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    最新单片机LEDPPT课件.ppt

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    最新单片机LEDPPT课件.ppt

    2子情境一 单片机结构任务一 单片机组成 n一、任务目标 n 掌握单片机的内部结构及单片机的外部引脚及其功能,并且了解单片机的发展概况及单片机的常见类型等相关知识。 9一、任务目标 理解单片机的工作条件,掌握单片机的时钟电路和复位电路的设计。二、任务分析 单片机的电源部分,只要将51系列单片机的第40脚接+5V电源,第20脚接地即可。注意电压过高或过低都会引起单片机CPU不能正常工作。 时钟电路分为内部方式和外部方式两种电路,复位电路又可以分为上电复位和外部按键复位两种方式。 第1节 单片机结构任务二单片机工作条件 10三、相关知识1时钟电路 内部方式时钟电路 外部时钟方式 图1-3 内部时钟电路 图1-4 外部时钟电路 子情境一 单片机结构任务二单片机工作条件 112复位电路 图1-5 51系列单片机上电复位电路 图1-6 51系列单片机外部按键复位电路子情境一 单片机结构任务二单片机工作条件12四、任务实施图1-7 51系列单片机基本工作条件接线图子情境一 单片机结构任务二单片机工作条件13一、任务目标 掌握单片机的并行I/O端口的结构及其应用。二、任务分析 51系列单片机有4个8位的并行输入/输出端口,即P0,P1口,P2口和P3口。各个端口的功能有所不同,其结构也略有差异。在本任务中,将分别学习各个端口的结构、功能及其应用。子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口14三、相关知识1P0口 图1-8 P0口的位结构图子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口152P1口图1-9 P1口的位结构图子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口163P2口图1-10 P2口的位结构图子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口174P3口图1-11 P3口的位结构图子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口18四、任务实施 图1-12 输入/输出应用实例仿真运行图子情境一 单片机结构任务三单片机输入/输出端口191掌握单片机基本工作条件,用面包板搭建单片机基本工作电路。2设计简单的输入/输出电路,要求:一个开关作为输入设备,8个发光二极管作为输出设备。子情境一 单片机结构思考题20一、任务目标 掌握Keil软件在单片机仿真中的应用,为开发、调试单片机应用系统做准备。二、任务分析 Keil C51软件集成了文件编辑处理、编译连接、项目管理、窗口、工具引用和软件仿真调试等多种功能,是非常强大的C51开发工具,在Keil C51的仿真功能中,提供了两种仿真模式:软件模拟仿真和目标板调试。下面将通过一个实际项目的创建、编译及调试来学习Keil软件的使用。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件21三、任务实施1启动Vision Vision2是一个标准的Windows应用程序,双击Keil Vision2图标即可启动,也可以选择“开始”“程序”Keil Vision2”命令来启动运行。其主界面如图1-28所示。 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件22图1-28 Vision2初次启动后的界面子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件232创建一个项目并选择单片机 选择“Project”(项目)“New Project”(新建项目)命令,如图1-29所示,将弹出“Greate New Project”(新建项目)对话框,如图1-30所示 图1-29 “Project”菜单子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件24图1-30 建立项目文件子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件25 随后会弹出一个对话框,要求选择单片机的型号,如图1-31所示。在该对话框中显示了Vision2的器件数据库,从中可以根据使用的单片机来选择。 图1-31 选择单片机型号子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件263创建一个新的源程序文件,并把这个源文件添加到项目中 单击工具栏中的新建文件图标(或选择“File”(文件)“New”(新建)命令),文件操作窗口即可出现新建文件。保存该空白文件,单击工具栏中的保存图标(或选择“File”(文件)“Save”(保存)命令),弹出如图1-32所示的“Save as”(保存为)对话框,在“文件名”文本框中输入欲保存的文件名,保存时注意加上正确的后缀名。 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件27图1-32 保存源程序文件子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件28 单击Target 1前面的+号,然后在Source Group 1上单击鼠标右键,弹出快捷菜单,如图1-33所示。图1-33 添加文件到项目中 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件29 选择“Add Files to Group Source Group 1”(添加文件到项目)命令,弹出如图1-34所示的对话框。