单片机原理及其应用课件--第六章-1
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新编单片机原理与应用第六章课件资料
6.1 串行通信基础
控制器与外部设备或控制器与控制器之间的数据 传送称为通信。
通信方式: 并行通信 和 串行通信。 串行通信就是数据按位顺序串行传送,最少只需 一根传输线即可完成,成本低, 但速度慢。 串行通信分又可分为同步和异步两种方式。 同步通信是通过发送同步字符协调发送方和接收 方的串行通信方式,要求双方的时钟严格同步。 异步通信是通信发送方与接收方使用各自的时钟 分别控制数据的发送和接收的串行通信方式。
串行通信有以下三种连接形式:
单工(Simplex)形式:数据传送是单向的,通信双方 中一方固定为接收端,另一方固定为发送端。
半双工(Half-duplex)形式:数据传送是双向的,但 任何时刻只能由其中的一方发送数据,另一方接收 数据,发送和接收不能同时进行。
全双工(Full-duplex)形式:数据传送是双向的,且 可以同时发送和接收数据。
SMOD: 波特率倍增位。 在串行口方式1、方式2、方式3时,波特率与
SMOD有关,当SMOD=1时,波特率提高一倍。 复位时,SMOD=0。
6.3.3 中断允许寄存器IE
7
654 3
2
10
EA - - ES ET1 EX1 ET0 EX0
开放串行口中断: EA=1 ES=1
主要内容
6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构与工作原理 6.3 串行口的控制寄存器 6.4 单片机串行通信工作方式 6.5 单片机串行通信接口技术
在方式0和方式1中,该位未用。
RB8: 接收到数据的第九位。 在方式2或方式3中,作为奇偶校验位或地址帧
(1)/数据帧(0)的标志位。 在方式1时,若SM2=0,则RB8是接收到的停止位。
TI: 发送中断标志位。 在方式0时,当串行发送第8位数据结束时,或在
《单片机原理及应用》ppt课件
• 可靠性:选用经过稳定测试、质量可靠的 外围设备。
外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心,实现对家居 环境的监测和控制,如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制,提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器,实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化,如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器,实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点,广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点,适用于各种 复杂的应用场景。
外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心,实现对家居 环境的监测和控制,如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制,提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器,实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化,如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器,实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点,广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点,适用于各种 复杂的应用场景。
单片机原理及应用(课件)
输出接口
实现单片机向外部设备输出信号的功能。
输入输出接口的扩展
通过I/O口的扩展,可以实现更多设备的控 和信号的采集。
03 单片机编程语言与开发环 境
单片机编程语言概述
单片机编程语言分类
根据单片机的特性和应用需求,单片机编程语言可分为机器语言、汇 编语言和高级语言。
机器语言
机器语言是直接用二进制代码编写的语言,是单片机能够直接识别的 唯一语言。
物联网时代单片机的应用前景
1 2
智能感知
单片机作为物联网感知层的重要组件,能够实现 各种传感器数据的采集和处理,为上层应用提供 可靠的数据支持。
无线通信
单片机集成无线通信模块,可以实现远程数据传 输和控制,为物联网应用提供了便利的通信手段。
3
边缘计算
单片机具备强大的计算能力,可以实现边缘计算 功能,减轻云端负担,提高数据处理速度和实时 性。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言,使用助记符表示指令,易于理解和记忆。
