《微机原理及其应用》课件.ppt

1、微机原理及其应用,任课教师：肖宝平 办公室：仰仪中楼306,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),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、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

2、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!,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)。,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

3、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。,0.2.1 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,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、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。,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 I

4、ntel 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89C2051/1051,1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196, DSP 32位单片机 ARM,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 SA

5、MSUNG Cilicon,第一章：单片机基本知识,单片机,PC机主板,CPU,1.1 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：,1.2 微型

6、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。,TSC D Y 0 0 0 1 1 1 0 高 1 阻,三态结构：,D,Y,0,0,1,1,0,通,止,0,1,0,0,1,通,止,1,双向三态电路符号图,D,Y,TSC1,TSC2,双向三态,1.2.2 单片机的内部结构, 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

7、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。,1.4.6 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,1.4.7 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。,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