片机基础知识概述课件

1、片机基础知识概述课件第第1章单片机基础知识概述章单片机基础知识概述1.1 单片机概述单片机概述1.2 单片机学习的预备知识单片机学习的预备知识1.3 Proteus软件简介软件简介片机基础知识概述课件1.1 单片机概述单片机概述 1 1、什么是单片机、什么是单片机 2 2、单片机的特点和应用、单片机的特点和应用 3 3、单片机的发展趋势、单片机的发展趋势 4、单片机的学习、单片机的学习1.2 单片机学习的预备知识单片机学习的预备知识1.3 Proteus软件简介软件简介1.1 单片机概述单片机概述片机基础知识概述课件SCM将通用微计算机将通用微计算机基本功能部件基本功能部件集成在集成在一块芯片

2、一块芯片上上构成的一种专用微计算机系统，现在国际上通用的另一简称构成的一种专用微计算机系统，现在国际上通用的另一简称为为MCU(Micro Controller Unit)。应用：应用：SCM硬件硬件+SCM软件软件+少量外围电路少量外围电路嵌入式微机嵌入式微机系统系统+被控对象被控对象微电脑控制产品微电脑控制产品1. 单片计算机单片计算机(Single Chip Microcomputer)片机基础知识概述课件2.单片机的特点和应用单片机的特点和应用n特点：小体积、低功耗、高性价比、开发性能好特点：小体积、低功耗、高性价比、开发性能好n应用领域：应用领域：n(1) 工业自动化，如工业过程控制

3、、过程监测、机电一体化工业自动化，如工业过程控制、过程监测、机电一体化产品等；产品等；n(2) 智能仪器仪表，如常用的智能电度表、精密数字温度计智能仪器仪表，如常用的智能电度表、精密数字温度计等；等；n(3) 信息和通信产品，如打印机，电话机、传真机等；信息和通信产品，如打印机，电话机、传真机等；n(4) 汽车电子和航空航天器电子系统，如动力监控监测系统、汽车电子和航空航天器电子系统，如动力监控监测系统、自动驾驭系统、通信系统及运行监视器自动驾驭系统、通信系统及运行监视器(黑匣子黑匣子)等；等；n(5) 智能家电，如洗衣机、微波炉等；智能家电，如洗衣机、微波炉等；片机基础知识概述课件单片机应用

4、范例单片机应用范例片机基础知识概述课件19711971年推出了年推出了4 4位位单片机单片机4004400419721972年推出了年推出了基本雏形基本雏形8 8位位单片机单片机8008800819761976年起推出年起推出实用实用8 8位位单片机单片机80488048（8 8位）位）19781978年起推出年起推出增强型增强型8 8位位单片机单片机8051805119821982年起推出年起推出1616位位单片机单片机80968096（1616位）位）迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约5050个系列个系列300300多个品多个品种的单片机产品。种的

5、单片机产品。 单片机的发展趋势是：高集成度、高性能、高性价比、低功耗单片机的发展趋势是：高集成度、高性能、高性价比、低功耗微控制器（微控制器（M Micro icro C Controller ontroller U Unit)nit)增强功能的单片机，增强功能的单片机，8 8位的位的5151内核单片机仍然是目前主流机型。内核单片机仍然是目前主流机型。3.单片机的发展：以单片机的发展：以Intel为例为例片机基础知识概述课件ABS系统：Anti-LockBrake System的英文缩写，翻译过来可以叫做“刹车防抱死系统”。 汽车电控系统中的单片机应用汽车电控系统中的单片机应用片机基础知识概述

