单片机原理与应用绪论PPT.ppt

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1、单片机原理及应用,绪 论,主要内容：本课程的主要内容、学习方法、学习要求、参考书。单片机的基本概念、发展过程、发展趋势、应用领域、市场前景、单片机的选型、单片机著名网站。目的在于了解单片机，重视单片机原理的学习。,（1）内容简介：,本课程以MCS51单片机为主介绍了单片机的基本原理、发展过程、汇编语言及程序设计，MCS51单片机内部资源及应用，单片机的扩展技术、输入输出通道接口、交互通道的配置与接口、单片机应用系统设计。简单介绍单片机的著名网站、其它类型单片机、单片机最新产品片上系统（SOC）。具有完整的、独立的实验教学内容。,1.课程与学习,（2）学习方法：,1.充分利用已学过的微机原理的知

2、识，掌握单片机的基本结构与组成原理，进一步掌握计算机中的基本概念、基本常识。2.掌握单片机的指令系统与编程方法。3.掌握单片机的时序，不懂时序，难以充分利用单片机。4.掌握单片机硬件电路中通用符号的意义，进一步掌握外围接口电路的典型应用（锁存器、缓冲器、驱动器、定时器/计数器、并行接口、串行接口、A/D、D/A、键盘、显示器、打印机等）。5.掌握单片机扩展的原理，注意学会主要信号的扩展方法，能够举 一反三。（如：片选、数据总线、地址总线、片内寻址、读/写控制线、地址锁存、时钟、复位、中断请求与响应等）。6.掌握单片机应用系统的设计方法，特别是典型应用系统。,（3）学习要求：,1.前续课程：数字

3、电子技术、微机原理。2.预习听课，笔记 复习作业教学网站。3.实验课8学时，实验课缺席一次无考试资格。本次实验课前交上次实验报告。4.三周单片机系统实训5.成绩考核分三部分：考试、实验、平时（课堂表现、作业情况、上课出席情况）。,（4）参考书：,1.张鑫.单片机原理及应用 电子工业出版社 2005年2.胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.20033.胡汉才.单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程.清华大学出版社，2004年4.何立民.单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社，2002年5.魏立峰等主编.单片机原理与应用技术.北京大学出版社，2006年6.张洪润

4、等编著.单片机应用设计200例（上、下册）.北京航空航天大学出版社，2006年7.教学网站：校园网（校内访问）,简单的测控应用实例（1）,设计要求：（1）控制红、黄、绿灯周期性地点亮/熄灭。灯的点亮/熄灭控制开关量控制；周期性地点亮/熄灭多任务定时切换。（2）通过红外传感器实现防盗报警。信号检测、实时控制。,2.单片机应用实例,简单测控实例原理图,简单测控实例电路,简单的测控应用实例（2）数字钟,用数字电路由13片IC组成的数字钟电路图,用数字电路由13片IC组成的数字钟的电路,用数字电路由13片IC组成的数字钟的电路板,用单片机实现的数字钟的电路,简单的测控应用实例（3）单片机最小系统电路,

5、单片机与嵌入式技术：重要吗？有用吗？遥远？请稍微留心一下我们的周围，看看周围由于应用单片机后发生了什么变化？单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段，除了单独设课程外，在涉及的许多实践环节，如课程设计、毕业设计乃至研究生论文课题中，单片机系统都是最广泛的应用手段之一。在高校中大力推行的各种电子设计竞赛中，采用单片机系统解决各类电子技术问题已成为主要方法之一。,在工业、农业、军事、保安、金融、仪器仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域，大量单片机嵌入式技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。,单片机技术的应用已经深入到国民经济与人民生活的各个领域,

6、3.单片机的基本概念,单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机。又称为嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）。单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。,4.单片机与计算机之异同,（1）组成 CPU(进行运算、控制)，RAM(数据存储器)，ROM(程

7、序存储器)I/O口(串口、并口等)，中断系统，定时器/计数器。计算机：上述部件以芯片形式安装在主板上。单片机：上述部件被集成到单芯片中。计算机：键盘、显示器、鼠标、硬/软/光驱、音箱、打印机、扫描仪等外设。单片机：一片集成电路。（100、48、40、32、28、20、16、8条引脚）。,（2）功能计算机：主要用于数据运算、采集、处理、存储、传输；单片机：主要用于控制（或受控于）外设。往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。（3）应用特点计算机：体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。单片机

8、：体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。,5.单片机的发展过程,单片机的发展从嵌入式系统的角度可分为SCM、MCU、SOC三大阶段。1974-1976年：4位、8位单片机、Fairchild双片的 F8系列1977-1978年：8位单片机 Intel MCS-48系列1979-1982年：高档8位单片机 Intel MCS-51系列 8031/8051/8751、8032/8052/8752 低功耗型80C31、高性能型80C252、廉价型89C2051/10511983年-至今 16位单片机 Int

9、el MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196，DSP 32位单片机 ARM系列,6单片机的发展趋势,目前，单片机的主流仍然是8位高性能单片机。其发展具体体现在CPU功能增强、集成度提高、可靠性提高、内部资源增多、引脚的多功能化、外围电路的内装化、低电压、低功耗、与互联网连接等。并且逐步向SOC、嵌入式系统过渡。,7单片机的应用领域,民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。,选择原则：主要从指令结构、程序存储方式和功能等方面选择单片机。Motorola是世

10、界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。Microchip单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。其特点是运行速度快，低价位，适用于量大、档次低、价格敏感的产品。美国德州仪器（TI）公司生产的MSP430系列单片机是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。Intel公司的MCS-51单片机最经典，不断更新，形成了既具有经典性又不乏生命力的一个单片机系列。许多半导体厂家、电器公司以MCS-51系列中的8051为基核，推出了许多兼容性的CHMOS单片机-80C51系列。此外

11、，还Zilog、EM78、Scenix、NEC、Epson、NS、三星、富士通、华邦、Philips、ARM等单片机。,8单片机的选择,9.单片机常用网站,周立功单片机（）武汉力源（）中源单片机（）嵌入开发网（）51单片机（）单片机学习网（）单片机爱好者（）此外，还有老古开发网、单片机培训网、51单片机世界、致远电子、南京爱思、FPGA论坛、北京单片机开发网、世纪开发、艾比德嵌入开发网、单片机开发、电子网站之家、小龙微控、万博门单片机、21IC中国电子网、电子技术特攻队、苍穹电子、文涛数字工作室、MAXIM 中文网址、TI 中文网址、Philips公司、Intel公司、Infineon公司、Lattice公司、南京西尔特电子公司、中国电器论坛等。单片机网站有很多，读者可以通过各种搜索引擎搜索相关的网站。,作业：0-1,