单片机常用外围设备接口电路

合集下载

单片机常考知识点总结归纳

单片机常考知识点总结归纳一、单片机概述单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入/输出功能的集成电路芯片，也称为微控制器。

常见的单片机有8051系列、AVR系列、PIC系列等。

单片机通常具有CPU、存储器、定时器、串行通信接口、模拟输入/输出和数字输入/输出等外围设备。

二、单片机的基本特点1. 控制功能：单片机是用来控制各种设备和系统的，其核心是实现程序控制和数据处理。

2. 内部存储器：单片机有自带的ROM、RAM和EEPROM存储器，存储程序和数据。

3. 输入输出功能：单片机通过外设和接口实现与外部设备的连接和通信。

4. 超低功耗：单片机通常工作在微功耗下，能长时间运行在电池供电环境中。

5. 嵌入式应用：单片机广泛应用于嵌入式系统、家电控制、自动化设备等领域。

三、单片机常考的知识点1. 单片机的基本原理：包括单片机的工作原理、内部结构、外围设备和程序存储等内容。

2. 单片机的硬件结构：包括CPU、存储器、输入输出设备、定时器计数器、串行通信接口等部分。

3. 单片机的编程开发：包括汇编语言编程、C语言编程、软件开发工具和调试技术等内容。

4. 单片机的应用实例：包括LED显示、按键控制、数码管驱动、定时器应用、串口通信等应用案例。

5. 单片机的系统设计：包括单片机系统设计的原则、方法和技术要点等内容。

6. 单片机的外围接口：包括串行通信接口、模拟输入输出、数字输入输出等外围接口知识。

7. 单片机的存储器管理：包括ROM的存储器结构、程序存储、数据存储和EEPROM的应用。

8. 单片机的中断处理：包括中断的类型、中断的嵌套、中断的优先级和中断的应用等知识点。

9. 单片机的定时器应用：包括定时器的工作原理、定时器的编程、定时器的应用实例等内容。

10. 单片机的串口通信：包括串口的工作原理、串口的编程、串口的数据传输和应用实例等。

11. 单片机的模拟输入输出：包括模拟输入输出的工作原理、模拟输入输出的编程和应用实例等。

cpld和单片机接口

单片机
优点：
强大的信息（数据）处理、逻辑分析、决策判断等能力；体积小、性价比高、功能灵活、可靠性高、易于人机对话。
CPLD/FPGA
优点：
用户可自定制逻辑，在线可编程，开发便捷。信号传输效率高，适合高速采样场合；可以加密，抗干扰能力强，功耗低，可靠性高；
缺点：
低速；
缺点：
一般只能实现数字逻辑；
程序实现： 1)单片机部分
#define CPLD ADDRESS 0x0000 #include <absacc. h> main() { unsigned charA DDRESSIndex; //CPLD某个功能部件的地址 unsigned char DATA_READ，DATA_WRITE; XBYTE [CPLD_ADDRESS+ADDRESSIndex]=DATA_WRITE;//单片机向 CPLD写数据 DATA_READ=XBYTE[CPLD_ADDRESS+ADDRESSIndex]; // 单片机从 CPLD读数据 }
系统硬件构成框图：
图4 系统组成框图
CPLD与单片机及键盘、显示器的接口：
图5
键盘、显示器与CPLD及单片机的接口
打印机与CPLD及单片机的接口：
INT1
P0 WR RD CPLD
BUSY
Data1~7 8031
STROBE
图6
打印机与CPLD及单片机的接口
程序设计：
下位机负责数据的采集、抽样和发送。为了保证数据采集的实时性，下位机在未收到上位机指令时，内部轮流对8路模拟信号进行采集和变换，并存入缓冲存储器中。上位机负责数据的接收、处理和打印。上位机发送完指令后，立即转人接收状态，等待从远端下位机回送两个字节的数据，如果在规定的时间内未收到数据，或者是收到的数据中两个字节不一致，则说明通讯线路有错误，不能接收该数据，故重新发送一次指令，如果重发3次都未成功，则发出出错报替信号，提醒用户检查线路或设备。否则，上位机对收到的有效数据进行处理，将数值大小为0~255之间的数据转换为0^-5 V 的电压值，并进行显示。同时还要扫描键盘，处理各种功能键，完成用户的功能要求。 CPLD主要完成接收单片机发送来的数据并控制4个LED数码管显示相应的数码，同时控制打印机将上位机处理的结果打印输出。

