单片机c语言入门介绍及编程简介

1、1,单片机应用概述,2,本讲主要内容,1-1.课程介绍 1-2. 单片机简介 1-3. 国内单片机与电子设计相关大赛 1-4. 单片机应用系统开发简介 1-5. 89C51单片机简介,3,1.1 课程介绍,教材与学时数 总学时48学时，其中课堂讲授 学时40学时，实验学时8学时！,4,参考书籍,5,考核方式,平时成绩10%（包括出勤率、作业完成情况，课堂纪律等） 实验成绩20% （实验完成情况、实验报告等） 期末考试成绩（70%）,6,成都大学教学环节日常考核管理办法（节选）,第十条： 迟到或早退15分钟以上作一次旷课处理；累计3次迟到或者早退（15分钟以内）记为一次旷课。 第十一条 理论教学

2、环节： （三）有下列情形之一者，取消该生当前学期参加该课程考核的资格，成绩以0分计： 1.旷课学时数达到或超过该课程当前学期周学时的。 2.病假、事假学时数达到或超过该课程当前学期总学时数三分之一的。 3.未完成的作业量达到或超过教室布置的作业量的三分之一的。 4.扰乱课堂教学秩序，不听劝导者。,7,课程基本要求,了解单片机的概念及发展历程。 熟悉89C51单片机的主要性能、内部总体结构及引脚功能。 掌握89C51单片机的四个8位并行输入、输出接口，并能分清这四个并行口的特点及用途。 掌握89C51单片机存储器的配置； 了解89C51单片机的寻址方式，掌握各类指令； 了解汇编语言及程序设计方法

3、，熟悉单片机C语言程序设计方法，会编写较简单的程序；,8,课程基本要求,掌握单片机的内部定时器/计数器，学会其4种工作模式的编程方法； 熟悉并掌握89C51单片机的中断源、中断矢量、中断方式、中断允许、中断优先级及控制； 掌握单片机串行接口的使用方法。 掌握单片机系统的扩展方法，能设计简单的单片机系统。 熟悉PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台，会利用此开发环境进行仿真。,9,本课程将要接触到的主要仪器设备,单片机仿真器,编程器,信号发生器,数字万用表,示波器,10,本课程将要接触到的主要仪器设备,11,本课程将要接触到的软件开发工具,Keil软件是目前最流行开发51内核系列单片机的软件，这

4、从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。,12,PROTEUS软件,Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从

5、原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。,13,电路制版与仿真软件 PROTEUS,14,学习方法,学习单片机最有效的方法是理论与实践并重，边学边练。 学习单片机要合理安排学习

6、时间持之以恒。 学习单片机有条件的话进行适当投资购买实验器材及书籍资料效果更佳。 单片机技术是一门含金量高的技术，无论是应聘求职还是创业，其前景光明。,15,1.2 单片机简介,电子计算机发展的4个阶段： 第一代：电子管 第二代：晶体管 第三代：集成电路 第四代：大规模、超大规模集成电路 微型机的两个发展方向： 高速度、大容量、高性能的高档微机 稳定可靠、体积小、价格廉的单片机,16,电子计算机发展概述,世界上第一台计算机 1946年2月15日，第一台计算机ENIAC问世，这标志着计算机时代的到来。 ENIAC是电子管计算机，时钟频率仅有100 KHz，但能在1秒钟的时间内完成5000次加法运

7、算。 与现代的计算机相比，有许多不足， 但它的问世开创了计算机科学技术的新 纪元，对人类的生产和生活方式产生了 巨大的影响。 ENIAC的出现满足了人们计算的需要， 但它的体积实在太大了。,17,电子计算机发展概述,计算机的冯诺依曼结构 1946年6月，匈牙利籍数学家冯诺依曼提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构,18,电子计算机发展概述,计算机发展的两个主要方向,要是计算机能放进我的口袋里多好啊！,计算机能比现在的运算速度快10000倍吗？,19,单片机及其发展过程,单片机是什么？ 单片机是单片微型计算

8、机的简称，它是在一块半导体芯片上，集成了CPU、半导体存储器、I/O(Input/Output)接口、中断系统和定时器等计算机必备部件，所构成的一个完整的数字电子计算机。,单片机主要应用于控制领域，用以实现各种测试和控制功能，故单片机又称微控制器（MCU，MicroController Unit ）。 单片机应用时通常是处于被控系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，故也常将单片机称为嵌入式微控制器（EMCU，Embedded MicroController Unit ）。,20,单片机与微处理器的区别,微处理器 (CPU, Central Processing Unit ) 集成了

