《片机原理与应用》课件.pptx

片机原理与应用片机原理与应用 制作人：时间：2024年X月CATALOGUE目录目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 片机实验基础片机实验基础第第3 3章章 片机基础知识片机基础知识第第4 4章章 嵌入式系统实践嵌入式系统实践第第5 5章章 片机应用案例片机应用案例第第6 6章章 总结总结 0101第第1章章 简简介介 片机简介片机简介片机简介片机简介片机是一种控制器件，通常包含片机是一种控制器件，通常包含CPUCPU、存储器和输入输出设、存储器和输入输出设备。它在嵌入式系统中具有重要的作用。片机的特点是体备。它在嵌入式系统中具有重要的作用。片机的特点是体积小、功耗低、功能强大、成本低廉。根据内部结构的不积小、功耗低、功能强大、成本低廉。根据内部结构的不同，片机可以分为单片机和微处理器。同，片机可以分为单片机和微处理器。片机的分类片机的分类只有一颗芯片，包含中央处理器、存储器、输入输出设备、时钟等，支持硬件和软件的扩展。单片机单片机只有中央处理器和外部总线接口，需要外部的存储器、输入输出设备和时钟等，支持硬件和软件的扩展。微处理器微处理器专门用于数字信号处理的芯片，具有高速、低功耗、低噪声、高精度等特点，广泛应用于音频、视频、图像等领域。DSPDSP芯片芯片 片机的发展历程片机的发展历程机械式计算工具，主要用于加减乘除和函数运算等。计算尺计算尺用电子管代替机械装置，实现更高速的计算和控制。电子管电子管用晶体管代替电子管，实现更可靠的计算和控制。晶体管晶体管把晶体管集成到一个芯片上，实现更小体积、更低功耗、更高性能的芯片。集成电路集成电路课程学习方法课程学习方法课程学习方法课程学习方法本课程主要包括理论学习和实验操作两个部分。在理论学本课程主要包括理论学习和实验操作两个部分。在理论学习方面，建议学生先通过教材和网络资源学习片机的基本习方面，建议学生先通过教材和网络资源学习片机的基本原理、结构和应用，再通过案例分析和项目实践加深对片原理、结构和应用，再通过案例分析和项目实践加深对片机的理解和应用。在实验操作方面，建议学生通过实验箱机的理解和应用。在实验操作方面，建议学生通过实验箱和示波器等工具，进行电路设计、程序调试和数据分析等和示波器等工具，进行电路设计、程序调试和数据分析等实验操作，以提高实际应用能力。实验操作，以提高实际应用能力。0202第第2章章 片机片机实验实验基基础础 实验平台介绍实验平台介绍介绍开发板的型号、配置及主要功能开发板开发板介绍所需软件环境的配置、安装及使用方法软件环境软件环境介绍所需器材列表及组装方法实验器材实验器材 嵌入式系统概述嵌入式系统概述介绍嵌入式系统的定义及应用领域概念概念介绍嵌入式系统的主要构成及各部分功能构成构成介绍嵌入式系统相对于一般计算机的独特特点特点特点 汇编语言基础汇编语言基础介绍汇编语言的定义、应用及发展历程概念概念介绍汇编语言的指令集及指令分类指令集指令集介绍汇编语言的编程方法及注意事项编程方法编程方法 C C语言基础语言基础介绍C语言的定义、应用及发展历程概念概念介绍C语言的基本语法及编程思路语法语法介绍C语言的编程方法及注意事项编程方法编程方法 嵌入式系统构成嵌入式系统构成嵌入式系统构成嵌入式系统构成图图图图嵌入式系统是由处理器、存储器、输入输出接口、操作系嵌入式系统是由处理器、存储器、输入输出接口、操作系统及应用软件等部件组成的计算机系统。统及应用软件等部件组成的计算机系统。MOV、XCHG、PUSH、POP等数据传送指令数据传送指令0103JMP、CALL、RET、INT等程序控制指令程序控制指令02ADD、SUB、AND、OR、NOT等算术运算及逻辑运算指令算术运算及逻辑运算指令扩展数据类型扩展数据类型扩展数据类型扩展数据类型structstructenumenumunionunion指针数据类型指针数据类型指针数据类型指针数据类型int*int*float*float*char*char*自定义数据类型自定义数据类型自定义数据类型自定义数据类型typedef structtypedef structtypedef enumtypedef enumtypedef uniontypedef unionC C语言数据类型对比语言数据类型对比基本数据类型基本数据类型基本数据类型基本数据类型charcharintintfloatfloatdoubledouble汇编语言实例程序汇编语言实例程序mov ax,8mov bx,10cmp ax,bxjg Label1mov cx,axjmp Label2Label1:Sub ax,bxjmp Label2Label2:add cx,ax 0303第第3章章 片机基片机基础础知知识识 片机的结构组成片机的结构组成片机的结构组成片机的结构组成与工作原理与工作原理与工作原理与工作原理片机是由片机是由CPUCPU、存储器、存储器、IOIO口等组成的微型计算机，它的工口等组成的微型计算机，它的工作原理是通过指令控制作原理是通过指令控制CPUCPU的运行状态，从而实现对外围设的运行状态，从而实现对外围设备的控制。