单片机输入输出接口

P3.3/INT1 13
P3.4/T0 14
P3.5/T1 15
P3.6/WR 16
P3.7/RD 17
XTAL2 18
XTAL1 19
GND 20
40 Vcc 39 P0.0 38 P0.1 37 P0.2 36 P0.3 35 P0.4 34 P0.5 33 P0.6 32 P0.7 31 EA 30 ALE 29 PSEN 28 P2.7 27 P2.6 26 P2.5 25 P2.4
/*“HELLO”的段码，最高位送
uchar i; uint j; while(1) ｛ P3=0x01; for(i=0;i<5;i++) ｛ if(P17==1)P1=tab1［i］; else P1=tab2［i］; P3<<=1; for(j=0;j<=25000;j++);
｝｝｝课本习题5.8 *关于液晶显示
归纳四个并行口使用的注意事项如下：
1。如果单片机内部有程序存贮器，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，单片机的四个口均可作 I/O口使用。
2。四个口在作输入口使用时，均应先对其写 “1”，以避免误读。
3。P0口作I/O口使用时应外接10K的上拉电阻，其它口则可不必。
4。P2可某几根线作地址使用时，剩下的线不能作 I/O口线使用。
用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/ 数据信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出形态。外部不再需要上拉电阻，P0口为真正的双向I/O口。
操作过程：假如要读外部程序存储器中 0x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号，再发出指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器 0x1245单元的内容出现在总线上，由CPU读入程序指令寄存器，译码执行。

单片机原理及应用教程第3版习题课后答案之欧阳治创编

《单片机原理及应用程序》（第三版）习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。

可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。

十六进制数可以简化表示二进制数。

2．(1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH(4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H(6) 00110001 31H3.(1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH4.(1)01000001B 65 (2) 110101111B 4315.(1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100(5) 10000001 11111110 111111116.00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。

一般情况下，可分为系统总线和外总线。

系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。

地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。

在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。

控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。

CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。

基于AVR单片机的多外围设备控制系统的设计

单片机的控制原理如下：Ｔｇ６内部的１Ａｍｅａ４６位
定时器／数器产生Ｐ计ＷＭ波，供给Ｌ９提２７的
ＣＫ信号，９ＬＬ７产生的步进电机控制信号经由２Ｌ９２８来驱动翻盖和翻圈的步进电机运行。电
１引言
高可靠性、功能强、高速度、功耗和低价位，直低一
是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、
赖以生存的必要条件。早期单片机工艺及设计水平不
高、功耗高、抗干扰性能差、指令周期长、执行速度慢。
自从ＡＲ单片机推出以后，Ｖ彻底改变了这种状态。它采用精简指令集，硬件结构采取８位机与１６位机的折中策略，用局部寄存器存堆和单体高速输入／出的采输
点介绍了各个外围设备的硬件驱动电路，单片机对各种外围设备的精确控制以及它们之间的配合运行。
２２系统结构和功能．
设计该系统所需要的外围设备包括：步进电机、红
２系统的设计与开发
２１控制芯片介绍．
控制芯片采用ＡＭＥ公司的Ａｍｅａ４单片机，ＴＬＴｇ６
参数可保存在内置ＥＰＯ中，时器／数器的相２ＲＭ定计
本文充分利用ＡＲ单片机的优势，Ｖ开发一个有众多外
围设备的控制系统——智能座便器控制系统。文中重
位频率可调ＰＷＭ功能尤其适用于步进电机的控制，
ＵＡＴ用于红外信号的接收。ＳＲ可