6、课件4、单片机的学习、单片机的学习n(1)、熟悉单片机的原理，结构，片内资源及其应用、熟悉单片机的原理，结构，片内资源及其应用n(2)、熟练运用电路基础知识；、熟练运用电路基础知识；n(3)、熟练掌握用、熟练掌握用C语言和汇编语言编程；语言和汇编语言编程；n(4)、熟悉操作系统原理；、熟悉操作系统原理；n(5)、掌握、掌握Proteus 仿真技能；仿真技能；n(6)、掌握实际系统的设计技术；、掌握实际系统的设计技术；n(7)、具有制作实际电路、软、硬件调试能力。、具有制作实际电路、软、硬件调试能力。片机基础知识概述课件各组成部分既相对各组成部分既相对独立，又相互交叉独立，又相互交叉80C51型

7、单片机型单片机教学目标教学目标掌握单片机原理与应用系统设计技能掌握单片机原理与应用系统设计技能需要具备需要具备单片机单片机硬件硬件、软件软件、接口接口三方面知识三方面知识硬件系统硬件系统软件系统软件系统接口系统接口系统片机基础知识概述课件硬件结构硬件结构（RAM，ROM，IO，T/C，INT，UART）存储器存储器输入输入/输出单元输出单元定时定时/计数器计数器中断系统中断系统串行通信串行通信硬件结构硬件结构片机基础知识概述课件硬件硬件内部结构内部结构P0口驱动器口驱动器P2口驱动器口驱动器RAM地址地址锁存器锁存器RAMP0口锁存器口锁存器P2口锁存器口锁存器ROM/EPROMB寄存器寄存器

8、程序地址寄存器程序地址寄存器缓冲器缓冲器PC递增器递增器程序计数器程序计数器PCDPTR指针指针VCCGNDP1.0P1.7堆栈指针堆栈指针SPACCTMP2PSWP3口锁存器口锁存器P1口锁存器口锁存器P1口驱动器口驱动器P3口驱动器口驱动器TMP1SCONTMODPCONTCONTL0TH1TH0TL1IESBUF(TX/RX)IP中断、串行口和定时器逻辑中断、串行口和定时器逻辑振荡器振荡器P3.0P3.7RSTEAALEPSENXTAL2XTAL1ALU(+5V)指指令令寄寄存存器器定时定时和和控制控制逻辑逻辑指指令令译译码码器器P0.0P0.7P2.0P2.7片机基础知识概述课件C51

9、语言程序语言程序汇编语言程序汇编语言程序软件编程软件编程片机基础知识概述课件接口系统接口系统（LED，KEY，A/D，D/A，IO扩展）扩展）键盘电路键盘电路数码管数码管键盘键盘模数转换模数转换数模转换数模转换可编程接口可编程接口接口系统接口系统片机基础知识概述课件理论教学理论教学掌握基本原理掌握基本原理课堂讲解课堂讲解+课后复习练习课后复习练习实验教学实验教学掌握基本技能掌握基本技能教学实验教学实验+实验报告实验报告电路实验箱电路实验箱虚拟实验平台虚拟实验平台单片机的学习方法单片机的学习方法片机基础知识概述课件PROTEUS单片机仿真软件单片机仿真软件片机基础知识概述课件 Keil C51简

10、介简介 Keil C51是是51单片机软件开单片机软件开发的发的C语言和汇编语言环境，可语言和汇编语言环境，可以进行纯软件仿真；也可以与以进行纯软件仿真；也可以与Proteus软件联合进行仿真。软件联合进行仿真。Keil集成开发环境软件集成开发环境软件片机基础知识概述课件特点：特点：（1）以）以C51编程语言作为贯穿编程语言作为贯穿全书各章节的主线，汇编语言全书各章节的主线，汇编语言内容仅按能读懂源代码程序的内容仅按能读懂源代码程序的要求安排。要求安排。（2）将近年来国际上热门的单）将近年来国际上热门的单片机仿真软件引进到教材体系片机仿真软件引进到教材体系中，使单片机的抽象概念直观中，使单片机

