，3年以上相关工作经验。2、具有电机控制与驱动、电力电子、功率驱动、开关电源的硬件设计开发经验。3、熟悉自动控制技术，熟练使用电路设计，熟练应用常用电子元器件，熟练检索各种元器件材料。4、熟悉常用测试仪器的使用，熟悉电子及自动化产品的开发、产品化和生产流程，能够独立完成电子及自动化产品的硬件设计。5、懂51系列、AVR系列、ARM系列单片机开发应用；精通数字、模拟和电力、电子电路；有丰富的PCB线路板、开关电源设计制作、变频器制作经验。,课程的主要内容,课程目的：了解单片机的基本知识.掌握分析和设计单片机应用系统的方法.课程内容：单片机的种类、内部结构、工作原理、特性与特点；存储器、寄存器、定时器、输入输出口等部件的配置和使用方法输入输出通道设计单片机控制程序的汇编语言及其编程方法单片机外围接口设计单片机控制系统的设计,本课程所涵盖的基础知识,关于考试,考试成绩不是唯一标准，提高能力更重要考试采取期末考核与平时相结合的方式实验成绩平时成绩期末成绩能力培养注重方面（通用的意义上的）-外语水平、编程能力-写作能力、表达能力-社会与人文等方面的综合能力,参考书,其他参考源,各类单片机课程的精品课程网站各大厂商和代理商的网站：等各大论坛：,学习方法,知之为知之，不知Google/baidu之；忽悠要不的,？,目录,什么是单片机?（What）为什么要学习单片机?（Why）怎样学习单片机（How）单片机系统硬件设计单片机系统软件设计,目录,什么是单片机?为什么要学习单片机?怎样学习单片机单片机硬件设计单片机软件设计,什么是单片机？,单片机的名称,单片微机=Single Chip Microcomputer，简称单片机：将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上。片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等。随后，按照面向对象、突出控制功能，片内集成了许多外围电路及外设接口，突破了传统意义的计算机结构，发展成microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制器MCU。鉴于它完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller）。,单片机的分类,通用型单片机8位单片机51系列、AVR系列、PIC系列等等16位单片机MSP430等32位单片机Arm等专用型单片机比如我们饭卡所用的芯片电话卡芯片其他,目录,什么是单片机?为什么要学习单片机怎么样学习单片机 单片机硬件系统设计单片机软件系统软件,为什么要学习单片机,VS,功能多价格高体积大,功能专价格低体积小,工业自动化 智能仪器仪表 智能家电 汽车电子 医疗设备 消费电子 军事装备 其他,为什么要学习单片机,目录,什么是单片机?为什么要学习单片机?怎样学习单片机 单片机硬件系统设计单片机软件系统设计,单片机系统结构,计算机系统结构,单片机系统结构,单片机系统的典型组成,单片机硬件,系统软件,基本系统电路,前向通道接口电路,后向通道接口电路,人机交互接口通道,数据通信接口电路,系统硬件电路,目录,什么是单片机?为什么要学习单片机?怎样学习单片机 单片机系统硬件设计单片机系统软件设计,单片机系统硬件设计,单片机：通常是应用系统的主机，设计单片机应用系统时，为所选择的单片机系列器件。51(C51)AVRPICMSP430ARM(7,9,11,M3,M0),单片机系统硬件设计,单片机系统：单片微机资源的扩展，外围接口电路进入片内，最终向单片应用系统集成发展。最终产品的目标系统，除了硬件电路外，还须嵌入系统应用程序。按照所选择的单片机，以及单片机的技术要求和嵌入对象对单片机的资源要求构成单片机系统。外围电路 模拟电路数字电路电力电子其他,单片机系统硬件设计,单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域,单片机系统硬件设计,目录,什么是单片机?为什么要学习单片机?怎样学习单片机单片机系统硬件设计单片机系统软件设计,单片机软件设计,机器码：极高效；可移植性极差、学习非常困难ASM(汇编)：高效；可移植性差、学习困难C语言：较高效、可移植性好、学习相对容易其他高级语言：BASIC等,Keil 软件,单片机系统的开发,单片机系统的开发,Proteus 仿真软件,一、电子计算机的发展历史 1、第一代（19461958）：电子管计算机。用于：科学计算2、第二代（19581964）：晶体管计算机。用于：科学计算、数据处理、工业控制3、第三代（19641971）：集成电路计算机、网络。用于：科学计算、数据处理、工业控制、事务管理。4、第四代（1971）：大规模集成电路计算机。用于：计算量极大的高尖技术及国民经济领域出现了微型机。5、第五代：智能型计算机正在研制中。用于：模拟人的智能，识别图像、语言和物体，联想、推理、解答问题，使用自然语言进行会话处理。,1.2.1单片机发展概述,二、微型计算机的发展历史,微型机算计的核心部分：微处理器的发展已经历了五代。第一代（19711973）：4位8位（初级）第二代（19731975）：8位（初级）第三代（19751978）：初级8位单片机 Intel MCS48系列单片机第四代（197880年代中期）：高档8位单片机 Intel MCS51系列单片机16位、32位第五代（80年代中期至今）：64位,1976-：初级8位单片机 Intel MCS-48系列1980-：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 低功耗型 80C31 高性能型 80C252 廉价型 89C2051/10511983-：16位单片机 Intel MCS-96 系列：8098/8096、80C198/80C196 32位单片机 80960,低档型：8021、8022MCS48 基本型：8048、8748、8038（从1976年起）改进型：8049、8749、8039和8050、8750、8040 基本型：8051、8751、8031MCS51 改进型：8052、8752、8032（从1980年起）低功耗型：80C51、87C51、80C31 强性能型：83C252、87C252、80C252 早期产品：8X9X（8096）MCS96 改进型：8X9XBH、8X9XJF（从1983年起）新产品：8098（准）强功能型：80C196、80C198（准）,MCS-51单片机系列,MCS-51系列基本产品型号：8051、8031、8751称为 51子系列。不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。,硬件配置基本配置：1.8位CPU2.片内ROM/EPROM、RAM3.片内并行 I/O接口4.片内16位定时器/计数器5.片内中断处理系统6.片内全双工串行I/O口,MCS51系列单片机的3种基本产品,8051：片内含有掩膜ROM型程序存储器；只能由生产厂家代为用户固化；批量大、永久保存、不修改时用。8751：片内含EPROM型程序存储器；用户可固化，可用紫外线光照射擦除；但价格高。8031：片内无程序存储器，可在片外扩展；方便灵活，价格便宜。,51系列常用芯片,ATMEL：http:/=604飞利浦：STC:/SST:http:/,1、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）集成在一小块硅片上的微型机。2、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）。3、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。4、单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机应用系统的硬、软件开发。,小结,
