单片机原理与应项目——城市交通地图显示-PPT精品文档
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单片机原理及应用ppt
单片机原理及应用ppt1. 引言- 单片机是一种集成电路芯片，具有计算、控制、存储等功能，广泛应用于各个领域。
- 本次报告将介绍单片机的工作原理及其常见应用。
2. 单片机的工作原理- 单片机由中央处理器、存储器、输入输出接口等组成。
- 中央处理器负责执行指令，存储器用于存储数据和程序。
- 输入输出接口与外部设备连接，实现与外界的交互。
3. 单片机的基本组成- 中央处理器：包括运算器、控制器等，负责指令的解码和执行。
- 存储器：包括内部RAM、ROM和外部扩展存储器，用于存储数据和程序。
- 输入输出接口：用于与外部设备进行数据的输入输出。
- 时钟模块：提供时钟信号，控制单片机的工作节奏。
4. 单片机的工作流程- 初始化：对单片机进行初始化设置，包括时钟设置、引脚配置等。
- 程序执行：按照指令序列执行程序，完成各项功能。
- 输入输出：通过输入输出接口与外部设备进行数据的输入输出交互。
- 中断处理：对外部中断信号进行处理，优先级高于程序执行。
5. 单片机的应用领域- 家电控制：用于控制电视、空调、冰箱等家电设备的运行。
- 工业自动化：用于控制生产线、机器人等工业设备的运行。
- 汽车电子：用于汽车电子系统的控制和管理。
- 医疗设备：用于医疗设备的监测和控制。
6. 单片机的优势- 体积小：由于集成度高，单片机体积小，适合在各种设备中嵌入使用。
- 功耗低：单片机的设计考虑了功耗的问题，能够节省能源。
- 成本低：由于单片机是一种大规模集成电路，成本相对较低。
- 灵活性高：单片机的程序可以根据需要进行修改和更新。
7. 单片机的未来发展- 多核架构：未来单片机可能采用多核架构，提高计算能力。
- 人工智能应用：单片机可能加入人工智能算法，具备智能化的功能。
- 物联网应用：单片机将与物联网技术相结合，实现更广泛的应用。
8. 结语- 单片机是一种功能强大、应用广泛的集成电路芯片。
- 通过了解单片机的工作原理及应用领域，我们能更好地理解其在各个领域中的应用。
单片机原理与应用ppt课件
1.数据传送方式 ➢ 并行数据传送
并行数据的每一位都对应独立的传输线路 速度快 线路多 只适用于较短距离的数据传送 ➢ 串行数据传送 串行数据是将构成字符的每个二进制数据位，按一定 的顺序逐位进行传送的方式 单向传送只需一根数据线、一个信号线和一根应答 线即可（多微机通信时，我们可以自定义3线通信机制 ）。 远距离传输比并行经济，但控制较为复杂
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4.1.3 串行接口
3. I2C总线 双线的半双工串行总线，可以有多个主器件，支持
在同一总线上将多个从器件连接到一个主器件。
① I2C是一个双线的双向串行总线。 I2C上可以有多个主
器件，并允许一个主器件同时访问多个从器件。 两种
数据的传输，都由主器件启动，并提供时钟。2个信
号：时钟线：SCL,数据线：SDA.
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4.2.2 MCS-51单片机中断系统
(2) 中断响应过程
单片机一旦响应中断请求, 就由硬件完成以下功能: ➢ 根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优先级 状态触发器置1 ➢ 执行硬件中断服务子程序调用，并把当前程序计数 器PC的内容压入堆栈； ➢ 把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址 (中断矢量)送入PC， 从而转入相应的中断服务程序。 ➢关中断允许位EA; ➢ 响应中断程序处理后，清除相应的中断请求标志位 (串行口中断请求标志RI和TI除外)；
待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被 中断的地方继续处理事件A(中断返回)，这一过程称为 中断 。
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4.2.1 中断和中断处理过程
中断请求
主程序
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
并行数据的每一位都对应独立的传输线路 速度快 线路多 只适用于较短距离的数据传送 ➢ 串行数据传送 串行数据是将构成字符的每个二进制数据位，按一定 的顺序逐位进行传送的方式 单向传送只需一根数据线、一个信号线和一根应答 线即可（多微机通信时，我们可以自定义3线通信机制 ）。 远距离传输比并行经济，但控制较为复杂
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4.1.3 串行接口
3. I2C总线 双线的半双工串行总线，可以有多个主器件，支持
在同一总线上将多个从器件连接到一个主器件。
① I2C是一个双线的双向串行总线。 I2C上可以有多个主
器件，并允许一个主器件同时访问多个从器件。 两种
数据的传输，都由主器件启动，并提供时钟。2个信
号：时钟线：SCL,数据线：SDA.