片机时序特性是指指令周期、时钟周期等参数，备的控制。片机时序特性是指指令周期、时钟周期等参数，这些参数对于片机的正确运行至关重要。这些参数对于片机的正确运行至关重要。片机指令系统片机指令系统MOV、LDA、STA、LDI数据传输指令数据传输指令ADD、SUB、AND、OR、XOR、NOT算术逻辑指令算术逻辑指令JMP、JC、JZ、JNZ、CALL、RET、NOP分支指令分支指令INT、IRET、EI、DI中断指令中断指令随机访问存储器RAMRAM0103可擦写非易失性存储器FLASHFLASH02只读存储器ROMROM中断原理中断原理中断原理中断原理中断源发出中断请求，中断源发出中断请求，CPUCPU响应中断请求并暂响应中断请求并暂停正在执行的程序，转而执行中断处理程序，停正在执行的程序，转而执行中断处理程序，处理完毕后返回原程序。处理完毕后返回原程序。中断向量表中断向量表中断向量表中断向量表中断向量表是一个存放中断处中断向量表是一个存放中断处理程序地址的数组，每个中断理程序地址的数组，每个中断源都有对应的中断处理程序地源都有对应的中断处理程序地址。址。中断优先级中断优先级中断优先级中断优先级中断优先级是中断处理的顺序，通常通过中断优先级是中断处理的顺序，通常通过设定中断屏蔽字来实现。设定中断屏蔽字来实现。中断系统中断系统中断概念中断概念中断概念中断概念中断是指中断是指CPUCPU在执行程序的过程中，突然被外在执行程序的过程中，突然被外部事件打断，转而去执行一个特别的程序。部事件打断，转而去执行一个特别的程序。小结小结片机基础知识包括片机结构与工作原理、片机指令系统、存储器和IO口、中断系统等方面的内容。理解这些内容对于编写高效、稳定的嵌入式软件非常重要。0404第第4章章 嵌入式系嵌入式系统实统实践践 电子钟设计电子钟设计使用数字管和按键硬件设计硬件设计实现简单的电子钟设计软件实现软件实现 智能小车设计智能小车设计使用电机和红外传感器硬件设计硬件设计实现智能小车设计软件实现软件实现 温湿度监测系统设计温湿度监测系统设计使用温湿度传感器硬件设计硬件设计实现温湿度监测系统设计软件实现软件实现 数码管显示系统设计数码管显示系统设计使用数码管硬件设计硬件设计实现数字显示系统设计软件实现软件实现 嵌入式系统实践嵌入式系统实践嵌入式系统实践嵌入式系统实践嵌入式系统是将计算机技术与各种设备、机械等紧密结合嵌入式系统是将计算机技术与各种设备、机械等紧密结合起来的一种计算机应用系统。嵌入式系统应用广泛，例如起来的一种计算机应用系统。嵌入式系统应用广泛，例如电子钟、智能小车、温湿度监测系统等，本章主要介绍这电子钟、智能小车、温湿度监测系统等，本章主要介绍这些实际应用场景的设计和实现。些实际应用场景的设计和实现。概述概述使用数字管和按键硬件设计硬件设计0103增加闹钟、倒计时等功能优化设计优化设计02实现简单的电子钟设计软件实现软件实现智能小车设计智能小车设计智能小车设计是一种典型的嵌入式系统设计，其硬件设计包括电机驱动、红外传感器等组件。在软件实现方面，需要实现编码器读取、PID控制等算法，以实现小车的自主运行。软件实现软件实现软件实现软件实现采集温湿度数据采集温湿度数据上传数据到云端上传数据到云端绘制实时曲线图绘制实时曲线图远程控制远程控制应用场景应用场景应用场景应用场景家庭、办公室等室内环境监测家庭、办公室等室内环境监测温室、温室大棚等农业生产环温室、温室大棚等农业生产环境监测境监测工业生产环境监测工业生产环境监测扩展应用扩展应用扩展应用扩展应用加入其他传感器，如加入其他传感器，如PM2.5PM2.5人体感应人体感应声音感应等声音感应等温湿度监测系统设计温湿度监测系统设计硬件设计硬件设计硬件设计硬件设计温湿度传感器温湿度传感器单片机单片机显示屏显示屏WIFIWIFI模块模块数码管显示系统数码管显示系统数码管显示系统数码管显示系统设计设计设计设计数码管显示系统设计是一种基础的嵌入式系统设计，其硬数码管显示系统设计是一种基础的嵌入式系统设计，其硬件设计包括数码管、驱动芯片、按键等组件。在软件实现件设计包括数码管、驱动芯片、按键等组件。