stc单片机讲解

stc单片机讲解
STC单片机，全称为STC Microcontroller，是一种集成微处理器、存储器、I/O接口电路等元件的单芯片微型计算机。

STC单片机在一块集成电路芯片上集成了CPU、存储器、I/O接口电路等，从而构成了一个完整的微型计算机系统。

STC单片机的特点如下：
1. 高性能：STC单片机采用高速的CPU处理器，可以快速地完成各种算术、逻辑运算和指令执行。

2. 丰富的外设接口：STC单片机具有丰富的外设接口，包括串口、SPI、I2C、ADC、DAC等，可以方便地与各种外围设备进行通信和控制。

3. 低功耗：STC单片机采用低功耗设计，可以在电池供电下长时间工作，适用于各种便携式设备和物联网设备。

4. 易于开发：STC单片机可以使用STC提供的开发工具和软件进行开发，
也可以使用C/C++等高级语言进行编程，提高了开发效率和代码可读性。

5. 价格实惠：STC单片机价格相对较低，适用于各种低成本应用。

总之，STC单片机是一种功能强大、易于开发、低功耗、价格实惠的微型计算机系统，广泛应用于各种嵌入式系统和智能控制领域。

单片机习题答案

《单片机应用技术》习题答案第一章概述1. 什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。

一般情况下，可分为系统总线和外总线。

地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。

在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。

控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。

CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。

数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。

在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设2．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。

CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息，必须借助接口电路。

一般情况下，接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接；通过数据线（D）、控制线（C）和状态线（S）与外部设备连接。

3. 存储器的作用是什么？只读存储器和随机存储器有什么不同？存储器具有记忆功能，用来存放数据和程序。

计算机中的存储器主要有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。

随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据，计算机掉电时数据不再保存。

单片机常用外围设备接口电路

LED数码管显示分类：静态显示方式和动态显示方式。
⑴ 静态显示方式，每一位字段码分别从I/O控制口输出，保持不变直至CPU刷新。
特点：编程较简单，但占用I/O口线多，一般适用于显示位数较少的场合。
⑵ 动态显示方式，在某一瞬时显示一位，依次循环扫描，轮流显示，由于人的视觉滞留效应，人们看到的是多位同时稳定显示。
00H
80H
9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 1 1 1 1 0 1 1 0 F6H
10H
90H
显示数转换为显示字段码的步骤：
⑴ 从显示数中分离出显示的每一位数字方法是将显示数除以十进制的权
⑵ 将分离出的显示数字转换为显示字段码方法是查表
【例9-1】已知显示数存在内RAM 30H（高位）、 31H中，试将其转换为5位共阴字段码（顺序），存在以30H（高位）为首址的内RAM中。
DIV AB
;产生十位显示数字
MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址
MOVC A,@A+DPTR
;读十位显示符
MOV DPTR,#0BFFFH ;置74377(十位)地址
MOVX @DPTR,A
;输出十位显示符
MOV A,B
;读个位显示数字
MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址
MOVC A,@A+DPTR
第9章常用外围设备接口电路
本章要点:
LED数码管及编码方式静态显示方式及其典型应用电路动态显示方式及其典型应用电路虚拟I2C总线串行显示电路键盘去抖动和连接、控制方式独立式按键及其接口电路矩阵式键盘及其接口电路并行A/D ADC0809及其接口电路串行A/D ADC0832及其接口电路 I2C串行A/D典型应用电路 DAC0832及其接口电路 I2C串行D/A典型应用电路开关量驱动输出接口电路