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4.2.2 MCS-51单片机中断系统
(2) 中断响应过程
单片机一旦响应中断请求, 就由硬件完成以下功能: ➢ 根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优先级 状态触发器置1 ➢ 执行硬件中断服务子程序调用，并把当前程序计数 器PC的内容压入堆栈； ➢ 把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址 (中断矢量)送入PC， 从而转入相应的中断服务程序。 ➢关中断允许位EA; ➢ 响应中断程序处理后，清除相应的中断请求标志位 (串行口中断请求标志RI和TI除外)；
待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被 中断的地方继续处理事件A(中断返回)，这一过程称为 中断 。
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4.2.1 中断和中断处理过程
中断请求
主程序
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
中断响应
执行 中断 处理 程序
第32章 道路交通灯控制系统 51单片机开发与应用技术详解(珍藏版)PPT
一个信号，并且终止显示命令。
32.3.3 串行通信函数
• 串行通信函数用于处理串行口的中断数据通信。 其函数包含在SERIAL_Communication.c文件中。 这里包含基本的串行口初始化、字符输入输出以 及串行中断处理等。下面在介绍各个函数之前， 首先给出程序需要用到的一些头文件及预定于， 示例如下：
32.4 小结
• 本章详细讲述了道路交通灯的运行原理，以及如 何使用RTX-51 Tiny程序来实现道路交通灯的控制 模拟。本章给出了详细的电路图，以及RTX-51 Tiny的多任务程序。通过本章的学习，可以掌握 实时多任务操作系统的设计，尤其是基于8051单 片机的RTX-51 Tiny的程序设计。
处理接收到的串行命令； • 任务2：用于控制系统时钟； • 任务3：如果时间在活跃的时间段之外，黄色灯闪烁； • 任务4：当时间落在活跃的时间段（在的交错变化； • 任务5：读取行人按钮是否按下，如果按钮按下则向任务4
发送信号； • 任务6：如果在串行指令里遇到了ESC字符，则向任务1发送
32.1.2 交通灯控制系统
• 道路交通灯使用一般的单进程程序很难简洁有效地实现， 如果采用实时多任务系统则可以很容易达到很好的效果。 在一个用户定义的时间段里，交通灯受系统控制。在规定 时间段之外，黄灯闪烁。如果一个行人按下了行人按钮， 交通灯立即进入行人过马路状态，表示行人需要穿过马路。 否则，交通灯持续不断地工作。
• 如果采用实时多任务操作系统，则道路交通灯控制系统至 少应该包括如下几个任务。
• 任务0：初始化系统，并且启动所有其他的任务； • 任务1：完成交通灯控制器的命令处理； • 任务2：控制系统时钟； • 任务3：如果时间在活跃的时间段之外，使黄色灯闪烁； • 任务4：当时间在活跃的时间段（在开始和结束时间之间）
32.3.3 串行通信函数
• 串行通信函数用于处理串行口的中断数据通信。 其函数包含在SERIAL_Communication.c文件中。 这里包含基本的串行口初始化、字符输入输出以 及串行中断处理等。下面在介绍各个函数之前， 首先给出程序需要用到的一些头文件及预定于， 示例如下：
32.4 小结
• 本章详细讲述了道路交通灯的运行原理，以及如 何使用RTX-51 Tiny程序来实现道路交通灯的控制 模拟。本章给出了详细的电路图，以及RTX-51 Tiny的多任务程序。通过本章的学习，可以掌握 实时多任务操作系统的设计，尤其是基于8051单 片机的RTX-51 Tiny的程序设计。
处理接收到的串行命令； • 任务2：用于控制系统时钟； • 任务3：如果时间在活跃的时间段之外，黄色灯闪烁； • 任务4：当时间落在活跃的时间段（在的交错变化； • 任务5：读取行人按钮是否按下，如果按钮按下则向任务4