高级语言
高级语言是一种更接近自然语言的编程语言,如C、C等,具有更高 的编程效率和可移植性。
C语言在单片机开发中的应用
C语言的优势
C语言具有高效、可移植性强、易于维护等优点,适合用于单片 机开发。
C语言的移植性
由于C语言是一种高级语言,其代码可以在不同的单片机平台上 进行移植,提高了代码的可重用性。
按键输入是单片机应用中常 见的输入方式之一,通过按 键可以实现对单片机程序的
触发和控制。
具体实现方法:将按键的一 端连接到单片机的I/O端口,
另一端接地。当按键被按下 时,I/O端口会收到一个低电
平信号,单片机程序通过检 测这个信号的变化可以判断
单片机原理及应用教程(C语言版)-第6章 MCS-51单片机的定时器计数器
6.1.1 单片机定时器/计数器的结构
MCS-51单片机定时器/计数器的原理结构图
T0(P3.4) 定时器0 定时器1 T1(P3.5) 定时器2 T2EX(P1.1)
T2(P1.0)
TH0
溢 出 控 制
TL0
模 式 溢 出
TH1
控 制
TL1
模 式 溢 出
TH2
TL2
重装 捕获
RCAP 2H
RCAP 2L
6.2.2 T0、T1的工作模式
信号源 C/T设为1,为计数器,用P3.4引脚脉冲 C/T设为0,为定时器,用内部脉冲 运行控制 GATE=1,由外部信号控制运行 此时应该设置TR0=1 P3.2引脚为高电平,T0运行 GATE=0, 由内部控制运行 TR0设置为1,T0运行
6.2.2 T0、T1的工作模式
6.2.3 T0、T1的使用方法
例6-1 对89C52单片机编程,使用定时器/计 数器T0以模式1定时,以中断方式实现从P1.0引 脚产生周期为1000µ s的方波。设单片机的振荡频 率为12MHz。 分析与计算 (1)方波产生原理 将T0设为定时器,计算出合适的初值,定 时到了之后对P1.0引脚取反即可。 (2)选择工作模式 计算计数值N
6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器
TR1、TR0:T1、T0启停控制位。 置1,启动定时器; 清0,关闭定时器。
注意: GATE=1 ,TRx与P3.2(P3.3)的配合控制。
IE1、IE0:外部中断1、0请求标志位 IT1、IT0:外部中断1、0触发方式选择位
6.2.2 T0、T1的工作模式
6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器
GATE=0,禁止外部信号控制定时器/计数器。 C/T——定时或计数方式选择位 C/T=0,为定时器;C/T=1,为计数器 计数采样:CPU在每机器周期的S5P2期间,对 计数脉冲输入引脚进行采样。
单片机原理及应用chapter6
IC3
6000H~7FFFH
8KB
存
储
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
外
部
数
据
存
储
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
各62128地址分配表
138译码器输入 138译码器 P2.7 P2.6 有效输出 选中芯片
地址范围
存储容量
00
外
Y0
IC1
0000H~3FFFH 16KB
数
CE:是片选输入线,低电平有效;
据
WE:写允许信号输入线,低电平有效;
存
OE:读选通信号输入线,低电平有效;
储
VCC:工作电源+5V。 GND:电源地。
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
外
部
数
据
存
储
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
静态RAM通常有读出、写入和未选中三种工作方式。
展
外部数据存储器的操作时序
MCS-51单片机设置了专门指令MOVX来访问外部数 据存储器,共有4条寄存器间接寻址指令。
外
部
数
据
存
储
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
外
部
数
据
存
储
器
的
扩
第六章 MCS-51单片机存储器的扩展
展
常用的静态RAM芯片
最 常 用 的 静 态 RAM 芯 片 有 6116 ( 2kB×8 ) 、 6264
《单片机原理与应用》ppt课件
条件转移指令
子程序调用与返回
根据某个条件判断的结果来决定 程序是否转移到指定的地址执行, 如JZ(零转移)、JNZ(非零转 移)等。
子程序是一段可以独立执行的程 序段,通过调用指令CALL实现子 程序的调用和返回。在调用子程 序时,需要将返回地址压入堆栈; 在子程序返回时,再从堆栈中弹 出返回地址并执行返回操作。
人机交互设备(键盘、显示器等)接口设计
键盘接口设计
通过扫描键盘矩阵或接收键盘中断的方式,读取按键信息并转 换为相应的数据或命令。
