单片机技术PPT讲稿.ppt

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1、单片机技术第1页，共24页，编辑于2022年，星期五课程安排理论课:讲述基本原理结构和方法实验课:根据实验指导书的要求自己完成参考书:第2页，共24页，编辑于2022年，星期五涉及内容MCS-51的基本硬件结构程序设计定时/计数器中断系统串行口存储器接口设计第3页，共24页，编辑于2022年，星期五课程要求本课程是实践性较强的课程。通过课程的学习，掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行单片机应用系统的设计、调试工作。第4页，共24页，编辑于2022年，星期五第一章 概 述主要掌握 单片机的概念 单片机的应用特点单片机的开发条件第5页，共24页，编辑于2022年，星期五主要内容单片机的概念单

2、片机发展历史应用特点典型的单片机产品发展趋势开发条件第6页，共24页，编辑于2022年，星期五1-1 单片机简介单片机简介单片机单片机单片机单片机即单片机微型计算机，即单片机微型计算机，即单片机微型计算机，即单片机微型计算机，是将计算机主机是将计算机主机是将计算机主机是将计算机主机(CPUCPUCPUCPU、内存内存内存内存和和和和I/I/I/I/OO接口接口接口接口)集成在一小块硅片上的微型机集成在一小块硅片上的微型机集成在一小块硅片上的微型机集成在一小块硅片上的微型机。单片机开发系统单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机有单片单板机和仿真器。实现单片机 应应用系统的硬、软件开发。用

3、系统的硬、软件开发。单片机为工业测控而设计，又称微控制器单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高具有三高优势优势(集成度高、可靠性高、性价比高集成度高、可靠性高、性价比高)。主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。表、通讯设备、家用电器等。特别适合于嵌入式微型特别适合于嵌入式微型机应用系统。机应用系统。第7页，共24页，编辑于2022年，星期五第8页，共24页，编辑于2022年，星期五 1-1-1 基本概念电子计算机是科技发展的产物计算机的飞速发展归功于半导体集成技术的发展计算机的发展趋势 微型化微型化 巨

4、型化巨型化 网络化网络化 智能模拟化智能模拟化第9页，共24页，编辑于2022年，星期五微型机是由LSI、VLSI等组成的具有功能强，结构紧凑、系统可靠性高的特征，它由一片集成电路为主组成的中央处理器（CPU）、存储器、通用或专用I/O接口电路等组成的。它分单片微机、单板微机和多板微机。第10页，共24页，编辑于2022年，星期五将组成微型计算机的各功能部件：中央处理器、存储器、I/O接口电路及定时/计数器等制作在一块集成电路芯片中从而构成完整的微型计算机。故称作单晶片微型计算机，简称单片机（Single chip microcomputer)。或称微控制器(MCU:Microcontroll

5、er)第11页，共24页，编辑于2022年，星期五单片机的发展概况初级阶段（初级阶段（1974197619741976）两片集成芯片（集成工艺限制）两片集成芯片（集成工艺限制）低性能阶段（低性能阶段（1976197819761978）初级初级8 8位单片机位单片机 Intel MCS-48 Intel MCS-48 系列系列 高性能阶段（19781982）高档高档8 8位单片机位单片机 Intel Intel MCS-51MCS-51系系列列：-51515151子系列：子系列：子系列：子系列：8031803180318031/8051/8751/8051/8751/8051/8751/8051

6、/8751-52-52-52-52子系列：子系列：子系列：子系列：8032803280328032/8052/8752/8052/8752/8052/8752/8052/8752 低功耗型低功耗型低功耗型低功耗型80808080C31C31C31C31高性能型高性能型高性能型高性能型80808080C252C252C252C252廉价型廉价型廉价型廉价型89898989C C C C2051205120512051/1051105110511051更高性能阶段（1983 )1983 )多种机型并行发展多种机型并行发展 16161616位单片机位单片机位单片机位单片机 Intel MCS-96

7、Intel MCS-96 Intel MCS-96 Intel MCS-96 系列系列系列系列 8098/80968098/80968098/80968098/8096、80808080C198/80C196C198/80C196C198/80C196C198/80C19632323232位单片机位单片机位单片机位单片机 80960809608096080960第12页，共24页，编辑于2022年，星期五单片机的应用应用特点应用特点 体积小：基本功能部件满足要求体积小：基本功能部件满足要求 可靠性高：可靠性高：BUSBUS大多在内部；易采取电磁屏蔽大多在内部；易采取电磁屏蔽 功能强：实时响应速

8、度；功能强：实时响应速度；I/OI/O直接操作直接操作 使用方便：硬件设计简单；提供开发工具资料使用方便：硬件设计简单；提供开发工具资料 性能价格比高：电路板小；接插件少性能价格比高：电路板小；接插件少 易产品化：研制周期短易产品化：研制周期短第13页，共24页，编辑于2022年，星期五应用：量大面广 机电一体化：电脑缝纫机机电一体化：电脑缝纫机 智能仪表：测量仪智能仪表：测量仪 实时控制：汽车实时控制：汽车 家电：（家电：（MOTOROLAMOTOROLA）网络通信：通信协议集成其中网络通信：通信协议集成其中 计算机外设：键盘、打印机计算机外设：键盘、打印机 保健保健 产品：按摩器产品：按摩