发送信号； • 任务6：如果在串行指令里遇到了ESC字符，则向任务1发送
32.1.2 交通灯控制系统
• 道路交通灯使用一般的单进程程序很难简洁有效地实现， 如果采用实时多任务系统则可以很容易达到很好的效果。 在一个用户定义的时间段里，交通灯受系统控制。在规定 时间段之外，黄灯闪烁。如果一个行人按下了行人按钮， 交通灯立即进入行人过马路状态，表示行人需要穿过马路。 否则，交通灯持续不断地工作。
• 如果采用实时多任务操作系统，则道路交通灯控制系统至 少应该包括如下几个任务。
• 任务0：初始化系统，并且启动所有其他的任务； • 任务1：完成交通灯控制器的命令处理； • 任务2：控制系统时钟； • 任务3：如果时间在活跃的时间段之外，使黄色灯闪烁； • 任务4：当时间在活跃的时间段（在开始和结束时间之间）
单片机原理及应用电子PPT课件
•F0(PSW.5)： 用户标志位，由用户置位或复位。它可作为用户自行定义 的一个状态标记。
•RS1 RS0(PSW.4 PSW.3)： 工作寄存器组指针，用以选择CPU当前工作 的寄存器组。
32
RS1 RS0与工作寄存器组的对应关系
33
•OV(PSW.2)： 溢出标志，当进行算术运算时，如果产生溢出，则由硬件将 OV位置1，否则清“0”。
16
1.3.2 嵌入式计算机系统与通用型计算机的特点 1. 嵌入式系统是面向特定的应用 2. 嵌入式系统是知识集成系统 3. 嵌入式系统的硬、软件必须具有高效率 4. 嵌入式系统和实际应用有机地结合在一起 5. 嵌入式系统的软件固化于内部存储器中 6. 嵌入式系统本身无自举开发能力
17
1.3.3 嵌入式系统的发展趋势 1. 嵌入式系统应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持 2. 联网成为发展的必然趋势 3. 支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低成本 4. 应能提供精巧的多媒体人机界面
当执行有符号数的加法指令ADD或减法指令SUBB时，当D6位有向D7位的 进位或借位时 D6CY=1时，而D7位没有向CY位的进位或借位D7CY =0时，则 OV=1或D6CY =0，D7CY=1则OV=1所以溢出的逻辑表达式为:
OV= D6CY⊕ D7CY •F1(PSW.1)： 用户标志位，同F0。 •P(PSW.0)： 奇偶标志位，该位始终跟踪累加器A内容中“1”的奇偶性。当 累加器A内容中有奇数个“1”时，P置1；否则，P置“0”。改变累加器A中内容 的指令均会影响P标志位。
和逻辑运算、移位操作、位操作等功能。ALU的两个操作数，一个由A通过暂存 器2输入，另一个由暂存器1输入，运算结果的状态送PSW。
（3） 程序状态字寄存器PSW PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。它可以进
•RS1 RS0(PSW.4 PSW.3)： 工作寄存器组指针，用以选择CPU当前工作 的寄存器组。
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RS1 RS0与工作寄存器组的对应关系
33
•OV(PSW.2)： 溢出标志，当进行算术运算时，如果产生溢出，则由硬件将 OV位置1，否则清“0”。
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1.3.2 嵌入式计算机系统与通用型计算机的特点 1. 嵌入式系统是面向特定的应用 2. 嵌入式系统是知识集成系统 3. 嵌入式系统的硬、软件必须具有高效率 4. 嵌入式系统和实际应用有机地结合在一起 5. 嵌入式系统的软件固化于内部存储器中 6. 嵌入式系统本身无自举开发能力
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1.3.3 嵌入式系统的发展趋势 1. 嵌入式系统应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持 2. 联网成为发展的必然趋势 3. 支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低成本 4. 应能提供精巧的多媒体人机界面