在软件实现方面，需要实现时钟、计时器等功能的逻辑，以实现数字方面，需要实现时钟、计时器等功能的逻辑，以实现数字显示系统的设计。显示系统的设计。0505第第5章章 片机片机应应用案例用案例 家电遥控器设计家电遥控器设计家电遥控器设计家电遥控器设计这一页将介绍如何使用红外发射器和红外接收器实现家电这一页将介绍如何使用红外发射器和红外接收器实现家电遥控器设计，包括硬件设计和软件实现。红外发射器可以遥控器设计，包括硬件设计和软件实现。红外发射器可以用来发送红外信号，红外接收器可以用来接收红外信号。用来发送红外信号，红外接收器可以用来接收红外信号。在本页，你将学习如何使用这些元件制作一个简单但实用在本页，你将学习如何使用这些元件制作一个简单但实用的家电遥控器。的家电遥控器。摄像头控制系统摄像头控制系统摄像头控制系统摄像头控制系统设计设计设计设计这一页将介绍如何使用摄像头实现摄像头控制系统设计，这一页将介绍如何使用摄像头实现摄像头控制系统设计，包括硬件设计和软件实现。摄像头可以用来拍摄照片和视包括硬件设计和软件实现。摄像头可以用来拍摄照片和视频，并通过控制系统进行控制。在本页，你将学习如何使频，并通过控制系统进行控制。在本页，你将学习如何使用摄像头将它们嵌入到你的片机应用中。用摄像头将它们嵌入到你的片机应用中。机器人控制系统设计机器人控制系统设计使用H桥模块驱动电机电机控制电机控制使用红外传感器进行避障传感器传感器使用Arduino编写机器人控制程序编程编程 实时监测室内温度温度传感器温度传感器0103远程控制家庭电器智能插座智能插座02实时监测室内湿度湿度传感器湿度传感器智能垃圾桶智能垃圾桶智能垃圾桶智能垃圾桶使用超声波传感器检测垃圾桶内的垃圾量使用超声波传感器检测垃圾桶内的垃圾量使用使用RFIDRFID卡进行身份认证卡进行身份认证使用舵机驱动垃圾袋自动更换使用舵机驱动垃圾袋自动更换智能穿戴设备智能穿戴设备智能穿戴设备智能穿戴设备使用光电传感器进行心率监测使用光电传感器进行心率监测使用蓝牙模块连接手机并上传使用蓝牙模块连接手机并上传数据数据使用使用OLEDOLED显示屏显示运动数据显示屏显示运动数据智能物流箱智能物流箱智能物流箱智能物流箱使用使用GPSGPS模块进行位置追踪模块进行位置追踪使用使用NFCNFC进行货物跟踪进行货物跟踪使用使用GSMGSM模块上传数据到互联网模块上传数据到互联网片机应用案例片机应用案例电子秤电子秤电子秤电子秤使用使用HX711HX711模块进行重量测量模块进行重量测量使用使用ESP8266ESP8266模块连接模块连接WiFiWiFi使用使用MQTTMQTT协议上传数据到互联网协议上传数据到互联网结语结语片机应用案例非常广泛，无论是在家庭自动化、医疗设备、智能家居、无人驾驶等领域都有广泛的应用。希望此PPT可以帮助你更深入地了解片机的原理和应用，进一步提高你的学习和创新能力。0606第第6章章 总结总结 课程总结课程总结本课程主要介绍了片机的工作原理和应用。学习本课程需要具备一定的电子技术和计算机编程基础，通过本课程的学习，学生们能够掌握片机的基本原理，了解其工作流程和应用场景，并能够熟练运用C语言进行编程。学习心得学习心得在本课程的学习过程中，我深刻认识到片机的重要性和广泛应用。通过老师的生动讲解和实际操作，我对各种传感器的原理和应用有了更深入的了解，也掌握了不少编程技巧。希望在以后的学习和工作中，能够更好地运用所学知识。课程建议课程建议希望老师能够增加一些实战案例，让学生们更好地理解片机在实际应用中的作用和效果。另外，也希望老师能够提供更多的参考资料和学习资源，方便学生们进行深入的研究和学习。作者：徐洪波单片机原理与应用单片机原理与应用0103作者：谭浩强C C程序设计实践程序设计实践02作者：吴涛5151单片机原理与应用单片机原理与应用片机的应用场景片机的应用场景通过各种传感器和执行器实现智能化控制智能家居智能家居控制飞行姿态和执行各种飞行任务无人机无人机控制运动和实现各种功能机器人机器人控制各种生产设备和机器人工业自动化工业自动化片机原理片机原理片机原理片机原理片机是指集成了处理器、存储器、输入片机是指集成了处理器、存储器、输入/输出端口和各种外输出端口和各种外设的微型计算机系统，可用于各种智能控制和嵌入式系统。设的微型计算机系统，可用于各种智能控制和嵌入式系统。片机的核心是片机的核心是CPUCPU，包括运算器、控制器和寄存器等。片机，包括运算器、控制器和寄存器等。片机还包括存储器，包括内存和外存，用于存储指令和数据。还包括存储器，包括内存和外存，用于存储指令和数据。片机还拥有各种输入片机还拥有各种输入/输出接口，可用于与外部设备进行通输出接口，可用于与外部设备进行通信。信。THANKS 谢谢观看！