9、运算器和控制器的芯片，是计算机系统核心部件，但并不是一台完整的计算机。 单片机 (CSMC, Single Chip MicroComputer) 将CPU和其他接口电路集成于一个芯片之中，使其具有计算机的基本功能。其中包括以下主要微型机部件： 随机存储器RAM （Random Access Memory） 只读存储器ROM （Read Only Memory） 中断系统 定时器/计数器 I/O（Input/Output）口电路,21,单片机及其发展过程,单片机的发展过程 原始阶段 1971年1月，INTEL公司的特德霍夫在 与日本商业通讯公司合作研制台式计 算器时，将原始方案的十几个芯片压缩

10、 成三个集成电路芯片。其中的两个芯片 分别用于存储程序和数据，另一芯片集 成了运算器和控制器及一些寄存器，称 为微处理器（即Intel 4004）。,22,单片机及其展过程,单片机的发展过程 发展阶段 1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单片机，以其体积小、重量轻、控制功能齐全和低价格的特点，得到了广泛的应用，为单片机的发展奠定了坚实的基础。 80年代初， Intel公司推出了8位的MCS-51系列的单片机，随着单片机的应用的急剧增加，其它的单片机也随之大量涌现如：Motorola的68系列，Zilog的Z8系列等，从而掀开了单片机应用的历史新篇章,23,单片机及其展过程,单

11、片机现状 单片机经过约30年的发展，已经形成有几千种型号上百种品牌的半导体产业，对电子信息技术、工业控制技术、军事技术的发展起到巨大的推动作用。 目前主流的单片机： 51内核的系列单片机（MCS51，AT89C51等） Microchip公司的PIC系列单片机 Motorola公司的68系列 Texas Instrument公司的MSP430，16bit系列单片机 ARM内核的32bit系列单片机,24,单片机的特点,片内集成存储器，但容量有限 单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。片内集

12、成了少量的RAM和ROM，必要时可片外扩展。 控制功能强，运行速度快 采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。 引脚的功能复用较多 由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。,25,单片机的特点,产品类型多，功能扩展灵活 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展（如扩展ROM、RAM，I/O接口，定时器/计数器，中断系统等），与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性

13、。 可靠性高 单片机的全部电路集成到一块芯片上，大大缩短了系统内信号传送距离，从而提高了抗干扰能力，应用于工业现场具有很好的可靠性。 功耗较低 单片机大多采用CHMOS工艺，且可以进入节电模式工作，因而功耗较低，特别适合于电池供电的仪器仪表。,26,单片机的应用领域,单片机应用 汽车电子,ASR牵引力控制系统 ABS防抱死制动系统 ASR加速防滑控制系统 BA刹车辅助 BAS制动辅助系统 CBC制动力分配系统 多功能信息显示器 DSC动态稳定控制系统 大灯智能随动转向 定速巡航 EPS随速助力转向 EBA紧急制动辅助系统 ESP电子车身稳定装置 EBD电子制动力分配系统 空气悬挂 TRC牵引力

14、控制系统 胎压监测装置 TCS牵引力控制系统 VSC车身稳定控制系统 无钥匙启动系统 遥控钥匙,27,单片机的应用领域,单片机应用 消费电子产品,28,单片机的应用领域,单片机应用 机器人,29,单片机的应用领域,单片机应用 军事技术,30,单片机的应用领域,单片机应用 工业控制,31,1-3 国内大学生单片机与电子设计相关大赛,飞思卡尔智能车大赛 成电极速队 西工大飞豹 成都大学寻知二队 中国机器人大赛 全国大学生电子设计大赛,32,1-4. 单片机应用系统开发简介,硬件电路做成目标板 运用PROTEL、POWERPCB、PROTEUS等软件,33,1-4. 单片机应用系统开发简介,程序设计

15、 通常是C语言或者汇编语言，在特定的集成开发环境（IDE）中编程调试，比如应用最广泛的KEIL uVision3,34,开发系统的主要作用： （1）用户源程序的输入、修改。 （2）应用系统硬件电路的检查和诊断。 （3）程序的运行、调试，具有单步运行、连续运行、断电设置、状态查询等功能。 （4）将目标程序固化到ROM中。 从软件系统来说，C语言已经成为当前举世公认的简洁、高效而又贴近硬件的高级编程语言。,1-4. 单片机应用系统开发简介,35,1-4. 单片机应用系统开发简介,调试硬件仿真器,硬件仿真器,目标系统,开发软件,36,1-4. 单片机应用系统开发简介,调试,目标系统,通信数据线,开发软件,37,1-4. 单片机应用系统开发简介,程序下载使用编程器,编程器驱动软件,单片机或单独存储器,并行编程器,38,1-4. 单片机应用系统开发简介,程序下载使用ISP（In System Program在系统编程）,ISP软件,下载线,目标系统,39,1-5. 89C51单片