当执行有符号数的加法指令ADD或减法指令SUBB时，当D6位有向D7位的 进位或借位时 D6CY=1时，而D7位没有向CY位的进位或借位D7CY =0时，则 OV=1或D6CY =0，D7CY=1则OV=1所以溢出的逻辑表达式为:
OV= D6CY⊕ D7CY •F1(PSW.1)： 用户标志位，同F0。 •P(PSW.0)： 奇偶标志位，该位始终跟踪累加器A内容中“1”的奇偶性。当 累加器A内容中有奇数个“1”时，P置1；否则，P置“0”。改变累加器A中内容 的指令均会影响P标志位。
和逻辑运算、移位操作、位操作等功能。ALU的两个操作数，一个由A通过暂存 器2输入，另一个由暂存器1输入，运算结果的状态送PSW。
（3） 程序状态字寄存器PSW PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。它可以进
2024版单片机原理及应用电子版教材pptx
输入输出端口（I/O端 口）：用于与外部设备进 行数据交换
存储器：包括程序存储器、 数据存储器等，用于存储 程序和数据
定时/计数器：提供精确 的定时或计数功能
9
单片机工作原理
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合
可靠性设计
采取多种措施提高单片机的抗干扰能力和 可靠性
寻址方式
确定操作数地址的方法
低功耗设计
PIC系列
高性能、低功耗的单片机，具有丰富 的外设接口和强大的中断处理能力。
2024/1/25
AVR系列
高速、低功耗的单片机，具有先进的 指令集和丰富的外设接口。
ARM系列
高性能、低功耗的32位单片机，具 有强大的计算能力和丰富的外设接口， 适用于高端应用场合。
6
02
单片机基本原理
2024/1/25
2024/1/25
29
汽车电子控制系统设计
发动机控制
通过单片机控制点火、喷油、气门等执行器，实现对发动 机性能的优化和燃油消耗的降低。
01
车身控制
通过单片机控制车灯、车窗、门锁等车 身部件，提高驾驶的便捷性和安全性。
02
2024/1/25
03
车载信息系统
通过单片机控制车载导航、音响、蓝 牙等设备，提供丰富的车载信息娱乐 功能。
2024/1/25
16
I/O端口扩展
I/O端口类型
包括并行I/O端口、串行I/O端口等，用于与外部设备 或传感器进行数据传输。
扩展方式
通过数据线、控制线与单片机连接，实现I/O端口的 扩展。
端口地址分配
根据单片机的地址空间和I/O端口数量，合理分配端 口地址，确保访问正确。
2024版《单片机原理及应用》PPT课件全集
继电器驱动电路
设计继电器驱动电路，实 现开关量控制。
06
人机交互界面设计实践
键盘输入设备接口电路设计
键盘工作原理
了解键盘输入设备的基本 工作原理，包括按键识别、
扫描方式等。
接口电路设计
掌握单片机与键盘输入设 备的接口电路设计，包括 硬件连接、电平转换等。
编程实践
通过编程实践，掌握如何 读取键盘输入并进行相应
复杂接口设计。
串行通信接口原理及实现方式
串行通信基本概念
介绍串行通信的数据传输方式、传输速率和传输距离等。
RS-232C标准接口
详细讲解RS-232C接口的电气特性、信号线定义和通信协议。
单片机串行通信接口
介绍单片机内置的串行通信接口及其与外部设备的通信方式。
中断系统原理及应用举例
中断系统基本概念
I/O接口
单片机与外部设备进行数据传输的通道， 包括并行接口、串行接口等。
指令系统与寻址方式
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传送 指令、控制转移指令等。
寻址方式
单片机在执行指令时确定操作数地址的方式，包括立即寻址、直接寻址、间接寻址、 寄存器寻址等。不同的寻址方式可以实现对不同存储空间的访问，提高单片机的灵 活性和效率。
关键器件选型
根据项目需求和性能指标，选择合适 的单片机型号、传感器型号、执行器 型号等关键器件。
软件系统架构规划及模块划分
软件系统架构规划