显示器接口设计
根据显示器的类型和通信协议,设计相应的接口电路和驱动程 序,实现单片机对显示器的控制和数据传输。
应用实例分析:智能家居控制系统设计
系统概述
介绍智能家居控制系统的功能、 组成和工作原理,包括中央控制 器、传感器、执行器等部分。
AVR系列
ARM系列
采用先进的RISC结构,具有高速度、低功耗、 丰富的外设接口等特点,适用于物联网等领 域。
采用高性能的32位RISC结构,具有强大的处 理能力和丰富的外设接口,适用于高端嵌入 式系统等领域。
02
单片机基本原理
微处理器结构与工作原理
微处理器内核结构 包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器组、控制单元等。
04
C语言程序设计在单片机 中的应用
C语言与汇编语言比较
高级语言与低级语言
C语言属于高级语言,具有易于理解、编写和维护的特点;而汇编 语言是低级语言,更接近硬件,但编写复杂且可读性较差。
可移植性
C语言具有良好的可移植性,可以在不同平台上运行;而汇编语言 与特定硬件平台紧密相关,可移植性差。
执行效率
创建工程文件
在编译器中创建新的工程文件,并添 加源代码文件、头文件等。
精品课件-新编单片机原理与应用-第6章
内含OTP ROM、Flash ROM程序存储器的MCS-51及兼容芯片, 如87C51/52/54/58、89C51/52/54/58、87C51×2/52 ×2/54×2/58×2、89C51×2/52×2/54×2/58X2、AT89S51 /52/53已成为主流芯片,这类芯片无须扩展外部程序存储器, 一般只需扩展外部数据存储器和I/O端口。
1
第6章 数字信号输入/输出接口电路
➢6.1 开关信号的输入/输出方式 ➢6.2 I/O资源及扩展 ➢6.3 简单显示驱动电路 ➢6.4 LED数码管及其显示驱动电路 ➢6.5 LCD显示器件及其驱动电路 ➢6.6 键盘电路 ➢6.7 并行接口及应用实例 ➢6.8 光电耦合器件接口电路 ➢6.9 单片机与继电器接口电路 ➢6.10 电平转换电路
7
3. 矩阵输入/输出方式 将CPU I/O引脚分成两组,用n条引脚构成行线,m条引脚 构成列线,行、列交叉点就构成了所需的n × m个检测点。显 然,所需的I/O引脚数目为n + m,而检测点总数达到了n × m 个,如图6-1(c)所示。可见,I/O引脚的利用率较高,硬件开 销少,因此得到了广泛应用。
12
但在MCS-51系统中,没有独立的I/O端口地址空间,即I/O地址 空间是外部数据存储器空间的一部分,因此,只要系统中使用 了可寻址的I/O接口芯片,如8155、8255等,也不能将P0 口作 为一般意义上的I/O引脚使用,P2口也不能作为一般意义上I/O 引脚使用,除非扩展外部RAM和I/O端口地址小于256字节,P2 口才可作为一般意义上的I/O引脚使用(通过“MOVX @Ri, A” 和“MOVX A, @Ri”访问)。
Байду номын сангаас
5
在图6-1(a)中,P1.2作为输出引脚,驱动LED发光二极管。 如果CPU I/O引脚驱动电流有限,则必须外接驱动器,如集电 极开路输出的7407或7406等。
1
第6章 数字信号输入/输出接口电路
➢6.1 开关信号的输入/输出方式 ➢6.2 I/O资源及扩展 ➢6.3 简单显示驱动电路 ➢6.4 LED数码管及其显示驱动电路 ➢6.5 LCD显示器件及其驱动电路 ➢6.6 键盘电路 ➢6.7 并行接口及应用实例 ➢6.8 光电耦合器件接口电路 ➢6.9 单片机与继电器接口电路 ➢6.10 电平转换电路
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3. 矩阵输入/输出方式 将CPU I/O引脚分成两组,用n条引脚构成行线,m条引脚 构成列线,行、列交叉点就构成了所需的n × m个检测点。显 然,所需的I/O引脚数目为n + m,而检测点总数达到了n × m 个,如图6-1(c)所示。可见,I/O引脚的利用率较高,硬件开 销少,因此得到了广泛应用。
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但在MCS-51系统中,没有独立的I/O端口地址空间,即I/O地址 空间是外部数据存储器空间的一部分,因此,只要系统中使用 了可寻址的I/O接口芯片,如8155、8255等,也不能将P0 口作 为一般意义上的I/O引脚使用,P2口也不能作为一般意义上I/O 引脚使用,除非扩展外部RAM和I/O端口地址小于256字节,P2 口才可作为一般意义上的I/O引脚使用(通过“MOVX @Ri, A” 和“MOVX A, @Ri”访问)。
Байду номын сангаас
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在图6-1(a)中,P1.2作为输出引脚,驱动LED发光二极管。 如果CPU I/O引脚驱动电流有限,则必须外接驱动器,如集电 极开路输出的7407或7406等。