9、器提示单片机的出现使得电路设计简单化第14页，共24页，编辑于2022年，星期五典型单片机产品器件厂家美国：Intel Motorola、Microchip、Atmel 荷兰:Philips 德国：Siemens日本：Nec第15页，共24页，编辑于2022年，星期五典型单片机产品 根据每种型号的存储器的类型无ROM型:8031ROM型:8051EPROM:8751EEPROM 型:8951第16页，共24页，编辑于2022年，星期五1-1-2 1-1-2 单片机的发展趋势微型化微型化 便携式、低功耗便携式、低功耗巨型化巨型化 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高速度尖端科技领域的信息处理

10、，需要超大容量、高速度智能化智能化 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力系列化、标准化系列化、标准化 便于各种计算机硬、软件兼容和升级便于各种计算机硬、软件兼容和升级网络化网络化 网络计算机和信息高速公路网络计算机和信息高速公路多机系统多机系统 大型设备、生产流水线集中管理大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、独立控制、故故障分散、资源共享障分散、资源共享)第17页，共24页，编辑于2022年，星期五性能不断提高CPU功能增强：速度、精度内部资源增多：A/D、D/A、EEPROM多功能引脚：寻址范围大高新技术下移，重点发展8位机性能第18页，共24

11、页，编辑于2022年，星期五单片机的多品种：超微型化：MC68HC705：20PIN，2KEPROM、112BYTE RAM、15BIT TIMER WATCHDOG低功耗，低电压：CHMOSA工艺、空闲等待和掉电停机方式、电 压 2.45.5V：第19页，共24页，编辑于2022年，星期五单片机系统开发条件单片机芯片开发工具资料手册第20页，共24页，编辑于2022年，星期五1-1-31-1-3 微型计算机组成结构微型计算机组成结构微型计算机系统硬件微型计算机（主机）微处理器微处理器(CPU)软件外围设备运算器控制器存储器存储器(内存)RAMROM外部设备辅助设备 输入设备(键盘、扫描仪、语

12、音识别仪)输出设备(显示器、打印机、绘图仪、)辅助存储器(磁带、磁盘、光盘)输入输入/输出接口输出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC)(I/O接口接口)总线(AB、DB、CB)系统软件(操作系统，编辑、编译程序，故障诊断,监控程序)应用软件(科学计算，工业控制，数据处理)程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)电源电路时钟电路第21页，共24页，编辑于2022年，星期五第22页，共24页，编辑于2022年，星期五1-1-41-1-4计算机主要技术指标字长：CPU并行处理二进制的数据位数 8位机、16位机、32位机和64位机。内存容量：内存存储单元数 容量单位：1K=210=102

13、4，1M=220=1KK 8K、64K、16M、64M。运算速度：CPU处理速度时钟频率、主频、每秒运算次数 6MHz、12MHz、24MHz、100MHz、300MHz。内存存取周期：内存读写速度 50nS、70nS、200nS。第23页，共24页，编辑于2022年，星期五1-2 计算机运算基础计算机运算基础一一.十进制十进制N ND D有十个数码有十个数码有十个数码有十个数码0 0 0 09 9 9 9、逢十进一。、逢十进一。、逢十进一。、逢十进一。十进制用于计算机输入输出，人机交互十进制用于计算机输入输出，人机交互十进制用于计算机输入输出，人机交互十进制用于计算机输入输出，人机交互。二二

14、二二.二进制二进制N NB B两个数码两个数码两个数码两个数码:0:0:0:0、1,1,1,1,逢二进一逢二进一逢二进一逢二进一。二进制为机器中的数据形式。二进制为机器中的数据形式。二进制为机器中的数据形式。二进制为机器中的数据形式。三三三三.十六进制十六进制N NH H十六个数码十六个数码十六个数码十六个数码:0:0:0:09,9,9,9,A A A AF,F,F,F,逢十六进一逢十六进一逢十六进一逢十六进一。十六进制用于表示二进制数。十六进制用于表示二进制数。十六进制用于表示二进制数。十六进制用于表示二进制数。不同进位制数以下标或后缀区别不同进位制数以下标或后缀区别不同进位制数以下标或后缀区别不同进位制数以下标或后缀区别,十进制数可不带下标。十进制数可不带下标。十进制数可不带下标。十进制数可不带下标。如如如如:101:101:101:101、101101101101D D D D、101101101101B B B B、101101101101H H H H、101H101H101H101H介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。介绍计算机中数的表示方法和基本运算方法。1-2-11-2-1 进位计数进位计数制制第24页，共24页，编辑于2022年，星期五