单片机基础 绪论

单片机应用技能项目化教程课程简介课程特点及性质课程性质：专业理论基础必修课前期课程：电路与模拟电子技术”、“数字电子技术”、“电子基本技能训练”等。后续课程：电子自动设计、创新设计、毕业设计等综合应用课程。项目1.让单片机工作起来项目2.汽车转向控制器设计项目3.LED广告灯设计任务1：流水灯控制任务2：任意变化的广告灯项目4.数码管广告牌设计任务1：手机号码显示任务2：6个数码管动态显示生日项目5.高亮度大屏幕LED滚动看板项目6.交通灯控制系统项目7.银行动态密码获取实训设计项1.液晶显示器接口设计2.交通灯远程控制系统3.简易音乐盒4.可点播的电子音乐盒5.录音笔设计6.声控灯7.楼道感应灯设计8.自动窗帘9.迷你风扇10.温度计设计11.多功能湿度计设计12.红外遥控器设计可选设计项13.电子万年历设计14.GSM无线远程监控系统设计15.倒车雷达设计16.智能汽车环境控制系统设计17.遥控小汽车课程简介作业、回答问题、考勤20%阶段性实训25%课程设计考核15%期末考试40%课程教学改革：目标：

进一步培养自主学习的能力，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。要求：

在提前自主学习时，不可只局限于课本，还应针对任务，充分应用图书馆藏和网络资源，去查阅相关书籍和内容。我们要求同学们通过提前自学，掌握部分内容，余下的部分，通过课堂教学（包括讨论、引导、讲授等多种形式）来完成。

教学设计：以任务为导向；以学生自学为主；以老师引导为辅；

“导”（老师）------“演”（学生）

分组

具体细节：1、分成6个小组，以小组为单位学习、实训、答辩

2、登记三次作业成绩

3、五个必做实训，完成（50%）+阐述原理（50%)4、加分：主动、正确回答问题

学单片机需要什么基础？与以前所学的知识关联很少；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、非逻辑关系等；对各种器件的概念基本上是从0开始；如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础；所有人都站在了同一起跑线上。怎么开始学习？实践第一。补充必要的理论知识，即缺什么补什么。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）准备知识11.二进制、十进制、十六进制的表示及转换2.逻辑门电路1.进制转换什么是位：

一盏灯亮或者说一根线的电平的高低，能代表两种状态：0和1。实际上这就是一个二进制位，因此我们就把一根线称之为一“位”，用BIT表示。什么是字节：

一根线能表于0和1，两根线能表达00，01，10，11四种状态，也就是能表于0到3，而三根能表达0-7，计算机中常常用8根线放在一起，同时计数，就能表过到0-255一共256种状态。这8根线或者8位就称之为一个字节（BYTE）。1）十进制计数制十进制的基为10，它所使用的数码为0～9，共10个数字。计数规律：逢10进1任意一个十进制数可以表示为

(2001.9)10=2×103+0×102+0×101+1×100+9×10-1例：2）二进制计数制二进制的基为2，它所使用的数码为0、1，共2个数字。计数规律：逢2进1。任意一个二进制数可以表示成例：(1101.101)2=l×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3数字电路中的两种电平特性决定了它00611011 7 111 210 8 1000311 9 10014100 10 10105101 111011二进制3）十六进制计数制十六进制的基为16，其使用的数码为0～9、A～F，共16个数字计数规律：逢16进1任意一个十六进制数可以表示成例：(8AE6)16=8×163+A×162+E×161+6×160用A～F表示10～15(8AE6)16也可表示为8AE6H二进制的简短表示形式

各种进位制的对应关系十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F71117161000010810008进位计数制的相互转换1.十进制转换成十六进制一个十进制整数转换成十六进制数时，按除16取余的方法进行。例：(725)10=(?)16

转换结果，得到(725)10=(2D5)16。一个十进制小数转换成十六进制小数时，可按乘16取整的方法进行。例：

(0.7875)10=(?)16

0.7875×1612.6取整数12，即16进制数C

0.6×16

9.6取整数9

0.6

×169.6取整数91.十进制转换成十六进制转换结果，可得(0.7875)10=(0.C99)162.十六进制转换成十进制数十六进制数转换成等值的十进制数时，可用按权相加的方法进行。(1C4.68)16=1×162+C×161十4×160+6×16-1+8×16-2=256+192+4+0.375+0.03125=(452.40625)10例：3.十六进制与二进制数的转换一位十六进制数表示的数值恰好相当于4位二进制数能表示的数值。因此彼此之间的转换极为方便，只要从小数点开始分别向左右展开即可。(3AB4)16＝(0011101010110100)2(11111101.01001111)2＝(FD.4F)16

87（十进制）=

H（十六进制)48H=

D=

B11001000B=

H=

D105=

H=

B

课堂练习1）与门

2.常用的逻辑门电路与运算符，也有用“∧”、“∩”、“&”表示与运算表达式

Y=A·B=AB与门逻辑符号&AYBYAB

ABY

000010100111与运算真值表与逻辑功能口诀：有“0”出“0”；全“1”出“1”。

或运算符，也可用“∨”、“∪”表示或运算表达式

Y=A+B或门逻辑符号≥1

ABYYAB2）或门或逻辑功能口诀：有“1”出“1”；全“0”出“0”。

ABY

000011101111或运算真值表“－”非逻辑运算符非运算表达式

Y=A非门逻辑符号1AYYA3）非门

AY

0110

非运算真值表异或逻辑功能口诀：同为“0”；异为“1”。

4）异或门

ABY

000011101110异或逻辑真值表异或逻辑表达式异或门逻辑符号YAB=1AYBAYB⊕什么是单片机

单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（CentralProcessingUnit）、存储器（memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。单片机内部基本结构如图0-1所示。由于它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的，故又称为微控制器(Micro-ControllerUnit，简称MCU)。准备知识2

什么是单片机？CPU输入设备输出设备软件系统+微型计算机系统硬件系统输入接口电路输出接口电路运算器控制器存储器单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，简称单片机——单片机实质上就是一个芯片。国际通用的名字是MicrocontrollerUnit。单片机内部结构示意图

CPU存储器定时器/计数器

中断系统P0-P3TxDRxD

TINT并行I/O口串行I/O口单片机的特点及应用

单片机的特点体积小，重量轻电源单一，功耗低功能强，价格低运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高可以嵌入到电子产品中——嵌入式应用系统

什么是单片机应用系统？准备知识3单片机应用系统单片机＋接口电路及外设等＋软件硬件单片机应用系统由硬件和软件组成硬件是应用系统的基础软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。单片机开发系统是指以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，能实现某种或几种功能的应用系统