西安交大51单片机课件pptchapt1

单片机原理及应用课程特点课程特点学习方法学习方法 知识点既分散又连贯，结构和指令系统是基础； 与电子线路尤其是数字电子线路关系密切； 预习、复习； 多动手（硬件、软件实验）； 多看参考书 (包括利用网上资料 )； 其它（上课、作业、答疑）。Date 1l第一章 概述l第二章 MCS-51单片机的 结构和原理l第三章 MCS-51单片机的 指令系统l第四章 MCS-51单片机的 程序设计l第五章 MCS-51单片机的 中断系统l第六章 MCS-51单片机的 串行接口l第七章 MCS-51单片机的 系统扩展l第八章 MCS-51单片机的 测控接口 (部分 )主要内容Date 2n 1.1 微型计算机 与单片机计算机巨大中小微多片机（ PC）单片机第一章第一章 概述概述* 3 单片机 SCMC(Single Chip MicroComputer)-属于微型机的一种-具有一般微机的基本组成和功能又称为微控制器 MCU（ MicroController Unit）一、 微型机与单片机的基本组成对比微型机CPU存储器输入 /输出接口Date 4微处理器CPUROM RAM I/O接口 外设地址总线 AB数据总线 DB控制总线 CB微型机组成框图Date 5时钟 OSCCPU各种 I/O 定时器 /计数器程序存储器ROM数据存储器RAM中断MCS-51单片机组成框图Date 6(1)优异的性能价格比。二、单片机的特点单片机把各功能部件 集成 在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于在恶劣环境下工作。此外 ，程序多采取 固化 形式也可以提高可靠性。(2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。 Date 7为了满足工业控制要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的 转移指令、 I/O口的逻辑操作 以及 位处理 功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。(3)控制功能强。(4)单片机的系统扩展、系统配置较典型、规 范，容易构成各种规模的应用系统。Date 8三、单片机的应用1单片机应用的特点软硬件结合、多学科交叉；应用现场环境恶劣（ 电磁干扰、电源波动、 冲击振动、高低温湿度等 ）；应用领域广泛且意义重大（ 硬件软化 -微控制技术 ）。Date 92 单片机的应用领域 在 在工业自动化方面（ 过程控制、数据采集和测控 技术、机器人技术、机械电子计算机一体化技术 ）； 仪器仪表方面（ 测试仪表和医疗仪器 -数字化、智能 化、高精度、小体积、低成本、便于增加显示报警和自诊断功能 ）； 在家用电器方面（ 冰箱、洗衣机、空调机、微波炉、电视机、音像设备等 ）； 信息和通信产品方面（ 计算机的键盘、打印机、磁 盘驱动器；传真机、复印机、电话机、考勤机 ）； 在军事方面（ 飞机、大炮、坦克、军舰、导弹、火箭、雷达等 ）。Date 101.2 常用单片机系列介绍n1、综述自单片机诞生以来的近 30年中，单片机已有 70多个系列的近 500个机种。国际上较有名、影响较大的公司及他们的产品如下所述： Intel公司的 MCS48 、 MCS51 、 MCS96 系列； Motorola公司的 6801、 6802、 6803、 6805、68HCll系列产品； Zilog公司的 Z8、 Super8系列产品； 仙童 (Fairchild)公司和 Mostek公司的 F8、 3870系列产品；Date 11 NEC公司的 COM87 系列产品； Rockwell公司的 6500、 6501系列产品。 Atmel、 PHILIPS 、 LG等 公司的 51兼容机 。 根据近年来国外实地考察， Intel公司的单片机在市场上占有量为 67，其中 MCS51 系列产品又占54。在我们国内虽然上述各公司的产品均有引进，但由于各种原因，至今在我国所应用的单片机仍然是以 MCS48 、 MCS51 、 MCS96 为主流系列。随着这一系列的深入开发，其主流系列的地位会不断巩固下去。因而我们在此主要介绍 Intel公司的单片机系列。Date 122、 MCS-51系列和 AT89系列单片机MCS-51是指由美国 INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如 8031， 8051， 8751， 8951， 8032， 8052， 8752， 8952等，其中 8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在 8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用 8051来称呼 MCS-51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到 8031的名称。（ 1） MCS-51系列Date 13MCS-51系列单片机分类资源配置子系列片内 ROM形式 片内 ROM 容量片内 RAM 容量定时 /计数器中断源 无 ROM EPROME2PROM51子系列 8031 8051 8751 8951 4KB 128B 216 552子系列 8032 8052 8752 8952 8KB 256B 316 6Date 14805112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/ P3.0TXD/ P3.1INT0/ P3.2INT1/ P3.3T0/ P3.4T1/ P3.5WR/ P3.6RD/ P3.7XTAL2XTAL1VssVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EA/VppALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0Date 15INTEL公司将 MCS-51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以 8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中 89C51就是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国 ATMEL公司开发生产的。（ 2） AT89系列Date 161.3 单片机的开发过程这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始，我们假设已设计并制作好硬件，下面就是编写软件的工作。在编写软件之前， 首先要确定一些常数、地址 ， 事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后，其地址也就被确定了，当器件的功能被确定下来后，其控制字也就被确定了。然后用文本编缉器 编写软件 ， 编写好后，用编译器对源程序文件 编译、查错 ， 直到没有语法错误，除了极简单的程序外，一般应用仿真机对软件进行 调试 ， 直到程序运行正确为止。Date 17运行正确后，就可以 写片 （将程序固化在EPROM中）。源程序 ORG 0000HLJMP STARTORG 040HSTART： MOV SP， #5FH ;设堆栈LOOP： NOPLJMP LOOP ； 循环END ； 结束目标文件 也就是最终写入EPROM的文件：02 00 40 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FFFF FF FF FF FF FF FF FF 75 81 5F 00 02 00 43Date 18仿真 是单片机 开发过程中非常重要 的一个环节，除了一些极简单的任务，一般产品开发过程中都要进行仿真， 仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助仿真器，也能进行一些硬件排错。 一块单片机应用电路板包括单片机部份及为达到使用目的而设计的应用电路， 仿真就是利用仿真器来代替应用电路板（称目标机）的单片机部份，对应用电路部份进行测试、调试。仿真分 软件模拟仿真 和 利用仿真器仿真 两类。1.4 仿真、仿真器Date 19软件模拟仿真是指用仿真软件来模拟单片机运行情况，一般我们