汽车单片机及局域网技术（单元一）

1、 课程名称：汽车单片机及局域网技术 授课教师：巩学军概述MCS-51单片机基础知识单片机基础微型计算机工作原理1.1 微型计算机的工作原理1.2 微型计算机硬件系统中央处理器存贮器键盘外存贮器显示器打印机传感器和执行机构一位LED或LCD显示多位LED或LCD显示CRT显示微机的外部设备模拟量输入装置模拟量输出装置数字量输入装置数字量输出装置接口通信随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。通信有并行通信和串行通信两种方式。在多微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通信方式。计算机通信是

2、将计算机技术和通信技术的相结合，完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换 。可以分为两大类：并行通信与串行通信。并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送 。并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。 串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用 网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。 单片集成电路构成的计算机SCPSingle Chip Processor 什么是单片机？单片机 计算机，应该包括5个组成部分 40条引脚（也有20脚的

3、，甚至8脚） CPU：运算、控制 ROM：存放程序 RAM：数据存储 输入/输出口：并行PIO和串行SIO 其它：（A/D、D/A电路、WDT、时钟日历等） 价格：几元￥几十元￥ 计算机系统通常由多块印刷电路板制成多板机 主板显卡声卡存储器接口网卡输入输出接口内存条CPUCPUCPU芯片内存条存储器接口存储器芯片输入输出接口输入输出接口芯片定时计数器芯片A/D、D/A芯片单板机 印 刷 电 路 板 单 硅 晶 片 CPU存储器控制电路定时器时钟电路I / O口单片机 引脚数：40脚、24脚、20脚，甚至有8脚 PDIP封装 封装形式 PLCC封装 68脚、44脚（1）体积小，重量轻；（2）可靠

4、性高，运行速度快，抗干扰能力强；（3）控制功能强，使用灵活；（4）性价比高， 几元￥几十元￥；（5）易扩展，易于开发；（6）集成度高，片内常内置OTP型、FLASH型程序存储 器存储器。容量一般在8KB以下；（7）内置SRAM一般为128B，256B，满足一般应用要求。单片机特点应用领域家用电器；工业过程控制仪器仪表智能武器航空、汽车等领域1975年，TI，TMS10001976年，Intel，MCS-481980年，Intel，MCS-51 1983年，Intel，MCS-96 199X年，各类专用单片机2000年，特殊功能单片机出现。 MCS-51内核+（CAN、USB总线等） CPU核+

5、自由定制电路+内嵌程序系统 发展历史单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分内部RAM:共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分内部ROM：4KB掩膜，用于存放程序，原始数据和表格单片机的结构CP

6、UROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分并行I/O口：4个8位的I/O口，P0 P1 P2 P3。单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分串行口：一个全双工串行口单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入

7、 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个）单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时活计数功能单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许

8、晶振频率6MHZ和12MHZ单片机的结构CPUROM存储器时钟RAM存储器SFR特殊寄存器定时/计数器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD计数输入 T0 T1中断系统INT0 INT1外扩展部分中央处理器CPU:8位，运算和控制功能单片机系统硬件部分软件部分单片机芯片外围器件CPU内存中断控制逻辑通用接口运算器寄存器组控制器并行I / O口串行UART定时/计数器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264指令系统应用程序单片机应用系统组成如何使用？1 接上电源：这当然是必不可少的。 大部分单片机使用+5V电源。2 振荡电路：

9、单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作。单片机内部已集成了振荡器，只要买来晶振、电容，连上外部引脚就可以了。 3 复位引脚：为何需要复要复位？单片机是一种时序电路，必须清零后才能正常工作。MCS-51单片机是高电平复位。/EA引脚：引脚接地or电源。选择使用内部or外部ROM。 例: MCS-51单片机系统。 Vcc接+5V，Vss接地；XTAL1、XTAL2接12MHz晶体振荡器；/EA接+5V，使用内部程序存储器；RST上电高电平复位。LED1经1K电阻上拉到+5V；K1、K2经10K电阻上拉到+5V. 、硬件、软件P87C591单片机 概述 P87C591是一个单片8位高性能

10、微控制器，具有片内CAN控制器，从80C51微控制器家族派生而来。它采用了强大的80C51指令集并成功地包含了PHILIPS半导体SJA1000 CAN控制器强大的PeliCAN功能。 全静态内核提供了扩展的节电方式。振荡器可停止和恢复而不会丢失数据。改进的1：1内部时钟预分频器在12MHz外部时钟速率时实现500ns指令周期。 微控制器以先进的CMOS工艺制造，并设计用于汽车和通用的工业应用。除了80C51的标准特性之外，器件还为这些应用提供许多专用的硬件功能。 P87C591组合了P87C554(微控制器)和SJA1000(独立的CAN控制器)的功能，并具有下面的增强特性： 增强的CAN接

11、收中断 扩展的验收滤波器 验收滤波器可在运行中改变 P87C591和P87C554之间的主要区别在于： 片内CAN控制器 6输入ADC 低电平复位 44个引脚特性 16K字节内部程序存储器，512字节片内数据RAM； 3个16位定时/计数器：T0、T1和T2(捕获&比较)， 1个片内看门狗定时器T3； 带6路模拟输入的10位ADC，可选择快速8位ADC； 2个8位分辨率的脉宽调制输出(PWM)； 具有32个可编程I/O口(准双向、推挽、高阻和开漏)； 带硬件I2C总线接口； 全双工增强型UART，带有可编程波特率发生器 双DPTR； 可禁止ALE实现低EMI； 低电平复位信号； 增强型Peli

12、CAN内核； 增强的温度范围：-40+85； 提供PLCC44、QFP44封装。仿真系统（仿真器）仿真单片机的管脚时序、 内部所有内部资源（寄存器、RAM等）用户PCB板样机系统PCB编程器将调试完成的程序固化到ROM或单片机中PC机系统提供仿真集成环境管理 单片机的应用开发仿真系统开发方法 开发步骤： 制成用户PCB板，焊接或插入除单片机、EPROM之外的所有其它器件； 将仿真器连接到PC扩展槽或端口； 将仿真器的仿真头插入用户PCB板的单片机插槽；PC机上编程，设计。并进行汇编调试，剔除错误；单片机开发系统一般应具备以下四方面的基本功能： 系统硬件电路的诊断与检查； 用户程序的输入修改； 程序的运行调试； 程序固化。 进行