设计智能小车的软件系统架构，包括主程序、中断服务程序、功能模块等。
模块划分
根据功能需求，将软件系统划分为多个模块，如传感器数据采集模块、路径规划模块、执行器控制模块等。
Microchip公司推出的8位单片机，采用精简指令集（RISC） 和哈佛总线结构，具有高速度、低电压、低功耗、I/O口驱 动能力强等特点。
设计继电器驱动电路，实 现开关量控制。
06
人机交互界面设计实践
键盘输入设备接口电路设计
键盘工作原理
了解键盘输入设备的基本 工作原理，包括按键识别、
扫描方式等。
接口电路设计
掌握单片机与键盘输入设 备的接口电路设计，包括 硬件连接、电平转换等。
编程实践
通过编程实践，掌握如何 读取键盘输入并进行相应
复杂接口设计。
串行通信接口原理及实现方式
串行通信基本概念
介绍串行通信的数据传输方式、传输速率和传输距离等。
RS-232C标准接口
详细讲解RS-232C接口的电气特性、信号线定义和通信协议。
单片机串行通信接口
介绍单片机内置的串行通信接口及其与外部设备的通信方式。
中断系统原理及应用举例
中断系统基本概念
I/O接口
单片机与外部设备进行数据传输的通道， 包括并行接口、串行接口等。
指令系统与寻址方式
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合，包括算术运算指令、逻辑运算指令、数据传送 指令、控制转移指令等。
寻址方式
单片机在执行指令时确定操作数地址的方式，包括立即寻址、直接寻址、间接寻址、 寄存器寻址等。不同的寻址方式可以实现对不同存储空间的访问，提高单片机的灵 活性和效率。
关键器件选型
根据项目需求和性能指标，选择合适 的单片机型号、传感器型号、执行器 型号等关键器件。
软件系统架构规划及模块划分
软件系统架构规划
设计智能小车的软件系统架构，包括主程序、中断服务程序、功能模块等。
模块划分
根据功能需求，将软件系统划分为多个模块，如传感器数据采集模块、路径规划模块、执行器控制模块等。
Microchip公司推出的8位单片机，采用精简指令集（RISC） 和哈佛总线结构，具有高速度、低电压、低功耗、I/O口驱 动能力强等特点。
一章单片机原理及应用ppt课件
n1
H Hi 16i im
0 F 7 .0 H 3 1 1 5 2 1 6 7 1 0 6 0 1 1 6 3 1 26
5. 八进制（J=8）
n1
Q Qi 8i im
第一章 绪论 §1.2 计算机中的数和常用编码
1.2.2 进位计数制转换 1. 二进制、八进制、十六进制转换为十进制
机器数： 一个数字在机器(计算机)中的表示形式； 二进制（0，1），符号位数字化。
01011011 ；5BH
真值：机器数本身代表的值称为真值。＋91
第一章 绪论 §1.2 计算机中的数和常用编码
机器数：包括无符号数、有符号数； 有符号数：常见表示方法是原码、反码、补码
1）原码 （d7～d0） 最高位是符号位d7： 正数0； 负数1
打开市场 1.大容量、高性能
•CPU功能增强：速度、精度、I/O处理能 力提高、指令丰富
•内部资源的增多：波形输出、LED输出、 PWM输出、A/D输入
•寻址范围增大：几兆
第一章 绪论 §1.1 单片机概述 1.1.4 单片机的发展趋势
2. 超小型、低功耗、廉价 工作电压低（2～6V）、工作电流几个毫安、
第一章 绪论 §1.1 单片机概述 1.1.1 单片机发展情况
4）16位单片机 82年～ MCS-96系列，8096、8098、80196等 增加性能：16位CPU，RAM/ROM增大，
中断能力增强 A/D、HSIO等 性能、速度
1.1.2 单片机特点 • 集成度高、可靠性高
一片芯片：CPU、存储器、I/O接口等 • 片内RAM采用存储器结构
3. 逻缉运算规则 与AND、或OR、非NOT、异或XOR
1) 与AND
0 • 0 0; 0 •1 0; 1 • 1 1;
2024版单片机原理及其应用PPT课件讲义
并行扩展应用实例
分析并行扩展在存储器扩 展、I/O端口扩展等方面的 应用实例，包括电路图、 程序设计及实现方法。
串行扩展技术及应用实例分析
1 2 3
