《微机原理及其应用》课件

1、微机原理及其应用任课教师：肖宝平办公室：仰仪中楼306 微机原理及其应用任课教师：肖宝平实验时间 : (17学时)预备知识：数电、模电、电工实习第0章 绪论 第1章 单片机基础知识第2章 MCS51单片机硬件结构 第3章 MCS-51指令系统 第4章 汇编语言程序设计 第5章 存储器系统设计第6章 MCS51定时/计数器、串行口及中断系统 第7章 I/O接口扩展设计及应用 第8章 数模及模数转换器接口 课堂授课时间: (51学时)实验时间 : (17学时)课堂授课时间: (51学时)第0章 绪 论第0章 绪 论 在工业、农业、军事、安保、金融、仪器仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、娱乐休闲

2、、健身、体育竞赛、服务领域,大量单片机-嵌入式技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。 请稍微留心一下我们的周围，看看身边到底发生了什么变化？数码技术的发展! 在工业、农业、军事、安保、金融、仪器仪表、航空航天、医疗单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域微机原理及其应用课件单片机与嵌入式技术 重要吗？有用吗？遥远吗？Answer： 它们在各个领域有非常重要的作用(核心技术)。单片机与嵌入式技术0.1 计算机发展与组成1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语言、汇编语言编程。0.1.1 发展概况(按元件划

3、分)1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储器，出现多终端计算机和计算机网络。1971- 第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算机、单片微型计算机，外部设备多样化。1981- 第五代人工智能计算机。模拟人的智能和交流方式。0.1 计算机发展与组成1946-1958 第一代电子管计0.2.1 单片机简介单片机即单片微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口等)集成在一小块硅片上的微型机。0.2 单片机简介与发展0.2.1 单片机简介单片机即单片微型计算机，是将计算机主机单

4、片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高优势(集成度高0.2.2 单片机发展概况1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列1978- 高档8位单片机 Intel MCS-51系列：-51子系列：8031/8051/8751-52子系列：8032/8052/8752（增强型）低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/10511983- 16位单片机 Intel

5、MCS-96 系列8098/8096、80C198/80C196, DSP32位单片机 ARM0.2.2 单片机发展概况1976-1978 初级8位单片机0.2.3 单片机发展趋势超小型、低价(例如：PIC芯片)单片机 DSP(实时性更强、高速数据传输， 彩屏手机) 单片机的多元化发展：Intel Motorola Philips Atmel Siemens LG Microchip EPSON NEC SAMSUNG Cilicon0.2.3 单片机发展趋势超小型、低价(例如：PIC芯片) 第一章：单片机基本知识第一章：单片机基本知识 单片机PC机主板CPU1.1 几个概念： 单片机PC机主

6、板CPU1.1 几个概念：1.微处理器Microprocessor又称CPU是微型机的核心。 2.微型机MicrocomputerCPU三条总线（地址总线、数据总线、控制总线）存贮器I/O接口 即Personal Computer软件、操作系统和应用程序 3.单片机Single Chip Microcomputer 。 CPURAMROMT/CI/O接口UART一块芯片2,3 间的差别在于：复杂和简单：软件：编译器和仿真系统监控程序汇编语言，C51但应用领域广泛，价格也不同。 1.1 几个概念：1.微处理器Microprocessor又称CPU是微型机辅助电路CPUROMRAMI/O外设控制总

7、线CB数据总线DB地址总线AB1.2 微型机模型的组成 1.2.1 微机硬件组成 1. 所有部件都连接在三总线上，各部件之间通过总线传送信息。2.挂到总线上的器件必须具有三态结构：0，1，高阻高阻态：使器件与总线断开，使仅被CPU选中的那个器件与总线相连，防止竞争干扰。辅助电路ROMRAMI/O外设控制总线CB数据总线DB地址总DYTSCDYTSC单向三态电路符号图TSC D Y 0 0 0 1 1 1 0 高 1 阻 三态结构：TSC3412Vcc3单向三态电路图DY 00110通止01001通止1DYTSCDYTSC单向三态电路符号图TSC D 双向三态电路符号图DYTSC1TSC2 TS

8、C1 TSC2 D Y 1 0 DY 0 1 YD 0 0 高阻 双向三态双向三态电路符号图DYTSC1TSC2 TSC1 CPUROMRAM并行I/O串行I/O定时器中断系统总线结构程序存贮器：164KB，数据存贮器64256B24个并行口12个串行口23个定时器1.2.2 单片机的内部结构 ROMRAM并行I/O串行I/O定时器中断系统总线结构程序存 1.2.3 单片机软件系统： 机器语言：由0，1组成的操作数来编写程序汇编语言：用符号代替操作数来编写的程序，由于指令助记符与机器代码有一一对应关系。它是一种面向机器的语言（不能通用）。优点速度快、效率高。通用性差。 高级语言：用C语言来编写

9、程序，然后通过“编译”程序生成代码，是一种面向问题的语言，容易学习和理解。 1.2.3 单片机软件系统：1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点(1) 体积小，成本低，易于嵌入系统内部。(2) 面向控制，能解决各类简单到复杂的控制任务。(3) 抗干扰能力强，适应温度范围宽，可在恶劣环境下可靠工作。(4) 易实现多机和分布式控制1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点(1) 体积小，成1.4.7 单片机应用系统三个层次的关系 1.4.7 单片机应用系统三个层次的关系 1.4.8 单片机系统的开发过程 (1) 明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。(2) 设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送 工厂制作。(3) 完成器件的安装焊接。(4)根据硬件设计和系统要求编写应用程序。(5)在线调试软硬件（仿真）。(6) 使用编程器烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。 1.4.8 单片机系统的开发过程原理图(.sch)PCB板(.pcb)应用系统涉及：单片机及嵌入式开发知识、模拟电路，数字电路，软件编程（汇编，C语言，Visual C+）,现场调试能力原理图(.sch)