11、的抽象概念直观化，编程效果可视化。化，编程效果可视化。（3）以仿真实验代替实物实验，）以仿真实验代替实物实验，实验指导中包括了相关内容的实验指导中包括了相关内容的阅读材料。阅读材料。使用教材使用教材片机基础知识概述课件1.1 单片机概述单片机概述1.2 单片机学习的预备知识单片机学习的预备知识 1、数制及常用数制、数制及常用数制 2、数制转换、数制转换 3、有符号数、有符号数 4、位、位-字节字节-字字 5、BCD码码 6、ASCII码码 7、逻辑门电路、逻辑门电路 1.3 Proteus软件简介软件简介1.2 单片机学习的预备知识单片机学习的预备知识片机基础知识概述课件01231041031

12、021011234数制，进位设计制的简称，用时位方式计数的方法以。数制，进位设计制的简称，用时位方式计数的方法以。 单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。单片机常用的数制有十进制、二进制、十六进制。 例如：例如： 十进制十进制：09；规则：逢十进一，后缀为；规则：逢十进一，后缀为D，但可忽略。，但可忽略。一般表达式为：一般表达式为：0011221110101010 ddddNnnnnD基数基数加权数加权数091.数制定义数制定义片机基础知识概述课件 二进制二进制：0、1 ；规则：逢二进一，后缀为；规则：逢二进一，后缀为B。 一般表达式为：一般表达式为： 其中，基数为其中，基数为2，各位加

13、权数为，各位加权数为0，1。0123212021211101B001122112222 bbbbNnnnnB例如：例如：片机基础知识概述课件 十六进制十六进制 ：09、AF。规则：逢十六进一，后缀为。规则：逢十六进一，后缀为H。 一般表达式为：一般表达式为： 其中，基数为其中，基数为16，各位加权数为，各位加权数为09、AF 。0011221116161616 hhhhNnnnnH01231681612161516138HDFC例如：例如：片机基础知识概述课件(1) 二进制转换成十进制二进制转换成十进制转换规则：按进制的表达式展开，然后按照十进制运算求和。转换规则：按进制的表达式展开，然后按照

14、十进制运算求和。112121211011013B例如：例如：1 1 1 1 1 1 1 18 4 2 1163264128记忆：记忆：1100B = 121001B = 91111B = 1511111111B = 255举例：举例：2.数制转换数制转换片机基础知识概述课件（2）十六进制转换成十进制）十六进制转换成十进制转换规则：按进制的表达式展开，然后按照十进制运算求和。转换规则：按进制的表达式展开，然后按照十进制运算求和。5728816816121615161380123HDFC例如：例如：片机基础知识概述课件(3) 二进制与十六进制数之间的转换二进制与十六进制数之间的转换1010B =

15、0AH 1101B = 0DH1011B = 0BH 1110B = 0EH1100B = 0CH 1111B = 0FH记忆：记忆：从低位起由右到左，每四位二进制数对应一位十六进制从低位起由右到左，每四位二进制数对应一位十六进制数。例如：数。例如：（最后一组不足时左边添（最后一组不足时左边添0凑齐凑齐4位）位）转换规则：转换规则：片机基础知识概述课件(4)(4)十进制整数转换成二、十六进制整数十进制整数转换成二、十六进制整数 转换规则：转换规则：“除基取余除基取余”。十进制整数不断除以转换进制。十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。每除

16、一次取一个余数，从低位排向高位。例如：例如：片机基础知识概述课件 二进制数的正、负号需用二进制数的正、负号需用“0”和和“1”来表达。一般最高位来表达。一般最高位为符号位，为符号位，“0”表示正数，表示正数，“1”表示负数。表示负数。例如：真值例如：真值 +123 0111 1011B 真值真值 -123 1111 1011B有符号数有符号数：最高位为符号位，：最高位为符号位，“0”表示正数，表示正数，“1”表示负数。表示负数。无符号数无符号数：最高位不作为符号位，而当成数值位。：最高位不作为符号位，而当成数值位。真值真值 1111 1011B ？= 251= -1233.有符号数的表示方法有