单片机原理及应用PPT课件
02
单片机基本原理
单片机的硬件结构
01
02
03
04
中央处理器
负责执行指令和控制单片机工 作。
存储器
用于存储程序和数据。
输入/输出接口
实现单片机与外部设备的通信 。
时钟电路
提供单片机工作所需的时钟信 号。
单片机的指令系统
指令集
单片机所能执行的指令集合。
指令格式
指令的编码格式和长度。
寻址方式
确定操作数所在地址的方式。
统上运行。
项目管理工具
IAR Embedded Workbench提供了 项目管理工具,方便用户管理项目文
件和资源。
高效编译器和调试器
IAR Embedded Workbench提供了 高效的编译器和调试器,支持多种单 片机型号。
图形化界面设计工具
IAR Embedded Workbench支持图 形化界面设计,方便用户设计人机交 互界面。
单片机原理及应用
• 单片机概述 • 单片机基本原理 • 单片机编程语言与开发环境 • 单片机应用实例 • 单片机发展趋势与展望
01
单片机概述
单片机的定义与特点
定义
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 接口等主要计算机部件,形成一个完 整的微型计算机系统。
特点
单片机具有体积小、功耗低、可靠性 高、价格便宜等特点,广泛应用于各 种智能控制领域。
单片机的应用领域
工业控制
单片机可以用于各种自 动化设备的控制,如智 能仪表、传感器、执行
器等。
智能家居
单片机可以用于智能家 居系统的控制,如智能 照明、智能安防、智能
家电等。
《单片机原理及应》课件
指令的执行过程
中断的基本概念
中断的产生、优先级和向量地址等。
中断处理过程
中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等阶段。
中断服务程序的编写
如何编写中断服务程序以及中断服务程序的入口地址。
03
CHAPTER
单片机开发流程
03
选择合适的单片机
基于应用需求和单片机特点,选择最适合项目的单片机型号。
01
无线通信技术的引入,使得单片机能够实现远程控制和数据传输,提高了应用的灵活性。
单片机可以作为智能家居的核心控制芯片,实现家电的远程控制和智能化管理。
智能家居
通过单片机和物联网技术的结合,可以实现物流过程的实时追踪和监控。
物流追踪
单片机可以应用于农业智能化领域,如智能灌溉、温室控制等,提高农业生产效率。
总结词:应用范围
详细描述:单片机在各个领域都有广泛的应用,如智能家居、工业控制、汽车电子、医疗器械等。通过单片机,可以实现智能化控制和远程监控等功能。
总结词:发展轨迹
详细描述:单片机的发展经历了多个阶段,从最早的4位单片机到8位、16位、32位等更高性能的单片机,其功能和性能不断提升。同时,单片机的开发平台和编程语言也在不断演进,使得开发更加便捷高效。
烧录程序到单片机
使用烧录器将可执行文件烧录到单片机中。
04
CHAPTER
单片机应用实例
05
CHAPTER
单片机发展趋势与展望
嵌入式系统
单片机正逐渐向嵌入式系统发展,通过集成更多的功能和接口,实现更复杂的应用。
低功耗设计
随着节能环保意识的提高,低功耗设计成为单片机的一个重要发展方向。
无线通信技术
明确应用需求
根据项目需求,确定单片机的功能和性能要求。
中断的基本概念
中断的产生、优先级和向量地址等。
中断处理过程
中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等阶段。
中断服务程序的编写
如何编写中断服务程序以及中断服务程序的入口地址。
03
CHAPTER
单片机开发流程
03
选择合适的单片机
基于应用需求和单片机特点,选择最适合项目的单片机型号。
01
无线通信技术的引入,使得单片机能够实现远程控制和数据传输,提高了应用的灵活性。
单片机可以作为智能家居的核心控制芯片,实现家电的远程控制和智能化管理。
智能家居
通过单片机和物联网技术的结合,可以实现物流过程的实时追踪和监控。
物流追踪
单片机可以应用于农业智能化领域,如智能灌溉、温室控制等,提高农业生产效率。
总结词:应用范围
详细描述:单片机在各个领域都有广泛的应用,如智能家居、工业控制、汽车电子、医疗器械等。通过单片机,可以实现智能化控制和远程监控等功能。
总结词:发展轨迹
详细描述:单片机的发展经历了多个阶段,从最早的4位单片机到8位、16位、32位等更高性能的单片机,其功能和性能不断提升。同时,单片机的开发平台和编程语言也在不断演进,使得开发更加便捷高效。
烧录程序到单片机
使用烧录器将可执行文件烧录到单片机中。
04
CHAPTER
单片机应用实例
05
CHAPTER
单片机发展趋势与展望
嵌入式系统
单片机正逐渐向嵌入式系统发展,通过集成更多的功能和接口,实现更复杂的应用。
低功耗设计
随着节能环保意识的提高,低功耗设计成为单片机的一个重要发展方向。
无线通信技术
明确应用需求
根据项目需求,确定单片机的功能和性能要求。
