《单片机介绍课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机介绍课件.pptx（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学单片机需要什么基础学单片机需要什么基础?1.1.单片机与以前所学的知识关联很少；单片机与以前所学的知识关联很少；单片机与以前所学的知识关联很少；单片机与以前所学的知识关联很少；2.2.只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等；关系等；关系等；关系等；3.3.对各种器件的概念基本上是从对各种器件的
2、概念基本上是从对各种器件的概念基本上是从对各种器件的概念基本上是从0 0开始；开始；开始；开始；4.4.如果要用如果要用如果要用如果要用C C语言编程，需具备简单的语言编程，需具备简单的语言编程，需具备简单的语言编程，需具备简单的C C语言基础；语言基础；语言基础；语言基础；1什么是单片机？什么是单片机？单板机单板机单板机单板机 将将将将CPUCPU芯片、芯片、芯片、芯片、存储器存储器存储器存储器芯片、芯片、芯片、芯片、I/OI/O接口接口接口接口芯片和简单的芯片和简单的芯片和简单的芯片和简单的I/OI/O设备设备设备设备（小键盘、（小键盘、（小键盘、（小键盘、LEDLED显示器）等装配在一块
3、印显示器）等装配在一块印显示器）等装配在一块印显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上刷电路板上，再配上刷电路板上，再配上刷电路板上，再配上监控程序监控程序监控程序监控程序（固化在（固化在（固化在（固化在ROMROM中），中），中），中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单板机单板机2单片机单片机单片机单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、在一片集成电路芯片上集成微
4、处理器、存储器、I/OI/O接口电路，从而构成了接口电路，从而构成了接口电路，从而构成了接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单单芯片微型计算机，即单单芯片微型计算机，即单单芯片微型计算机，即单片机片机片机片机。IntelIntel公司推出了公司推出了公司推出了公司推出了MCS-51MCS-51系列单片机：系列单片机：系列单片机：系列单片机：集成集成集成集成 8 8位位位位CPUCPU、4K4K字节字节字节字节ROMROM、128128字节字节字节字节RAMRAM、4 4个个个个8 8位并口、位并口、位并口、位并口、1 1个全双工串行口、个全双工串行口、个全双工串行口、个全双工串行口、2 2
5、个个个个1616位定时位定时位定时位定时/计数器。寻址范围计数器。寻址范围计数器。寻址范围计数器。寻址范围64K64K，并有控制功能较强的布尔处理器，并有控制功能较强的布尔处理器，并有控制功能较强的布尔处理器，并有控制功能较强的布尔处理器34单片机能做什么单片机能做什么?工业自动化：数据采集、测控技术。智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。等等凡是与控制或简单计算有关
6、的电子设备都可以用单片机来实现，根据具体实际情况还可以选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等5怎样开始学习怎样开始学习?1.实践第一。2.补充必要的理论知识，即缺什么补什么。3.做工程项目积累经验。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）6单片机的预备知识单片机的预备知识n n电平特性电平特性n n2进制与进制与16进制的表示及转换进制的表示及转换n n二进制数的逻辑运算二进制数的逻辑运算n n8051单片机介绍单片机介绍n nC51基础知识基础知识7n n电平特性n n数字电路中只有两种电平：高电平和低电平数字电路中只有两种电平
7、：高电平和低电平n n高电平：高电平：5V5V或者或者3.3V3.3V，取决单片机电源。，取决单片机电源。n n低电平：低电平：0V0Vn nRS232RS232电平：计算机串口的电平电平：计算机串口的电平n n高电平：高电平：-12V-12Vn n低电平：低电平：+12V+12Vn n所以当我们用单片机跟电脑通信的时候，我们所以当我们用单片机跟电脑通信的时候，我们要通过各种元器件将单片机的电平转换为计算要通过各种元器件将单片机的电平转换为计算机可识别的电平才能跟电脑进行通信。机可识别的电平才能跟电脑进行通信。8n n二进制n n由于数字电路中的只有两种电平的特性，计算由于数字电路中的只有两种
8、电平的特性，计算机中使用的数字采用都是二进制的。机中使用的数字采用都是二进制的。n n二进制是使用二进制是使用0 0和和1 1两个数码来表示的数，它的两个数码来表示的数，它的基数是基数是2 2，进位规则是，进位规则是“逢二进一逢二进一”。n n十六进制n n十六进制的基数是十六进制的基数是F F，进位规则是，进位规则是“逢十六进逢十六进一一”。9n n二进制和十六进制之间的转换二进制和十六进制之间的转换十进十进十进十进制制制制二进二进二进二进制制制制十六进制十六进制十六进制十六进制十进十进十进十进制制制制二进二进二进二进制制制制十六进制十六进制十六进制十六进制0 00 00 09 910011
9、0019 91 11 11 1101010101010A A2 210102 2111110111011B B3 311113 3121211001100C C4 41001004 4131311011101DD5 51011015 5141411101110E E6 61101106 6151511111111F F7 71111117 71616100001000010108 8100010008 810n n二进制逻辑运算n n“与与”运算运算n n有有0 0得得0 0n n1&1=1 1&1=1；1&0=0 1&0=0；0&0=0 0&0=0；n n“或或”运算运算n n有有1 1得得
10、1 1 n n1|1=1 1|1=1；1|0=1 1|0=1；0|0=00|0=0；n n“非非”运算运算n n1 1的非得的非得0,00,0的非得的非得1 1。n n1=01=0；0=10=1；n n“异或异或”运算运算n n必须不同，否则没有（必须不同，否则没有（0 0）n n11=011=0；10=110=1；00=000=0；1180C5180C51系列介绍系列介绍 80C51是是MCS-51系列中的一个典型品种；系列中的一个典型品种；其它厂商其它厂商以以8051为基核为基核开发出的开发出的CMOS工艺工艺单片机产品单片机产品统称为统称为80C51系列系列。当前常用的。当前常用的80C
