《单片机及C51基础》课件

《单片机及C51基础》PPT课件单片机简介C51单片机介绍C51单片机开发环境C51单片机编程基础C51单片机的中断系统C51单片机的定时器/计数器C51单片机的串行通信contents目录01单片机简介0102单片机的定义单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、价格便宜等优点，广泛应用于智能仪表、智能家居、智能控制等领域。单片机是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机的主要部件，形成一个微型的计算机系统。1970年代初，随着微处理器技术的成熟，单片机开始出现。1980年代初，随着CMOS技术的广泛应用，单片机的集成度得到了极大的提高，性能也得到了很大的提升。1990年代以后，随着嵌入式系统的发展，单片机逐渐向智能化、网络化方向发展。单片机的历史与发展智能仪表单片机在智能仪表中应用广泛，如智能水表、智能电表等。智能家居单片机可以作为智能家居的控制核心，实现家庭智能化控制。智能控制单片机在智能控制领域应用广泛，如智能机器人、智能无人机等。单片机的应用领域02C51单片机介绍高效能C51单片机采用高性能的处理器，具有高速的数据处理能力和低功耗的特点。集成度高C51单片机集成了多种外设，如ADC、DAC、PWM等，方便用户进行各种应用开发。灵活性好C51单片机有多种封装形式和管脚排列，可根据实际需要进行选择。开发工具丰富C51单片机的开发工具丰富，包括编译器、调试器、仿真器等，方便用户进行开发。C51单片机的特点中央处理器C51单片机的核心部分，负责执行指令和控制整个系统。存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存储程序代码和数据。外设包括各种输入输出接口、定时器、串口等，用于实现各种应用功能。总线用于连接各个部件，实现数据传输和控制。C51单片机的结构123C51单片机采用C语言作为编程语言，具有简单易学、可读性强、可移植性好等优点。C语言汇编语言是一种低级语言，与硬件紧密相关，可用于编写底层驱动程序或优化程序性能。汇编语言混合编程是一种编程方式，将C语言和汇编语言混合使用，可以充分发挥各自的优势，提高程序的性能和可维护性。混合编程C51单片机的编程语言03C51单片机开发环境是一款由德国Keil公司开发的集成开发环境（IDE），专门用于嵌入式系统开发，特别是针对微控制器（MCU）和嵌入式系统。提供了一套完整的开发工具，包括编译器、链接器、调试器和仿真器等，用于编译、链接、调试和仿真C51单片机的程序。Keil软件介绍Keil软件的安装与配置01下载Keil软件安装包，并按照提示进行安装。02安装完成后，需要进行一些必要的配置，如设置工作目录、选择目标芯片型号等。配置完成后，可以开始使用Keil软件进行C51单片机的开发。03ABCDKeil软件的使用方法在工程中编写C51单片机程序，可以使用Keil软件提供的编辑器进行编写。打开Keil软件，创建一个新的工程或打开一个已有的工程。调试程序，使用Keil软件的调试器进行程序的调试，查看程序的运行结果和调试信息。编译程序，将程序编译成可在单片机上运行的二进制文件。04C51单片机编程基础整型包括short、int、long等，用于存储整数。位型以bit表示，用于存储单个位。字符型以char表示，用于存储字符。浮点型包括float、double等，用于存储小数。C51的数据类型包括加、减、乘、除等。算术运算符包括与、或、非等。逻辑运算符用于比较两个值的大小关系。关系运算符对二进制位进行操作。位运算符C51的运算符与表达式主程序可重复使用的代码块，可以接受参数并返回值。函数条件语句循环语句01020403如for、while等，用于重复执行某段代码。程序的入口点。如if...else、switch等，用于控制程序的流程。C51的程序结构标准库函数C51自带的一些常用函数，如输入输出函数、数学函数等。中断函数用于处理单片机外部事件，如定时器中断、串口中断等。自定义函数用户自己定义的函数，用于实现特定功能。C51的函数05C51单片机的中断系统中断的概念中断是CPU在执行程序过程中，出现紧急事件需要处理时，暂时停止当前的工作，转去处理突发事件，处理完毕后再回到原来被中断的地方继续执行。中断的作用实现实时处理、分时操作、故障处理、外设和CPU通信。中断的概念与作用C51单片机的中断源外中断源由外设发出的请求信号，如键盘、打印机等。内中断源由单片机内部产生的中断请求信号，如定时器溢出、串行口发送完成等。中断请求当某个中断源发出中断请求时，CPU暂停当前程序的执行。优先级判断根据中断源的优先级，CPU选择优先级最高的中断源进行处理。中断允许CPU的中断允许位控制是否响应中断请求。C51单片机的中断处理过程CPU将当前执行的程序现场保存到堆栈中。保存现场执行中断服务程序恢复现场返回CPU转去执行相应的中断服务程序。执行完中断服务程序后，CPU将堆栈中的数据恢复到寄存器中。CPU返回到被中断的程序处继续执行。C51单片机的中断处理过程06C51单片机的定时器/计数器定时器/计数器是单片机内部或外部的一个功能模块，用于产生定时或计数的功能。在C51单片机中，定时器/计数器主要用于时间测量、产生定时中断、PWM波形输出等。定时器/计数器的概念与作用定时器/计数器作用定时器/计数器概念定时器/计数器类型C51单片机内部通常包含两个定时器/计数器，即Timer0和Timer1。Timer0/Timer1特点Timer0/Timer1具有独立的输入捕获/输出比较/PWM功能，可配置为8位或16位自动重装载模式。C51单片机的定时器/计数器类型03定时器/计数器的中断处理当定时器/计数器的计数值达到预设值时，会产生一个中断信号，需要进行相应的中断处理程序编写。01定时器/计数器的初始化在使用定时器/计数器之前，需要对其进行初始化配置，包括设置工作模式、输入时钟源、计数值等。02定时器/计数器的启动与停止通过编程控制指令，可以启动或停止定时器/计数器的运行。定时器/计数器的使用方法07C51单片机的串行通信串行通信指数据在单条信号线上逐位传输，具有线路简单、占用资源少、易于扩展等优点。作用实现单片机之间或单片机与计算机之间的远程数据传输与控制，广泛应用于工业自动化、智能家居等领域。串行通信的概念与作用03用户可以通过配置控制寄存器来选择通信模式、波特率等参数。01C51单片机内置了全双工的串行通信接口，支持异步和同步两种通信模式。02接口包括发送和接收两个数据缓冲器、波特率发生器以及控制寄存器等。C51单片