单片机原理与应用第6章
三、系统扩展及总线结构
80C51
图5.2
P0口分时复用
D0~n ~ P0 ALE R/W 单片机 ALE
锁 存 地 址 地址 采 样 数 据 采 样 数 据 Di Qi G 地址锁存器
A0~n ~
R/W 存储器
锁 存 地 址
P0
地址
R/W
三、系统扩展及总线结构
地址锁存器
MCS-51单片机的P0口是地址线/数据线分时复用的,实现 这一功能需要引入地址锁存器。常用的地址锁存器的芯片一 般有两类:一类是8D触发器,如74LS273、7474LS377等,另 一类是位锁存器,如74LS373、8282等。
74LS373
8031
6264的地址分配表
P2.7 P2.6 1 1 0 1 0 1
P2.5 0 1 1
选中芯片 6264(1) 6264(2) 6264(3)
地 址 范 围 C000--DFFFH A000--BFFFH 6000--7FFFH
存储容量 8K 8K 8K
例3:某微机系统用62128构成64K存储系统,试将其与 8051进行连接
第6章 单片机系统扩展
6-1 系统扩展及总线结构 6-2 数据存储器扩展 6-3 程序存储器扩展 6-4 I/O扩展 I/O扩展
6-1 系统扩展及总线结构 一、单片机内部资源
8位CPU; 位 ; 4KB字节掩膜 字节掩膜ROM程序存贮器(8031无); 程序存贮器( 字节掩膜 程序存贮器 无 128字节内部 字节内部RAM数据存贮器; 数据存贮器; 字节内部 数据存贮器 21个特殊功能寄存器 个特殊功能寄存器(SFR); 个特殊功能寄存器 ; 2个16位的定时器 计数器; 位的定时器/计数器 个 位的定时器 计数器; 1个全双工的异步串行口 个全双工的异步串行口; 个全双工的异步串行口 4个8位并行 口; 位并行I/O口 个 位并行 5个中断源、2级中断优先级的中断控制器; 个中断源、 级中断优先级的中断控制器 级中断优先级的中断控制器; 个中断源
单片机原理及应用课件
模拟/数字转换器
解释模拟/数字转换器(ADC)和数字/模拟转换器(DAC)的作用和汇编语言在单片机编程中的应用,以及如何选择合适的编程语言。
内部结构和工作原理
探讨单片机内部结构和工作原理,包括寄存器、时钟、中断等关键概念。
单片机的输入输出口
介绍单片机的输入输出口,包括数字输入输出和模拟输入输出,以及如何连 接外部设备。
常用的单片机内部模块
定时器/计数器
解释定时器和计数器的作用,并讨论它们在实际应用中的使用。
通信接口
介绍串口、SPI、I2C等常用的通信接口,以及其在数据传输中的作用。
单片机体系结构
解释单片机的体系结构,包括中央处理器、存储器、外设等组成部分,并讨 论其相互之间的关系。
单片机芯片分类
基于工作原理分类
分类单片机芯片根据其处理 器架构和工作原理。
基于应用分类
分类单片机芯片根据其应用 领域,如工业控制、汽车电 子、智能家居等。
基于引脚数量分类
分类单片机芯片根据其引脚 数量和布局。
单片机原理及应用课件
本课件介绍单片机的原理及应用。覆盖单片机的发展历史、体系结构、内部 结构和工作原理、常用的内部模块等内容。
单片机概述
介绍单片机的定义、作用和应用领域。解释为什么单片机是现代电子设备中 最重要的部件之一。
单片机发展历史
从第一台微型计算机到现代单片机的发展历程。描述在技术和市场上的重要 突破。
解释模拟/数字转换器(ADC)和数字/模拟转换器(DAC)的作用和汇编语言在单片机编程中的应用,以及如何选择合适的编程语言。
内部结构和工作原理
探讨单片机内部结构和工作原理,包括寄存器、时钟、中断等关键概念。
单片机的输入输出口
介绍单片机的输入输出口,包括数字输入输出和模拟输入输出,以及如何连 接外部设备。
常用的单片机内部模块
定时器/计数器
解释定时器和计数器的作用,并讨论它们在实际应用中的使用。
通信接口
介绍串口、SPI、I2C等常用的通信接口,以及其在数据传输中的作用。
单片机体系结构
解释单片机的体系结构,包括中央处理器、存储器、外设等组成部分,并讨 论其相互之间的关系。
单片机芯片分类
基于工作原理分类
分类单片机芯片根据其处理 器架构和工作原理。
基于应用分类
分类单片机芯片根据其应用 领域,如工业控制、汽车电 子、智能家居等。
基于引脚数量分类
分类单片机芯片根据其引脚 数量和布局。
单片机原理及应用课件
本课件介绍单片机的原理及应用。覆盖单片机的发展历史、体系结构、内部 结构和工作原理、常用的内部模块等内容。
单片机概述
介绍单片机的定义、作用和应用领域。解释为什么单片机是现代电子设备中 最重要的部件之一。
单片机发展历史
从第一台微型计算机到现代单片机的发展历程。描述在技术和市场上的重要 突破。
单片机原理及应用第6章课件
D2
D1
D0
标志位
无效位
被操作位选择字
置位=1
复位=0 注:1.方式控制字的标志位D7=1,置位复位控制字的标志位D7=0
2.C 口 置 位 复 位 控 制 宇 中 的 D3、D2、D1 用 于 指 定 要 置 数 的 对象(见表6-2),D0用于指定所要置的数(0或1)