17、符号数的表示方法片机基础知识概述课件二进制数有三种编码形式：原码、反码和补码二进制数有三种编码形式：原码、反码和补码原码：原码： 二进制数的原形，可以是无符号数，也可以是有符号数。二进制数的原形，可以是无符号数，也可以是有符号数。 例如，例如，8位无符号原码数的范围是：位无符号原码数的范围是： 0000 0000B1111 1111B（0-FFH或或0 255） 8位有符号数的范围是：位有符号数的范围是： 1111 1111B0111 1111B（FFH-7FH或或-127 127）机器数的表示机器数的表示片机基础知识概述课件反码：反码：正数的反码与原码相同，负数的反码为：符号位正数的反码与原

18、码相同，负数的反码为：符号位不变，数值部分按位取反。不变，数值部分按位取反。 例如，原码例如，原码 1000 0100B反码反码 1111 1011B 8位无符号反码数的范围是位无符号反码数的范围是 0000 0000B1111 1111B（0-FFH或或0 255） 8位有符号反码数的范围是位有符号反码数的范围是 1111 1111B0111 1111B（FFH-7FH或或-127 127）片机基础知识概述课件补码：补码：正数的补码与原码相同，负数的补码为其反码加正数的补码与原码相同，负数的补码为其反码加1，但，但原符号位不变。原符号位不变。 例如，原码例如，原码 1000 0100B补码补

19、码 1111 1100B 8位无符号补码数的范围是位无符号补码数的范围是 0000 0000B1111 1111B（0-FFH或或0 255） 8位有符号补码数的范围是位有符号补码数的范围是 1000 0000B0111 1111B（80H-7FH或或-128 127）补码的用途：将减法运算转换为加法运算。补码的用途：将减法运算转换为加法运算。例如：例如：123-125=0111 1011B+1000 0011B=1111 1110B=-2片机基础知识概述课件位位(bit)：二进制数中的一位，其值不是二进制数中的一位，其值不是“1”，就是，就是“0”。字节字节(byte)：一个一个8位的二进制

20、数为一个字节。字节是计算位的二进制数为一个字节。字节是计算机数据的基本单位。机数据的基本单位。字字(word)：两个字节就是一个字，又叫双字节。两个字节就是一个字，又叫双字节。另外，有时还会用到另外，有时还会用到“半字节半字节”，即，即4位二进制。位二进制。例如：例如：1000 1110 1100 1011B = 8E CDH半字节半字节 字节字节 字（双字节）字（双字节）位位字字节节字字节节4. 位位-字节字节-字字片机基础知识概述课件BCD码（码（Binary Coded Decimal）用二进制代码表示的十用二进制代码表示的十进制数，四位二进制代码（半字节）可表示进制数，四位二进制代码（

21、半字节）可表示1位十进制数。位十进制数。 用一个字节表示两个十进制的数用一个字节表示两个十进制的数压缩的压缩的BCD码：码： 如如 1000 0111B 表示十进制的表示十进制的87 用一个字节仅表示一位十进制的数用一个字节仅表示一位十进制的数非压缩的非压缩的BCD码：码： 如如 0000 0111B 表示十进制的表示十进制的7BCD码的用途：可使计算机直接进行十进制数运算码的用途：可使计算机直接进行十进制数运算例如，例如，23+15=0010 0011B+0001 0101B=0011 1000B=385. BCD码码片机基础知识概述课件片机基础知识概述课件字母和字符的二进制数表示字母和字符

22、的二进制数表示-ASC码码(American Standard Code for Information Interchange美国国家信息交换标准字符码美国国家信息交换标准字符码 )。它采用它采用7位二进制编码表示位二进制编码表示128个字符，其中包括数码个字符，其中包括数码09以及英文字母等可打印以及英文字母等可打印的字符。的字符。A 100 0001B 41H例如：例如：0- 9 30H 39H6. ASC码码片机基础知识概述课件片机基础知识概述课件计算机是由若干逻辑门电路组成的，所以，计算机对于人计算机是由若干逻辑门电路组成的，所以，计算机对于人们给出的二进制数识别、运算要靠基本逻辑门