串行通信基础 介绍串行通信的基本概念、通信协议（如UART、 I2C、SPI等）及数据传输方式（异步、同步）。
串行接口芯片
阐述串行接口芯片的工作原理、常见类型（如 MAX232、TL16C550等）及其与单片机的连接 方式。
数据格式和传输速率等。
串行通信优缺点
串行通信具有传输距离远、成本 低等优点，但传输速度相对较慢。
串行接口电路组成和工作原理
串行接口电路组成
串行接口电路主要由发送器、接收器、控制逻辑和电平转换电 路等组成。
工作原理
在发送数据时，发送器将并行数据转换为串行数据，然后通过 传输线发送给接收器；接收器将接收到的串行数据转换为并行 数据，供后续电路处理。控制逻辑负责协调发送器和接收器的 工作，确保数据传输的正确性。
等，定位软件故障。
THANK YOU
感谢聆听
选择合适的单片机型号
根据系统需求选择合适的单片机型号， 考虑处理速度、存储容量、外设接口 等因素。
设计合理的电路结构
简化电路结构，减少元器件数量，降 低系统复杂度和成本。
考虑电磁兼容性
合理布局布线，采取屏蔽、滤波等措 施，提高系统电磁兼容性。
调试技巧
使用示波器、逻辑分析仪等工具进行 信号测试和分析，定位硬件故障。
03
人机交互设备应用实例
分析人机交互设备在单片机系统中的应用实例，包括电路图、程序设计
及实现方法。例如，基于单片机的简易计算器设计，通过键盘输入数据，
显示器显示结果，实现基本计算功能。
2024版单片机原理与应用教学课件(完整版)
配置相关环境变量。
文件，并设置工程属性。
使用C语言编写单片机程序 源代码，并保存到工程文件 中。
对工程文件进行编译和链接， 使用Keil C51的调试功能对
生成可执行文件。
程序进行调试和仿真，确保
程序正确无误。
典型C语言程序结构分析
主函数
程序的入口点，负责调用其他函 数并控制程序的执行流程。
01
02
存储器组织
程序存储器
存放程序和常数，通常是只读存储器 （ROM）或闪存（Flash）。
特殊功能寄存器
用于控制单片机的特定功能或反映单 片机的状态。
数据存储器
存放变量和中间结果，通常是随机存 取存储器（RAM）。
输入/输出接口电路
I/O端口
01
提供与外部设备通信的接口，通常具有可编程的控制寄存器。
可移植性
C语言具有良好的跨平台特性，编写的程序可轻松 移植到不同型号的单片机上。
丰富的库函数
C语言提供了丰富的库函数，可大大简化单片机程 序的开发过程。
Keil C51编译器使用教程
01
02
03
04
05
安装Keil C51编 创建工程文件 …
编写源代码
编译与链接
调试与仿真
下载并安装Keil C51编译器， 在Keil C51中创建新的工程
定时器/计数器的编程方法包括初始化设置、工作模式选择、 计数初值设置和启动/停止控制等步骤。在初始化设置中，需 要设置定时器/计数器的工作模式、计数初值和中断允许位等 参数；在工作模式选择中，可选择定时器或计数器模式，并 设置相应的计数方式和计数范围；在启动/停止控制中，可通 过控制定时器/计数器的启动位来启动或停止计数操作。
2024年《单片机原理及应用》ppt课件
存储器扩展技术
通过外部扩展存储器芯片，增加单片机的存储容 量。
2024/2/29
9
输入输出端口与外设接口
输入输出端口
提供单片机与外部设备的 数据传输通道，实现数据 的输入和输出。
2024/2/29
外设接口
包括串行接口、并行接口 、中断接口等，用于连接 外部设备和实现数据传输 控制。
接口电路设计
根据外设的特性和要求， 设计合适的接口电路，实 现单片机与外设的可靠连 接和数据传输。
10
03
指令系统与汇编语言程序设计
Chapter
2024/2/29
11
指令系统概述及寻址方式
1 2
指令系统基本概念
指令、指令集、指令系统等定义及关系。
寻址方式
立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、 相对寻址等寻址方式的原理及应用。
3
指令格式与编码
指令的组成、操作码与操作数的编码方式等。
2024/2/29
中断的基本概念、中断向量表 、中断服务程序的编写等。
14
04
中断系统与定时/计数器应用
Chapter
2024/2/29
15
中断系统基本概念及工作原理
中断定义