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第三节 控制系统常用的外设接口
DJNZ R7,LOOP
RET
TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H…….
2.动态显示方式
动态显示又称为扫描显示方式,在某一时刻只让 一个字位处于选通状态,使某一位数码管被点亮, 其他字位一律断开,同时在字段线上发出该位要显 示的字段码,显示出相应的字符。然后依次扫描轮 流点亮,只要扫描速度快,利用人眼的视觉残留效 应和数码管的余辉,会使人感觉到几个位数码管都 在稳定地显示。
一、显示器接口
1.静态显示方式 静态显示方式指每一位显示器的字段控制是独 立的,每一位的显示器都需要配一个8位输出口来 输出该字位的七段码。如果显示位数为N,则需要 Nх8个输出口。一般片内I/O口不足供应,需要在 片外扩充。以三个LED字符显示器组成的三位的静 态显示的电路为例,需要在片外扩充3х8个输出 口去控制,设显示数据放在片内RAM的79H、7AH、 7BH单元,下面是它的连接图与显示程序。
方式2(双向传送方式):
双向传送方式指在传输中既可输入也可输出。只有A通道可以工 作于方式2,若A工作于方式2,C通道高5位作为A通道的联络应答信 号,其余的低3位,既可作为B通道工作于方式1时的联络与应答信号, 也可在B通道工作于方式0时,将其余的低3位作为基本的输入或输出 口。
精品课件-单片机原理及应用-第6章
第6章 中断及其应用
图6-1 中断的过程及基本概念描述
第6章 中断及其应用
单片机的中断系统一般允许多个中断源。当几个中断源同时 向MCU发出中断请求时,要求单片机既可以区分各个中断源的请 求,又要决策首先为哪一个中断源服务,这就要求进行中断优先 级的设定。单片机响应中断请求的顺序称为中断的优先级。
第6章 中断及其应用
图6-3 中断控制寄存器TCON
第6章 中断及其应用
IE1、IE0:对应 INT1 、 INT0 的外部中断标志位。当 外部触发中断后,置位相应的标志位,并且向CPU请求中断。响
应后,由硬件自动清零(边沿触发方式)。
IT1、IT0:外部中断源触发方式控制位。以IT1为例,
其控制方式为:
2. 自然优先级 多个中断源在同一个优先级上时中断源的内部查询顺序,称 为自然优先级,先查询到的被优先响应。8051中断源的自然优先 级如图6-7所示。 3. 中断嵌套 高优先级中断可以中断正在执行的低优先级的中断,除非这 个高优先级中断被屏蔽。同级或者低级的中断源不能中断正在执 行的中断服务程序,只能等到当前中断服务结束后,由CPU响应 中断,执行中断。这一点编程者一定要注意,特别是初学者。在 中断服务程序里要想到当前程序是否会被高优先级程序所嵌套中 断,并且在嵌套中是否会改变当前使用的寄存器或者存储单元的 值,是否允许嵌套等。这些都要认真考虑。
定时中断:包括T0和T1(T2在8052系列才有),中断产生 于MCU内部的定时/计数器的计数溢出。当定时/计数器工作于计 数方式时,可以由T0、T1从外部输入计数脉冲等。
串口中断:对应RX、TX。具体对应的管脚参见图1-4及管 脚说明。串口中断也是由内部电路产生的。当串口的缓冲区接收 到数据或发送数据结束时,便产生中断,通知MCU进行下一步处 理。
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T1这时只能工作在无中断的方式0,1,2。计数溢 出时只能送串行口,一旦设好工作方式T1自动运行。 要停止运行,将T1设为方式3即可。作波特率发生 器,T1常工作在方式2。
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6.1.4 定时/计数器常数的计算
1.计数器初值的计算 (1) 单纯计数,计数值不会溢出。初值 X=0。 (2)预先给定计数值 C, 计满 C 后发中断信号。 设初值为 X, 由计数器工作原理知 X+C=M, 有关。 方式0, 方式1, M=213=8192; M=216=65536;
计/定,与INT0(P3.2)无关 与INT 0 无关 计/定,与INT0有关 与INT 0 有关
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图6-2 定时器工作方式寄存器TMOD
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2.定时器控制寄存器—TCON(88H)
D7 TCON 位地址 8F D6 8E D5 D4 D3 8B D2 8A D1 D0 TF 1 TR 1 TF 0 TR 0 IE 1 IT 1 IE 0 IT 0 8D 8C 89 88
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第6章 定时器/计数器及串行口 6.1 定时/计数器结构特点及控制 6.2 串行通信及其接口
