最新单片机LEDPPT课件.ppt

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1、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

2、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

3、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。

4、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

5、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

6、 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（

7、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 t

8、o 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，

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、。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

15、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

16、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

17、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

18、 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

19、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

20、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，

21、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

22、”，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