单片机系统功能及实现原理

单片机系统功能及实现原理单片机系统是指由单片机（microcontroller）作为核心的嵌入式系统。

单片机系统具有多种功能，包括控制、监测、通信、数据处理等。

其实现原理主要包括单片机的架构、外围设备的连接以及软件编程。

首先，单片机系统的功能包括控制功能，通过单片机的输入输出端口和定时器等功能模块，可以实现对外部设备的控制，如电机驱动、灯光控制等。

此外，单片机系统还可以实现各种传感器的监测功能，比如温度传感器、湿度传感器等，通过单片机采集传感器数据并进行处理。

通信功能也是单片机系统的重要功能之一，单片机可以通过串口、CAN总线、以太网等方式与外部设备进行通信，实现数据的传输和交换。

同时，单片机系统还可以进行数据处理和算法运算，比如实现简单的数据采集、处理和存储功能。

其次，单片机系统的实现原理主要涉及到单片机的架构和外围设备的连接。

单片机通常由中央处理器、存储器、输入输出设备和时钟电路等组成。

在实际应用中，单片机通常需要与外部设备进行连接，比如LED、LCD显示屏、键盘、传感器等。

这些外围设备通过通用输入输出端口（GPIO）、模拟输入输出端口（ADC/DAC）等与单片机相连，实现与外部设备的数据交换和控制。

最后，单片机系统的实现还需要进行软件编程。

单片机系统的软件编程通常采用汇编语言、C语言等进行开发。

程序员需要根据单片机的架构和外围设备的特性，编写相应的程序代码，实现单片机系统的各种功能。

软件编程包括程序的编写、调试和下载等步骤，通过软件编程可以实现单片机系统的各种功能。

总的来说，单片机系统具有多种功能，包括控制、监测、通信、数据处理等，其实现原理主要包括单片机的架构、外围设备的连接以及软件编程。

通过合理设计和编程，单片机系统可以实现各种复杂的应用功能，广泛应用于工业控制、自动化、仪器仪表、通信等领域。

单片机原理与控制技术培训教材(PPT 31页).ppt

⑺ START：A-D转换启动控制端。
⑻ EOC：A-D转换结束信号输出端。
24
⑼ UREF（+）、UREF（-）：正负基准电压输入端。
【例8-8】按图8-16电路，要求用中断方式对8路模拟信号依次A-D 转换一次，并把结果存入以30H为首址的内RAM中，试编制程序。
25
查询方式时，0809 EOC端可不必通过反相器与INT0 或 INT1 相连，直接与80C51 P1口或P3口中任一端线相连，不断查询EOC电平，当EOC高电平时，表示0809A-D完成，即可读0809A-D值。
14
8.3 键盘接口电路
8.3.1 键盘接口慨述
⒈ 按键开关去抖动问题
消除抖动不良后果的方法有硬、软件两种方法： ⑴ 硬件去抖动：利用双稳电路、单稳电路和RC滤波电路 ⑵ 软件去抖动：延时10ms后再确认该键是否确实按下。
⒉ 按键连接方式可分为独立式按键和矩阵式键盘。
⑴ 独立式按键
独立式按键是各按键相互独立，每个按键占用一根I/O端线，每根I/O端线上的按键工作状态不会影响其他I/O端线上按键的工作状态，
延时等待方式时，0809 EOC端可不必与80C51相连，而是根据时钟频率计算出 A-D转换时间，每路每次需64个时钟周期，80C51一机周发出2次ALE信号，因此需要32个机器周期，略微延长后直接读A-D转换值。
26
8.5 D-A转换接口电路
将数字量转换成模拟量的过程称为D-A转换。
8.5.1 D-A转换的基本概念
21