选中LED.ASM文件(注意选择文件类型),然后单击“Add”(添加)按钮,即可添加LED.ASM到项目中。 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件30图1-34 选择源程序文件子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件314输入源程序:此时就可以输入源程序了,如图1-35所示。图1-35 输入源程序子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件325设置目标硬件的工具选项 程序编写完成后,还要对项目进行进一步的设置,以满足要求。 “Target”选项卡 如图1-36所示,其中“Xtal”后面的 数值是晶振频率值,默认值是所选目标CPU的最高可用频率值,该值与最终产生的目标代码无关,仅用于软件模拟调试时显示程序执行时间。 第2节 单片机开发设计常用工具软件任务二 keil C51仿真软件 33 图1-36 “Target”选项卡 第2节 单片机开发设计常用工具软件任务二 keil C51仿真软件 34 “Output”选项卡 如图1-37所示,其中有多个选项,此处选择“Create HEX File”复选框用于生成可执行代码文件,该文件可以用编程器写入单片机芯片,文件的扩展名为.HEX,默认情况下该项未被选中,如果要写芯片做硬件实验,就必须选中该项。其余选项均取默认值,不做任何修改。 第2节 单片机开发设计常用工具软件任务二 keil C51仿真软件 35 图1-37 “Output”选项卡 第2节 单片机开发设计常用工具软件任务二 keil C51仿真软件 36 “Debug”选项卡 如图1-38所示,该选项卡用于设置调试器,Keil提供了软件仿真和硬件仿真两种方式。如果没有相应的硬件调试器,应选择左边的“Use Simulator”单选钮,其余设置一般不必更改。 图1-38 “Debug”选项卡 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件376编译项目并创建HEX文件 设置好项目参数后,即可进行编译、连接。选择“Project”(项目)“Build target”(连接工程)命令,对当前工程进行连接。如果当前文件已修改,将先对该文件进行编译,然后再连接以产生目标代码;如果选择“Rebuild All target files”(重新编译所有文件后再连接)将会对当前工程中的所有文件重新进行编译然后再连接,确保最终生产的目标代码是最新的,而选择“Translate”(编译)命令则仅对当前文件进行编译,不进行连接。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件38 以上操作也可以通过工具栏中的图标直接进行。如图1-39所示,从左到右的图标分别是:编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置。图1-39 工具栏中的编译工具子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件39 对源程序修改之后再次编译,最终要得到如图1-40所示的结果,提示0个错误,0个警告,该文件即可被编程器读入并写到AT89C51芯片中。同时还可看到,该程序的内部RAM的使用量(data=8.0),外部RAM的使用量(xdata=0),代码量(code=13)等一些信息。 图1-40 编译成功后的输出信息子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件407程序调试 进入调试状态后,“Debug”菜单中原来不能使用的命令现在已可以使用了,窗口中还多出一个用于运行和调试的工具栏,如图1-41所示。“Debug”菜单中的大部分命令可以在此找到对应的快捷按钮,从左到右的图标依次是复位、运行、暂停、单步、过程单步、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1串行窗口、内存窗口、性能分析和工具按钮。 图1-41 Debug工具栏子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件41下面介绍调试时的一些常用方法。(1)合理使用全速执行和单步执行 (2)合理使用断点(3)合理利用观察窗口分析程序 存储器窗口:存储器窗口能显示各种存储区的内容。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务一 keil C51仿真软件图1-42 存储器窗口42一、任务目标 掌握Proteus在单片机仿真中的应用,为开发、调试单片机应用系统做准备。二、任务分析 Proteus由ISIS和ARES两个软件构成,其中ISIS是电子系统仿真平台,ARES是布线编辑软件。在不需要硬件设备投入的情况下,Proteus可以建立完整的模拟电子、数字电子及单片机应用的学习设计开发环境。这里主要介绍Proteus ISIS在仿真单片机应用系统中的应用。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus43三、任务实施1编辑单片机应用系统原理图(1)创建新设计文件 启动Proteus软件,进入Proteus ISIS 编辑环境后,选择“File”“New Design”命令,弹出如图1-43所示的新设计模板选择对话框。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus44图1-43 新设计模板选择子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus45(2)保存新设计 选择“File”“Save Design”命令,选择合适的文件夹和文件名(例如LED),保存新设计。