23、电路来实现。们给出的二进制数识别、运算要靠基本逻辑门电路来实现。在逻辑门电路中我们用在逻辑门电路中我们用1和和0分别表示高、低电平分别表示高、低电平 。以下介绍几种常用逻辑电路的逻辑符号和逻辑功能。以下介绍几种常用逻辑电路的逻辑符号和逻辑功能。7.基本逻辑门电路基本逻辑门电路片机基础知识概述课件（1）与逻辑关系）与逻辑关系 ABY000010100111与逻辑真值表与逻辑真值表Y与门电路与门电路 ABY&ABY与门符号与门符号 BAY片机基础知识概述课件（2）或逻辑关系）或逻辑关系 ABY000011101111或逻辑真值表或逻辑真值表或门电路或门电路 ABY1ABY或门符号或门符号 YBAY

24、片机基础知识概述课件（3）非逻辑关系）非逻辑关系 AY0110非逻辑真值表非逻辑真值表非门电路非门电路 非门符号非门符号 YAY 1AYAY片机基础知识概述课件（4）与非逻辑关系）与非逻辑关系 与非逻辑真值表与非逻辑真值表与非（复合）门电路与非（复合）门电路 与非门符号与非门符号 ABY001011101110YABY&ABYBAY片机基础知识概述课件片机基础知识概述课件1.1 单片机概述单片机概述1.2 单片机学习的预备知识单片机学习的预备知识1.3 Proteus软件简介软件简介 1、ISIS模块应用举例模块应用举例 2、ARES 模块应用举例模块应用举例1.3 Proteus软件简介软件

25、简介片机基础知识概述课件ISIS（Intelligent Schematic Input System）原理图原理图设计与仿真平台设计与仿真平台，它用，它用于电路原理图的设计以于电路原理图的设计以及交互式仿真。及交互式仿真。ARES（Advanced Routing and Editing Software）高级布线和编辑软件平高级布线和编辑软件平台台，它用于印制电路板，它用于印制电路板的设计，并产生光绘输的设计，并产生光绘输出文件。出文件。Proteus由两个设计平台组成：由两个设计平台组成：ASF高级图形高级图形分析模块分析模块处理器处理器仿真模型仿真模型VSM高级高级布线布线 / 编辑编

26、辑ARES动态动态器件库器件库混合模型混合模型仿真器仿真器原理图输入原理图输入系统系统ISISPROTEUS片机基础知识概述课件基于基于80C51单片机的计数显示器电路原理图，其功能是对按单片机的计数显示器电路原理图，其功能是对按键键BUT的按压次数进行统计，并将结果显示出来。的按压次数进行统计，并将结果显示出来。1. ISIS模块应用举例模块应用举例片机基础知识概述课件(1) 启动启动ISIS片机基础知识概述课件(2) 绘制电路原理图绘制电路原理图片机基础知识概述课件(3) 输入单片机汇编程序输入单片机汇编程序COUNTEQU30H;定义计数变量地址定义计数变量地址BUTTON BITP3.

27、7;定义按按钮输入端地址定义按按钮输入端地址ORG0START:MOVCOUNT,#00H;计数器赋初值计数器赋初值NEXT:MOVA,COUNTMOVB,#10DIVAB;分解计数值分解计数值MOVDPTR,#TABLE;查找显示字模查找显示字模MOVCA,A+DPTRMOVP0,A;显示值送显示值送LED十位十位MOVA,BMOVCA,A+DPTRMOVP2,A;显示值送显示值送LED个位个位JBBUTTON,$;检测按钮是否按下检测按钮是否按下JNBBUTTON,$INCCOUNTMOVA,COUNTCJNEA,#100,NEXT;判断计数值是否超过判断计数值是否超过99LJMPSTART;反复计数反复计数TABLE:DB3FH,06H,5BH,4F