8.4 A-D转换接口电路
在单片机应用系统中，常需要将检测到的连续变化的模拟量，如电压、温度、压力、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片微机中进行处理。

单片机开发板介绍

单片机开发板介绍单片机开发板是一种用来学习和开发单片机的专用硬件设备。

它是一个集成了微控制器芯片、外围设备和与计算机通信接口的电路板，可以通过编程实现各种功能，如控制电机、读取传感器数据、通信等。

单片机开发板广泛应用于教育、工程实践和原型设计等领域，成为学习和探索嵌入式系统的重要工具。

首先，单片机开发板的核心是集成的微控制器芯片。

微控制器是一种具备处理器、存储器、输入输出端口等功能的集成电路，常见的有8051、PIC、AVR等。

这些芯片具有低功耗、成本低、体积小等特点，非常适合于嵌入式系统开发。

开发板通常会配备一颗高性能、高集成度的微控制器芯片，以满足不同开发需求。

其次，单片机开发板上会集成一些常见的外围设备。

这些设备可以与微控制器进行通信，并提供额外的功能和接口。

常见的外围设备包括LED数码管、液晶显示屏、按键开关、蜂鸣器、驱动芯片、通信接口（如UART、SPI、I2C）等。

这些外围设备可以帮助开发者更方便地进行程序调试和硬件连接，加快开发效率。

单片机开发板的优势在于其简单易用、成本低廉以及丰富的资源支持。

由于单片机开发板通常使用自带或者第三方提供的开发环境，可以通过简单的配置和编程就能实现各种功能。

同时，开发板的价格相对较低，对于学生、爱好者和初学者而言是一个非常适合的选择。

此外，单片机开发板在市面上拥有丰富的资源和教学支持，包括各种教程、示例代码、开发人员社区等，方便新手入门并提供解决问题的途径。

除了学习和教育用途，单片机开发板还广泛应用于工程实践和原型设计。

通过开发板，工程师可以快速验证自己的想法和设计，以便进行进一步的优化和改进。

开发板提供了诸多接口和外设，方便与其他硬件设备和传感器进行连接，实现更复杂的系统。

在产品开发阶段，开发板也可以作为原型验证的便捷工具，节省了开发成本和时间。

总之，单片机开发板是学习和开发嵌入式系统的重要工具，提供了集成的微控制器芯片、外围设备和与计算机通信接口。

单片机常用芯片引脚图

单片机常用芯片引脚图一、单片机类1、MCS-51芯片介绍：MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。

MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。

引脚说明：P0.0～P0.7：P0口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。

P1.0～P1.7：P1口8位口线，通用I/O接口无第二功能。

P2.0～P2.7：P2口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。

P3.0～P3.7：P3口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为为单片机的控制信号。

ALE/ PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）EA/Vpp：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD：复位/备用电源引脚2、MCS-96芯片介绍：MCS-96系列单片机是美国Intel公司继MCS-51系列单片机之后推出的16位单片机系列。

它含有比较丰富的软、硬件资源，适用于要求较高的实时控制场合。

它分为48引脚和68引脚两种，以48引脚居多。

引脚说明：RXD/P2.1 TXD/P2.0：串行数据传出分发送和接受引脚，同时也作为P2口的两条口线HS1.0～HS1.3：高速输入器的输入端HS0.0～HS0.5：高速输出器的输出端（有两个和HS1共用）Vcc：主电源引脚（＋5V）Vss：数字电路地引脚（0V）Vpd：内部RAM备用电源引脚（＋5V）RSTINT0/P3.2INT1/P3.3WR/P3.6RD/P3.7V SSV REF：A/D转换器基准电源引脚（＋5V）AGND：A/D转换器参考地引脚XTAL1、XTAL2：内部振荡器反相器输入、输出端，常外接晶振。

CLKOUT：内部时钟发生器的输出引脚，提供频率位晶振频率的1/3的脉冲供外部使用。

第2次单片机原理与应用中断和P1口输入和输出

时器 /计数器1提出的中断申请; 允许中断源的中断优先次序为: 定时器 /计数器 0>外部中断 1>外部中断 0>定时器/计数
器 1。
中断响应过程
一、中断响应条件：
1．有中断请求信号； 2. 系统处于开中断状态。
二、中断响应过程：
1．关中断：屏蔽其它中断请求信号。 2．保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 3．寻找中断源：中断程序入口地址PC，转入中断服务。 4．保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 5．中断处理：执行中断源所要求的程序段。链接中断处理 6．恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 7．开中断：允许接受其它中断请求信号。 8．中断返回：执行RETI指令，堆栈断点地址PC，
中断源入口地址
外部中断0 0003H
定时/计数器0 000BH
外部中断1 0013H
定时/计数器T1 001BH
串行口
0023H
优先级顺序最高
最低
说
明
来自P3.2引脚(INT0) 的外部中断请求
定时/计数器T0溢出中断请求
来自P3.3引脚(INT1) 的外部中断请求
定时/计数器T1溢出中断请求
EX0:外部中断0(INT0)的中断允许位。 EX0=1允许中断， EX0=0不允许中断。
每个中断源的优先级别由特殊功能寄存器 IP来管理。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
PS PT1 PX1 PT0 PX0
PS:串行口中断优先级控制位。 PT1:定时器/计数器T1中断优级控制位。 PX1:外部中断INT1中断优先级控制位。 PT0:定时器/计数器T0中断优先级控制位。 PX0:外部中断INT0中断优先级控制位。