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6.1 定时/计数器结构特点及控制
定时/计数器是单片机中重要的部件,它的主要功能 是产生内部定时和对外部脉冲计数。其核心是一个加1 计数器,完成累加计数。 1。对晶振分频计数就形成内部定时功能。 2。通过相应引脚对外部脉冲计数就形成计数功能。 将加1计数器设置为不同的初值和不同的位数,可得 到不同的定时间隔,不同大小的计数器。
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1.工作方式控制寄存器—TMOD(89H)
控 制 T1 控 制 T0
89H
GATE
C/T
M 1 M 0 GATE C/T
M1
M0 M1 M0 00 01 10 11 0 1 0 1 方 式 方式0 方式1
和T0 类同
13位 16位
方式2 自动8位 方式3 独立8位 定时器模式 计数器模式
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ORG RESET: LJMP ORG LJMP ORG MAIN: MOV MOV MOV MOV MOV SETB SETB SETB SJMP
0 MAIN 000BH ; T0中断入口 IT0P 1000H SP, #60H ;设堆栈指针 B, #10 ;软计数器初值 TMOD, #01H ;T0方式1 TL0, #0B0H TH0, #3CH TR0 ;启动T0 ET0 ;T0 允中 EA ;CPU开中断 $
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单片机原理及其应用
(Principle and Application of Single Chip Microcomputer)
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第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章
概述 MCS-51单片机硬件结构 MCS-51寻址方式和指令系统 MCS-51汇编程序设计 中断系统 定时器/计数器及串行口 存储器扩展 接口电路扩展 应用举例
图6-4 定时/计数器T1(T0)方式0结构
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二、 方式1 (16位) 当TMOD的M1M0 两位为01时,定时/计数器为工 作方式1,其逻辑结构如图 6-5 所示。
图 6-5 定时/计数器T1(T0)方式1结构
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三、 方式2 (自动8位) 当TMOD的M1M0两位为10时,定时/计数器为工作 方式2,其逻辑结构如图 6-6 所示。
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6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5
定时/计数器结构 定时/计数器控制寄存器 定时/计数器工作方式 定时/计数器常数的计算 定时器/计数器的编程
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6.1.1 定时/计数器结构
定时/计数器简称定时器,8051单片机有2个16位 的定时/计数器:定时器0(T0)和定时器1(T1)。 它们都有定时或事件计数的功能,用于定时控制、 延时、对外部事件计数和检测等场合。 T0由2个特殊功能寄存器TH0、TL0(加1计数器) 构成,T1则由TH1和TL1构成。
IT1P:
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【例6-4】(6-4) 用定时器T1计数,要求每计满100次,将 P1.0取反。 (1) 选择工作方式 根据题意,外部计数信号由T1(P3.5) 引脚输入, 每跳变一次计数器加1,每输入100个脉冲发生一次 中断,在中断服务程序中取反 P1.0。 用方式2计数,初始化后不必再置初值。 (2)初值计算 初值 X=28-100=156D=9CH, TH1=TL1=9CH, (3)程序设计 TMOD=60H
(1)工作方式选择 产生1ms的方波只要T1每 500us中断一次,在中断服 务程序中对P1.0取反即可。 如何检测T0(P3.4)引脚发 生负跳变?将T0设定为只计一个 数就产生中断,以F0=1表示发生了中断。
(2)初值计算 计数器初值:0FFFFH 定时器初值:(28-X)×2×10-6 s = 500×10-6 , X=6
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定时/计数器的原理
振荡器
÷12