保存后,新设计文件名将显示在Proteus窗口的标题栏,如图1-44所示。也可以先画原理图,然后再保存新设计文件。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus46图1-44 创建设计文件LED子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus47(3)提取元件 Proteus ISIS堤供了强大的搜索元件的功能。选择“Library”“Pick Device/Symbol”命令,出现如图1-45所示的搜索元件对话框。子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus48图1-45 元件搜索对话框 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus49 根据元件预览区域的显示,双击你所需要的元件,则所选元件出现在原理图编辑环境的元件列表区中,如图1-46所示。用同样的方法找出原理图中需要的所有元件。图1-46 提取元件 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus50(4)放置元件 在元件列表中用鼠标单击选中原理图中相关的元件后,在编辑区域单击鼠标左键放置元件。图1-47 放置元件 第2节 单片机开发设计常用工具软件任务三 仿真软件Proteus51(5)编辑元件 放置好元件后,用鼠标右键单击选中元件,再单击鼠标左键出现元件编辑对话框,如图1-48所示,可对元件的参考编号、电阻值等参数进行设置。图1-48 编辑元件对话框 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus52(6)连线、绘制原理图图1-49 LED原理图子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus53(7)电路仿真 Proteus可以对纯硬件电路仿真运行,以检查硬件电路是否正确,此时无需加载软件。只要在原理图编辑完成以后,选择“Debug”“Execute”命令即可进行电路仿真运行。 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus54图1-50 硬件仿真子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus552程序编制及加载(1)编写程序并编译 用任务一中所介绍的伟福仿真器编辑源程序,并编译生成两个可执行目标文件,分别为LED.BIN及LED.HEX。(2)加载程序 在原理图中的单片机芯片上单击鼠标右键选中该芯片,再单击鼠标左键将出现编辑元件对话框 子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus56图1-51 加载程序子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus573系统软、硬件仿真 将软件加载到单片机芯片上以后,选择“Debug”“Execute”命令对整个系统进行软、硬件全面仿真运行。当发光二极管满足其导通条件时,将改变颜色指示其导通发光.子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus58图1-52 系统仿真子情境二 单片机开发设计常用工具软件任务二 仿真软件Proteus59图1-65 输入/输出电路子情境三单片机开发设计流程603软件设计 根据输入/输出应用系统的要求,编制好如下源程序: ORG 0000HSTART:JB P3.0, z1 ;输入为高电平则转 Z2:MOV P1,#55H ;输出55H信号,使二极管间隔点亮 SJMP START Z1:MOV P1,#00H ;输出全0信号,使二极管全部点亮 SJMP START END子情境三单片机开发设计流程614仿真运行 软硬件均设计好后,可以用Proteus进行仿真,具体方法与步骤参照第2节任务三。也可以将伟福仿真器与设计好的硬件相连接,仿真运行,具体方法与步骤参照第2节任务一。观察运行结果,修改调试至结果正确为止。5软件下载 仿真运行成功后,利用SUPERPRO将设计调试好的程序下载至目标单片机。子情境三单片机开发设计流程626脱机运行 程序下载成功后,将单片机芯片插入电路中的单片机插座,脱机运行,如图1-66所示。图1-66 单片机输入/输出应用实例图子情境三单片机开发设计流程63 要求熟练掌握单片机开发设计的整个流程。设计制作一个小型单片机应用系统,要求画出原理电路,制作出硬件电路,编制程序,仿真运行、调试修改,并将程序写入单片机芯片,最后脱机运行。 单片机应用系统要求:系统输入为一个开关,开关有接通和断开两种状态,接通时输入信号为“0”,断开为“1”;输出为8个发光二极管。若输入为“0”,要求发光二极管循环发光;若输入为“1”,要求发光二极管闪烁发光。 子情境三单片机开发设计流程思考与练习64子情境四 单片机点亮一盏灯 一 任务目标 了解单片机的基本设计思路,和单片机的最小系统。二 任务分析 利用单片机的一个输入/输出口来控制一盏发光二极管点亮。65一.硬件设计使用单片机的p1口来驱动一盏led,p1.1口接一盏led,限流电阻300欧姆,发光二极管的阳极接高电平,故p1.0口低电平驱动其点亮。子情境四 单片机点亮一盏灯66子情境四 单片机点亮一盏灯67二.程序设计 本任务中给单片机的p1.0口一个低电平信号即可完成控制。指令如下: mov p1,#11111110B 由于只要点亮一盏led,故只需给p1.0低电平信号,其他引脚均为高电平。子情境四 单片机点亮一盏灯68用keilc和protues进行软件和硬件仿真子情境四 单片机点亮一盏灯思考题

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