常用显示接口简介：I2C、SPI、8080、6800、RGB、MIPI-SDI

4
I2C总线特点及传输方式
I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。 I2C总线的另一个优点是，它支持多主控 (multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。
10
SPI总线
SPI优缺点
缺点：（1）缺乏流控制机制，无论主器件还是从器件均不对消息进行确认，主器件无法知道从器件是否繁忙。因此，需要软件弥补，增加了软件开发工作量。（2）没有多主器件协议，必须采用很复杂的软件和外部逻辑来实现多主器件架构。

优点：（1）接口简单，利于硬件设计与实现。（2）时钟速度快，且没有系统开销。（3）相对抗干扰能力强，传输稳定
7
如果一个SPI从机没有被选中，他的数据输出端SDO将处于高阻状态，从而与当前处于激活状态的隔离开。寻址： MOSI：When master, out line; when slave, in line MISO：When master, in line; when slave, out line

SCLK – 用来为数据通信提供同步时钟信号，由主设备产生 SPI接口是全双工、同步、串口、单主机。
6
SPI从机的内部结构

SPI从机从主机获得时钟和片选信号，因此cs和sclk都是输入信号。 SPI接口在内部硬件实际上是个简单的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下, 按位传输,高位在前,低位在后。

单片机原理与接口技术教案

单片机原理与接口技术教案教案概述：本教案针对单片机原理与接口技术这一课程设计，通过课堂理论讲解和实验操作相结合的方式，使学生能够全面了解单片机的工作原理，掌握单片机与外围设备的接口技术，并能够通过实验操作培养学生的动手能力和解决问题的能力。

教学目标：1.了解单片机的基本概念、工作原理和分类。

2.掌握单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

3.熟悉单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

4.能够通过实验操作掌握单片机的接口技术。

教学内容：1.单片机的基本概念和分类。

2.单片机的工作原理和体系结构。

3.单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

4.单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

5.实验操作：使用单片机控制外围设备。

教学方法：1.理论讲解：通过课堂讲解，介绍单片机的基本概念、工作原理和接口技术。

2.实验操作：通过实验操作，让学生亲自动手操作单片机和外围设备，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.讨论交流：在课堂上进行讨论和交流，激发学生的思维和创造力，让学生将所学知识应用到实际问题中。

教学过程：第一节课：单片机的基本概念和工作原理（60分钟）1.讲解单片机的基本概念和分类。

2.介绍单片机的工作原理和体系结构。

3.通过实例讲解单片机的工作流程。

4.讨论单片机在实际应用中的重要性和优势。

第二节课：单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术（60分钟）1.介绍单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

2.通过具体案例分析，讲解串行通信和并行通信的原理和应用。

3.讨论串行通信和并行通信的优缺点，并对比其应用领域。

第三节课：单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法（60分钟）1.介绍按键、LED灯、数码管等常见外围设备的原理和特点。