C/ T=0
THx, TLx
加1计数器
TF X
中断
C/ T=1 TX 端
控制信号 图 6-1 定时/计数器的结构框图
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6.1.2 定时/计数器的控制寄存器
定时器有2个8位控制寄存器: TMOD和TCON,由软件设置各个定时器的 工作方式和控制功能。
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2、中断服务程序 保护和恢复现场 时间常数重置 其他工作
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一、方式0、方式1的应用 【例6-1】 选择T1方式0用于定时,在P1.1输出周期 为1ms的方波,晶振fosc=6MHZ。 根据题意,只要使P1.1每隔500s取反一次即可得到 1ms方波,因而T1的定时时间为500s。 将T1设为定时方式0:GATE=0,C/T=0,M1M0=00; T0没使用,可为任意,只要不使其进入方式3即可,一 般取0。故TMOD=00H。系统复位后TMOD为0,所以 可不必对TMOD置初值。
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T0中断服务程序 IT0P: MOV MOV DJNZ CPL RETI TL0, #0B0H TH0, #3CH B, LOOP P1.5 ; 1秒时间到,翻转P1.5
LOOP:
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二、 方式2的应用 【例6-3】(6-3) T0(P3.4)引脚发生负跳变时,从P1.0引 脚输出周期为1ms的方波。 (fosc= 6MHz)
图 6-6 定时/计数器T1(T0) 方式2 结构
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四、 方式3 (独立8位) 当TMOD的M1M0 两位为11时,为工作方式3。只 有T0能设为方式3 ,其逻辑结构如图 6-7 所示。
定时/计数
仅定时
图 6-7 定时/计数器T0方式3 结构
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下面计算500s定时,T1的初值: 机器周期 T计数=12/fosc=12/(6×106 )=2s 设初值为X,则: (213-X)×2×10-6 s =500×10-6 s X=7942D=11111000 00110B=1F06H 因为在作13位计数器用时,TL1高3位未用,应 写0,X的低5位装入TL1的低5位,所以TL1=06H; X的高8位应装入TH1,所以TH1=F8H。 11111000 000 00110B=F8 06H
; 转T0中断服务程序 ; 转T1中断服务程序
;T0,T1初始化 ;查看T0有没发生中断 ;没有则等待 ;检测到P3.4负跳变,启动T1 ; T1允中
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PT0M2:
MOV MOV MOV SETB SETB MOV MOV CLR SETB RET CLR SETB RETI CPL RETI
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6.1.1 定时/计数器结构
作计数器用时,通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5) 对外部脉冲信号计数,输入脉冲信号从1到0负跳变 时,计数器自动加1。确认一个负跳沿需两个机器 周期,故计数最高频率为振荡频率的1/24。 定时应用时,加1计数器每个机器周期接收一个脉 冲。当晶振为12MHz, 定时精度1us 12MHz, 1us
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(3)程序设计 ORG 0 RESET: LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P ORG 001BH LJMP IT1P ORG 0100H MAIN: MOV SP, #60H SETB P3.4 ACALL PT0M2 LOOP: MOV C, F0 JNC LOOP SETB TR1 SETB ET1 SJMP $
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6.1.3 定时/计数器工作方式
定时/计数器有4种工作方式,也就是定时 器可构成4种电路结构模式。 方式0、1和2,T0和T1的工作方式相同。 方式3,两个定时器的模式不同。
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