微控制器基本知识与接口技术-C002010090300.ppt

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1、,ROV,核 心 电 子 舱,塑料喷水编织机控制系统 智能温度控制仪表 手持全自动电桥测R、L、C,机械本体是骨架 控制系统是连接骨架的神经网络 信息是神经网络中传递的信号 机电系统一体化是机电装备的发展方向,大力发展以传感器技术、计算机技术、显示技术和通信技术为核心的信息化 以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路,嵌入式技术与工业产品技术相融合，促进产品、装备向智能化方向发展。,汽车电子：围绕嵌入式的改造是未来汽车电子发展的趋势，占整车价值的30-40%；高端汽车中，汽车电子的收益率可达70%。,嵌入式技术的应用大大促进了高端数控机床产品发展，智能生产线的应用，提高生产效率

2、,VOLVO S80汽车, 18个嵌入式控制模块+CAN总线网络,嵌入式技术：32位处理器、实时操作系统、现场总线、SOC等技术的发展和成熟，使得嵌入式技术已成为提升产品智能化、网络化程度及提高产品附加值的有效工具。,19,以嵌入式技术为龙头，将先进信息技术与机电装备的集成设计、系统控制、诊断检测、数字虚拟制造等技术相结合，可促进大型装备产品的快速发展，加速大型装备的智能化进程，是改造现有传统的装备制造业、使其快速升级换代的有效途径。,20,地方支柱和特色产业信息化服务增效,服务型制造示范,遥控器：红外、RFID,海尔、海信、澳柯玛等公司的信息化家电：洗衣机，冰箱 海尔：U-Home 家庭网关

3、联通公司正在推广,微控制器原理及接口技术,主讲 赵永瑞 二九年九月,赵永瑞：机电工程学院过程装备与控制工程系 0532-86981392 实验室：基础实验楼C区516室,PC 机的组成,主机箱,显示器,键盘、鼠标,主板,光驱,电源,硬盘,CPU,内存,时钟,接口,硬件 软件,Chapt 0 计算机的组成及冯诺依曼体系结构,程序存储与执行： 计算机是执行存储在存储器中的程 序；程序执行过程是自动按序进行 的；程序和数据由输入设备输入存 储器；运算结果由输出设备输出。,指令执行步骤： 取出指令 分析指令 执行指令 形成下一条指令地址,冯诺依曼体系结构,计算机的基本结构,CPU的结构,存储器的结构,

4、AB、DB、CB I/O接口,MCU的组成,主机箱,显示器,键盘、鼠标,主板,光驱,电源,硬盘,CPU,内存,时钟,接口,Chapt 1 单片机的广泛选择,1.1 绪论 概念 微控制器Microcontroller Unit（MCU）中国俗称单片机，而单片机在英语中（Single Chip Computer）则很少使用。,1.2、单片机及其发展历史,计算机的重要发展方向之一 PC机 主要用途：数据运算、数据处理 主要特征： CPU运算速度不断加快 P4及双核、多核 主存储器容量不断加大 2GB 显示器分辨率不断提高 LCD 数据存储量增加速度快 250G 硬盘 主板集成度不断提高 声卡、显卡、

5、网卡、 USB接口、1394接口等,计算机的重要发展方向之二,单片机（Single Chip Computer）（微控制器-Microcontroller） （Advanced Microcontroller） 主要用途：工业控制、家电及其它嵌入式应用 主要特征： 集成的模块不断增加：CPU+RAM+ROM+Timer+Clock+SCI+SPI+I/O ROM采用Flash Memory，可达1MB 集成度不断提高：RAM数量增加，EEPROM增加， 通信接口增加CAN，AD、DA，LCD驱动、片选逻辑、PWM、编码器接口等SoC,单片机的发展历程-1,1974年（Fairchild）研制F

6、8，有2块芯片 第一代（19741976），F8 第二代（ 19761978），MCS-48 第三代（ 19791982），MCS-51、MC6801 第四代（ 19821990），MCS-96、MC68HC11 第五代（1990年以来），MC68300、MC68HC12、MC9S12、MC9S12X、DSC,单片机的发展历程-2,CPU：4 8 16 32 片内更多外设模块 片上开发系统 DSC混合集成、异构多处理器集成MC56F8300,单片机的发展历程-3,单片机的产量,单片机的发展历程-4,单片机的产值,单片机的发展趋势,集成更多的外部设备 开发单片机的应用系统不再需要昂贵的仿真器,学

7、习本门课程的目的,教育部教学指导委员会：强调培养复合型人才 “机”、“电”的结合愈来愈紧密 开拓知识面，提高现场工作的适应能力 按照知识能力素质的要求，培养自动化方面的能力,学习要求,先行课程：程序设计语言（C）、电工电子学 学习目标：理解并掌握微控制器的基本结构；掌握微控制器的组成及各模块的应用结构及特性；掌握典型微控制器的编程模型及指令系统；初步掌握微控制器最小系统的设计方法和要点；掌握编写微控制器系统软件的方法及调试手段；了解基于嵌入式软件的嵌入式系统设计方法。 学习方法：大处着眼，小处着手，注重细节,本课程的内容 单片机的结构 单片机最小系统的设计和调试,具体,1、学分：2.5 参考学

8、时：40 ，实验学时：12 2、讲课： Chapt1 单片机的广泛选择 Chapt2 数字电路基础及S08单片机简介 Chapt3 S08单片机的指令系统及汇编语言程序设计 Chapt4 单片机基本系统设计 Chapt5 异步串行通信 Chapt6 单片机片内I/O模块 Chapt7 用C语言开发应用程序 Chapt8 HCS08实验开发系统及实验指导 Chapt9 单片机的调试环境介绍,3、实验： 开设8个实验：主要包括并行口实验、定时器中断、通用I/O及IRQ中断程序设计、CodeWarrior软件应用等。,教材与参考书,教材 邵贝贝等，单片机认识与实践，北京航空航天大学出版社，2006.

9、8 参考书 邵贝贝，单片机嵌入式应用的在线开发方法，清华大学出版社，2004 邵贝贝等，微控制器原理与开发技术，清华大学出版社，2001 谢瑞和等，Motorola68HC08微控制器与嵌入式系统基础，清华大学出版社，2003 Todd D.Morton 著，严隽永 译，嵌入式微控制器，机械工业出版社，2005.9 胡汉才，单片机原理及其接口技术，清华大学出版社，2000. 9,期刊与网站,期刊： 单片机与嵌入式系统应用 电子设计技术 电子产品世界 今日电子 电子工程专辑,网站 www.21IC.com www.MCU www.ECCN.com,考试与答疑,考试：闭卷，期末70%，平时30%（含实验） 答疑：固定，每周二，19:0021:30，地点：基础实验楼C516室,1.3 Freescale（飞思卡尔）的MCU,概述-1 飞思卡尔的前身Motorola半导体产品部 著名的MCU供应商 2004年28.2%，2006年仍然占据第一位。2008年上半年排名有所下降,2009年8月27-28日 FTF 深圳,概述-2,飞思卡尔MCU发展趋势,1974 2006,概述-3,飞思卡尔MCU的突出特点 功耗低：MC68332 : 690mW5V MC9S12DP256: 260mW5V 相同数据处理速度下，时钟近1/3左右，容易满足EMC要求,