2.讲解单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

3.分析控制外围设备的常见问题和解决方法。

单片机原理及应用教学大纲

单片机原理及应用教学大纲一、教学目标•掌握单片机的基本原理和技术基础•熟悉单片机的开发环境和编程方法•理解单片机在实际应用中的各种应用场景和方法二、教学内容1. 单片机基础知识•单片机的定义和工作原理•单片机的发展历程与分类•单片机系统的组成和基本电路•单片机的编程语言和编程环境•单片机的常用外设和接口2. 单片机编程基础•单片机汇编语言的基本语法和指令•单片机C语言的基础语法和编程思想•单片机程序的调试和仿真方法•单片机应用案例的讲解和实践3. 单片机应用技术•单片机的数码管、LCD显示、LED显示和触摸屏控制•单片机的按键、继电器、直流电机和步进电机控制•单片机的计时器、定时器、计数器、PWM输出和中断控制•单片机的串口通信、CAN总线通信和以太网通信4. 单片机系统设计实例•基于单片机的智能家居设计•基于单片机的机器人控制系统设计•基于单片机的电子秤测量系统设计•基于单片机的智能巡线小车设计5. 单片机项目开发和实践•单片机项目的需求分析和功能设计•单片机项目的硬件电路设计和制作•单片机项目的软件程序设计和调试•单片机项目的性能测试和优化三、教学方法•理论讲解和实践演示相结合，突出实用性和实验性•通过幻灯片、案例分析和教学视频等多种形式展示技术原理和实践应用•强调学习和实践结合，注重实际触摸和操作能力的提高•鼓励学生自主学习和探究，营造积极向上的学习氛围和实践环境四、教学评价•以平时表现、实验报告、小项目、考试成绩等多种形式进行综合考核•注重对学生实际能力和综合素质的评价和提升•定期开展学生自评和互评活动，培养良好的团队合作和交流能力五、教学资源•教材：《单片机技术基础及应用》•软件： Keil、 Proteus、 Altium Designer、 ADS等•设备：开发板、仿真器、烧写器、外围设备等•网络：淘宝、玩客云、百度文库、微信公众号等六、教学建议•规范教学流程和节奏，重视基础知识点的掌握和实践应用•加强教学与实践的结合，提供更多的项目案例和设计方案•采用多种形式的教学评价方式，让学生对自己的学习和实践有更全面的认识和提高方向。

51单片机的基本结构及其主要组成部分

51单片机的基本结构及其主要组成部分51单片机是一种非常常见的嵌入式微控制器芯片，其被广泛应用于各种电子设备中。

其基本结构及其主要组成部分既是设计开发嵌入式系统的基础，也是学习51单片机的关键。

一、51单片机基本结构51单片机的基本结构主要包括存储器、CPU、输入输出接口以及时钟电路四个部分。

1. 存储器存储器是51单片机系统的一个重要组成部分。

其中包括的存储器主要有ROM、RAM和EEPROM，ROM用来存储程序代码，RAM用来存储变量和中间结果，EEPROM则可实现数据的存储。

2. CPUCPU是整个51单片机系统的核心部分，其主要功能是执行指令，负责程序的控制和各种数据的处理。

在51单片机中，CPU主要通过时钟信号不断地获取并执行程序指令。

3. 输入输出接口输入输出接口是将51单片机与外界连接的一个重要部分，也是实现嵌入式系统功能的关键。

其中包括并口、串口、SPI接口、I2C接口等等，用于处理外设的输入和输出信号。

4. 时钟电路51单片机的时钟电路用来提供时钟信号给CPU，并且用于控制各种外围设备和CPU执行指令的同步。

二、51单片机主要组成部分1. 程序存储器程序存储器是指ROM，其存储了单片机的程序代码。

在51单片机中，程序存储器可以分为两种类型：OTP（一次可编程）ROM和Flash ROM （可被反复擦写）。

在OTP ROM中，编程后的程序无法修改，而Flash ROM则可被反复擦写。

2. 数据存储器数据存储器是指RAM和EEPROM，用来存储程序中的变量和中间结果。

其中RAM用来存储临时数据，EEPROM则用于数据的存储，这些数据在掉电情况下也不会丢失。

3. 中央处理器中央处理器（CPU）是单片机最核心的部分，它负责执行程序中的指令并且控制其它硬件设备的工作。

4. 输入输出接口输入输出接口是将单片机与外部设备相互连接的途径。

在这些接口中，包括并口、串口、SPI、I2C等。

这些接口是为特定的设备开发的，包括LCD显示器、键盘及调制解调器等。