11、51系列单片机主要产品有：系列单片机主要产品有：IntelIntel的的的的：80C3180C31、80C5180C51、87C5187C51，80C3280C32、80C5280C52、87C5287C52等；等；等；等；ATMEL ATMEL的：的：的：的：89C5189C51、89C5289C52、89C205189C2051等；等；等；等；PhilipsPhilips、华邦、华邦、华邦、华邦、Dallas Dallas、STC STC Siemens(Infineon)Siemens(Infineon)等公司的许多产品等公司的许多产品等公司的许多产品等公司的许多产品 。1280C518
12、0C51的引脚封装的引脚封装13P3P3P3P3口口口口第二功能各引脚功能定义：P3.0：RXD串行口输入P3.1：TXD串行口输出P3.2：INT0外部中断0输入P3.3：INT1外部中断1输入P3.4：T0定时器0外部输入P3.5：T1定时器1外部输入P3.6：WR外部写控制P3.7：RD外部读控制1415 总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。外部总线有三种:数据总线DB（Data Bus）,地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CBControl Bus）
13、。16n nCPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；中断系统和部分外部特殊功能寄存器；n nRAM：用以存放可以读写的数据，如运算的：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；中间结果、最终结果以及欲显示的数据；n nROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；：用以存放程序、一些原始数据和表格；n nI/O口：四个口：四个8位并行位并行I/O口，既可用作输入，口，既可用作输入，也可用作输出；也可用作输出；n nT/C：两个定时：两个定时/记数器，既可以工作在定时记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作
14、在记数模式；模式，也可以工作在记数模式；17n n五个中断源的中断控制系统；五个中断源的中断控制系统；n n一个全双工一个全双工UART（通用异步接收发送器）（通用异步接收发送器）的串行的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；机与微机之间的串行通信；n n片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。机型号及性能。18单片机工作的基本时序单片机工作的基本时序n n 机器周期和指令周期机器周期和指令周期机器周期和指令周期机器周
15、期和指令周期n n （1 1）振荡周期振荡周期振荡周期振荡周期:也称时钟周期也称时钟周期也称时钟周期也称时钟周期,是指为单片机提供时钟脉是指为单片机提供时钟脉是指为单片机提供时钟脉是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，我们开发板上为冲信号的振荡源的周期，我们开发板上为冲信号的振荡源的周期，我们开发板上为冲信号的振荡源的周期，我们开发板上为12MHZ12MHZ。n n （2 2）状态周期状态周期状态周期状态周期:每个状态周期为时钟周期的每个状态周期为时钟周期的每个状态周期为时钟周期的每个状态周期为时钟周期的 2 2 倍倍倍倍,是振荡是振荡是振荡是振荡周期经二分频后得到的。周期经二分频后得到
16、的。周期经二分频后得到的。周期经二分频后得到的。n n （3 3）机器周期机器周期机器周期机器周期:一个机器周期一个机器周期一个机器周期一个机器周期包含包含包含包含 6 6 个状态周期个状态周期个状态周期个状态周期S1S6,S1S6,也就是也就是也就是也就是 12 12 个时钟周期个时钟周期个时钟周期个时钟周期。在一个机器周期内在一个机器周期内在一个机器周期内在一个机器周期内,CPU,CPU可以完成一可以完成一可以完成一可以完成一个独立的操作。个独立的操作。个独立的操作。个独立的操作。n n （4 4）指令周期指令周期指令周期指令周期:它是指它是指它是指它是指CPUCPU完成一条操作所需的全部
17、时完成一条操作所需的全部时完成一条操作所需的全部时完成一条操作所需的全部时间。间。间。间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS-51 MCS-51 系统中系统中系统中系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。有单周期指令、双周期指令和四周期指令。有单周期指令、双周期指令和四周期指令。有单周期指令、双周期指令和四周期指令。19学单片机到底学什么学单片机到底学什么1.对I/O口的控制，无论单片机对外界进行何种控制，都是通过I/O口进行的。2.
18、接受外部的控制，通过I/O来感受外部的电压。3.51单片机总共有P0、P1、P2、P3四个8位双向输入输出端口，每个端口都有锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。4个I/O端口都能作输入输出口用。20单片机单片机IO口的结构口的结构21上下拉电阻上下拉电阻n n上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到高电平，同时此电阻起到一个限流的作用，下拉高电平，同时此电阻起到一个限流的作用，下拉就是下拉到低电平。就是下拉到低电平。n n1、OC门要输出高电平，外部必须加上拉电阻。门要输出高电平，外部必须加上拉电阻。n n2、加大普通、加大普通IO口的驱动能力。口的驱动
19、能力。n n3、起到限流的作用。、起到限流的作用。n n4、抵抗电磁干扰。、抵抗电磁干扰。22上下拉电阻的选取原则上下拉电阻的选取原则n n1 1、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，、从降低功耗方面考虑应该足够大，因为电阻越大，电流越小。电流越小。电流越小。电流越小。n n2 2、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻、从确保足够的引脚驱动能力考虑应该足够小，电阻越小，电流才能越大。越小，电流才能越大。越小，电流才能越大。越小，电流才能越大。n n3 3、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变、开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变缓。缓。缓。缓。23