圣诞花样流水灯的设计――从简单认识单片机开始(恢复)

1、校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 简单认识单片机简单认识单片机主讲教师：校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 1.知识目标知识目标 （1）掌握单片机的基本结构和组成； （2）掌握单片机的引脚功能； （3）掌握单片机的存储器组织结构； 2.能力目标能力目标 （1）让学生能够知道单片机的性能特点； （2）能够用常用的绘图软件绘制和调试单片机控制电路； （3）能够用基本的单片机元件和其他外围器件构成单片机最小系统;教学目标教学目标 综合运用图书资料、网络资源和现代信息技术，教师讲解基本知识、学生自学和讨论、观摩相关实物、观察实验等。 工具手段工具手段 校企合作 强化技能 突出实践

2、莱芜职业技术学院 大家一定见过日常生活中一些常见的电子产品，比如：自动干手机、银行自动门、火灾报警器、智能小车等，同学们能不能说说它们的工作原理是什么？为什么这些产品能够自动的工作？它们的共同点是什么？ 共同特点：自动控制核心器件：单片机问题：单片机是什么？单片机可以用在哪些地方？课程引入课程引入校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 动画演示 “单片机控制的流水灯电路仿真实例”实验案例实验案例 用单片机和晶振复位电路等构建一个单片机最小系统，学习用Proteus软件画出电路图，并分析电路各组成部件的用途。为下一次课用单片机最小系统点亮一只发光二极管做好准备。提出任务提出任务校企合作 强

3、化技能 突出实践莱芜职业技术学院 多板机多板机 将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板上，各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（系统机） 单板机单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。 单片机单片机 将组成微机的微处理器、数据存储器（RAM）、程序存储器(ROM)、I/O口电路、定时计数器以及中断系统等集成在一块芯片上所形成的电子器

4、件。准备知识准备知识一、单片机的有关概念校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 二、单片机的基本结构组成（以80C51为例）校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 三、80C51的内部结构校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 1.80C51的微处理器（CPU）运算器：包括运算器：包括累加器累加器A A ；寄存器；寄存器B B ；程序状态字；程序状态字PSW PSW 。控制器：包括控制器：包括程序计数器程序计数器PC PC ；指令寄存器；指令寄存器IR IR ；定时与控制逻辑。；定时与控制逻辑。内部内部ROMROM容量容量4K4K字节字节, ,范围是：范围是：000H-0FF

5、FH000H-0FFFH内部内部RAMRAM容量容量128128字节字节, ,范围是：范围是：00H-7FH00H-7FH2.80C51的片内存储器3.80C51的I/O口及功能单元 有有4 4个个8 8位的并行口，即位的并行口，即P0-P3P0-P3。它们均为双向口，既可作为输入，又可作为输。它们均为双向口，既可作为输入，又可作为输出。每个口各有出。每个口各有8 8条条I/OI/O线。线。 有有1 1个全双工的串行口个全双工的串行口（利用（利用P3P3口的两个引脚口的两个引脚P3.0P3.0和和P3.1P3.1）；）； 有有2 2个个1616位的定时位的定时/ /计数器计数器 ； 有有1 1

6、套完善的中断系统，套完善的中断系统，共三类五个。共三类五个。4.80C51的特殊功能寄存器（SFR）内部有内部有SPSP，DPTRDPTR，PCPC，IEIE，IPIP等等2121个特殊功能寄存器单元，个特殊功能寄存器单元，它们同它们同内部内部RAMRAM的的128128个字节统一编址，地址范围是个字节统一编址，地址范围是80H80HFFHFFH。这些。这些SFRSFR只用到了只用到了80H80HFFHFFH中的中的2121个字节单元，且这些单元是离散分布的。个字节单元，且这些单元是离散分布的。校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 1.工作寄存器区 低端32个字节分成4个工作寄存器组，

7、每组8个单元，由PSW的RS1、RS0 决定当前工作寄存器组号 。寄存器0组 ：地址00H-07H；寄存器1组 ：地址08H-0FH；寄存器2组 ：地址10H-17H；寄存器3组 ：地址18H-1FH。校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 2.位寻址区3.通用RAM区 位寻址区之后的30H至7FH共80个字节为通用RAM区。这些单元可以作为数据缓冲器使用。在实际应用中，常需在RAM区设置堆栈。80C51的堆栈一般设在30H-7FH的范围内。栈顶的位置由SP寄存器指示。复位时SP的初值为07H，在系统初始化时可以重新设置。校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 4.特殊功能寄存器区

8、（SFR）校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 四、单片机最小系统1. 单片机最小系统概念和组成 是指用最少的元件能使单片机工作起来的一个最基本的组成电路，也即是单片机能正常工作所必需的的外围器件，主要是由单片机、晶振电路和复位电路构成。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2

9、/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89S51X1CRYSTALC122pC222pR11kC322u单片机:核心部件晶振电路：提供时钟周期，保证单片机复位电路：校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 2.晶振电路与时序内时钟电路外时钟电路 一个机器周期包含12个晶荡周期或6个时钟周期指令的执行时间称作指令周期 （单、双、四周期）校企合作 强化技能 突出实

10、践莱芜职业技术学院 复位目的是使单片机或系统中的其它部件处于某种确定的初始状态。单片机复位的条件是：必须使RST引脚加上持续二个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。单片机常见的复位电路如图（a）（b）所示。上电复位电路 按键与上电复位 3.80C51单片机的复位电路校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 用绘图软件绘制一个单片机最小系统图；选择、测试所需元器件及设备；在面包板上按照原理图安装并测试电路。开拓：如果用单片机控制一只发光二极管使其发亮，在该最小系统电路上该做怎样的改进方能实现？（引领下一个单元课程） 任务实施任务实施校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 参考电路图参考电路图校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 1.质量检查 （1）系统工艺检查； （2）功能检查。 2.填写检查单 学生填写检查单。 3.演示与汇报 学生分组对工作过程及结果进行演示和汇报，教师对结果进行检查。检查控制检查控制校企合作 强化技能 突出实践莱芜职业技术学院 1.结果评价 （1）自评：学生对本项目的整个实施过程进行评价； （2）互评：以小组为单位，分别对其他组做