《二年级数学第》PPT课件.ppt

第1讲 入门知识与基本概念 1.1 单片机概述 1.2 预备知识 1.3 开发手段 什么是单片机？ 从微型计算机技术的两 大发展分支谈起 分支一：通用微型计算机系统 （Universal Computer System 或 Personal Computer） PC主要功能部件： CPU+存储器+端口+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘 基本功能部件接口外设 386 486 Pentium Pentium Pro Pentium MMX Pentium Pentium Pentium Conroe II INTEL架构CPU的发展历程 技术要求:高速计算+海量存储 发展方向:总线速度不断提升，存储容量不断扩大 分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System） ECS嵌入到对象体系中，实现对象体系智能 化控制的专用计算机系统 。 技术要求：必须满足对象体系的物理环境、电气 环境和气氛环境以及产品成本等要求。 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控 制能力与控制可靠性。 PC 电气加固、机械加固，并配置各种外围接口板卡 IPC（工控 机） 嵌入到大型工控系统中（实现了智能化） 工业计算机（Industrial Personal Computer） 船舶驾驶室集中控制台 自动配料控制系统 电站锅炉控制系统 板卡：CPU卡、存储器卡、数据采集卡、通讯卡、计数器卡 众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元）无法使用IPC 需 要发展一类特殊的嵌入式计算机系统。 单片计算机（Single Chip Microcomputer） SCM将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片 上构成的一种专用微计算机系统 应用：SCM硬件+SCM软件+少量外围电路嵌入式微 机系统+被控对象微电脑控制产品 单片机应用范例 单片机的发展： 从1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位）、 MCS- 51（8位）和MCS-96（16位）三大系列单片机。 迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300 多个品种的单片机产品。 单片机的发展趋势是高集成度、高性能、高性价比、低功 耗微控制器（Micro Compuer Unit)增强功能的单 片机，8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。 汽车电控系统中的单片机应用 预备知识 数制及其转换、编码与 基本逻辑等必备知识 二进制：0、1 ；规则：逢二进一，后缀为B。 一般表达式为： 其中，基数为2，各位加权数为0，1。 例如： 十六进制 ：09、AF。规则：逢十六进一，后缀为H。 一般表达式为： 其中，基数为16，各位加权数为09、AF 。 例如： 数制转换 (1) 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。 例如： 1 1 1 1 1 1 1 1 8 4 2 1 16 32 64 128 记忆： 1100B = 12 1001B = 9 1111B = 15 11111111B = 255 举例： （2）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。 例如： (3) 二进制与十六进制数之间的转换 1010B = 0AH 1101B = 0DH 1011B = 0BH 1110B = 0EH 1100B = 0CH 1111B = 0FH 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数 。例如： （最后一组不足时左边添0凑齐4位） 转换规则： 有符号数的表示方法 二进制数的正、负号需用“0”和“1”来表达。一般最高位为 符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。 例如：真值 +123 0111 1011B 真值 -123 1111 1011B 有符号数：最高位为符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。 无符号数：最高位不作为符号位，而当成数值位。 真值 1111 1011B ？ = 251 = -123 位-字节-字 位(bit)：二进制数中的一位，其值不是“1”，就是“0”。 字节(byte)：一个8位的二进制数为一个字节。字节是计算 机数据的基本单位。 字(word)：两个字节就是一个字，又叫双字节。 另外，有时还会用到“半字节”，即4位二进制。 例如：1000 1110 1100 1011B = 8E CDH 半字节 字节 字（双字节 ） 位字 节 字 节 BCD码 BCD码（Binary Coded Decimal）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1位十进制数。 用一个字节表示两个十进制的数压缩的BCD码： 如 1000 0111B 表示十进制的87 用一个字节仅表示一位十进制的数非压缩的BCD码： 如 0000 0111B 表示十进制的7 BCD码的用途：可使计算机直接进行十进制数运算 例如，23+15=0010 0011B+0001 0101B=0011 1000B=38 ASC码 字母和字符的二进制数表示ASC码(American Standard Code for Information Interchange美国国家信息交换标准字符码 )。 它采用7位二进制编码表示 128个字符，其中包括数码0 9以及英文字母等可打印 的字符。 A 100 0001B 41H 例如： 0- 9 30H 39H 基本逻辑门电路 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电路来实现 。在逻辑门电路中我们用1和0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。 开发手段 为什么学要单片机、怎 么学、开发工具简介 为什么要学单片机？ 单片机是实现机械装备、电子产品智能化的 重要途径，掌握这门技术便能在高技术领域 占有一席之地 单片机系统是当前最有发展前途的高技术领 域之一，国内外嵌入式系统的产品设计与研 发人员相对短缺，具有很好的就业前景 单片机与其它专业知识相结合可产生更大的 创造力和发展潜力 怎样学习单片机 各组成部分既相对 独立，又相互交叉 80C51型单片机 教学目标掌握单片机原理与应用系统设计技能 需要具备单片机硬件、软件、接口三方面知识 硬件系统 软件系统 接口系统 硬件结构（RAM，IO，T/C，INT，UART） 存储器 输入/输出单元 定时/计数器 中断系统 串行通信 软件编程 C51语言程序 汇编语言程序 接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展） 键盘电路 数码管 键盘 模数转换 数模转换 可编程接口 单片机的学习方法 理论教学掌握基本原理课堂讲解+课后复习 实训教学掌握基本技能教学实训+实训报告 电路实验箱 虚拟实验平台 PROTEUS单片机仿真软件 Keil C51简介 Keil C51是51单片机软件开 发的C语言和汇编语言环境，可 以进行纯软件仿真；也可以与 Proteus软件联合进行仿真。 Keil集成开发环境软件 本讲小结 1、单片机是将通