指单片机在执行程序过程中，由于内部或外部事 件引起CPU暂时停止当前正在执行的程序，而转 去执行处理该事件的中断服务程序，处理完后又 返回原程序被中断处继续执行的过程。
首先确定中断源和中断类型，然后编 写对应的中断服务程序，并在主程序 中开启中断和设置中断优先级。在编 写中断服务程序时，需要注意现场保 护和恢复，避免中断嵌套和中断丢失 等问题。同时，为了提高系统的实时 性和可靠性，还需要对中断服务程序 进行优化和调试。
2024版单片机原理及应用说课ppt课件
交通信号灯控制系统设计
设计目标
实现十字路口交通信号灯的控制， 确保交通流畅和安全。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通 过编程控制LED灯的亮灭和闪烁， 模拟交通信号灯的工作过程。
Байду номын сангаас
硬件组成
单片机、LED灯、电阻、电容、 晶振等。
软件设计
编写程序实现交通信号灯的控制 逻辑，包括不同方向信号灯的亮
灭顺序和时间控制等。
02
提供丰富的电子课件、案例分析和 在线资源，方便学生自主学习和拓 展知识
02 单片机基本原理
单片机概述及发展历程
单片机定义
主要特点
单片机是一种将微处理器、存储器、 I/O接口等集成在一个芯片上的微型计 算机。
体积小、功耗低、性价比高、可靠性 高、易于扩展等。
发展历程
从早期的4位、8位单片机，到16位、 32位，再到当前的64位单片机，单片 机的性能不断提升，应用领域也不断 扩展。
讲解了单片机的中断系统、定时/计数器的原 理和应用，使学生掌握了单片机的高级功能。
介绍了单片机与各种外设的接口技术，包括 并行I/O接口、串行通信接口等，拓宽了学生 的知识面。
对未来发展趋势的展望
物联网与智能家居
随着物联网技术的不断发展，单片机作为智能家居的核心控 制单元，将在家庭自动化、智能安防等领域发挥越来越重要 的作用。
触发中断、外部事件触发中断等。
04 单片机接口技术
键盘、显示接口设计
键盘接口设计 按键识别与去抖动技术
按键编码与键值处理
键盘、显示接口设计
中断或轮询方式实现键盘输入 显示接口设计
LED数码管显示原理及驱动方式
键盘、显示接口设计
单片机原理及应用电子课件
PPT文档演模板
单片机原理及应用电子课件
•6号题
•温故知新检测
• 程序计数器PC的作用是什么？
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单片机原理及应用电子课件
•7号题
•温故知新检测
•AT89C51 的 CPU 主 要 由哪几部分组成?
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单片机原理及应用电子课件
•8号题
•温故知新检测
•单片机CPU运算器的核心 部件是什么？ •其主要功能有哪些？
P3口的功能作用。 9. 了解堆栈指针SP及堆栈的作用； 10. 掌握堆栈的设置及使用方式； 11. 熟悉AT89C51复位条件、复位电路和复位后
常用的SFR的状态。 12. 理解时钟电路组成、时钟和机器周期的概念。
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单片机原理及应用电子课件
•课前预习和复习检测
•1号题
•2号题
•3号题
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单片机原理及应用电子课件
2.2 AT89C51单片机引脚及其功能
AT89C51有40条引脚，与其他51系列 单片机引脚是兼容的。这40条引脚可分为 I/O端口线、电源线、控制线、外接晶体线 四部分。其封装形式有两种：双列直插封装 (DIP)形式和方形封装形式，如图2.2所示。
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•4号题
•5号题
•6号题
•7号题
•8号题
•9号题
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单片机原理及应用电子课件
•1号题
•温故知新检测
• 微机中常用的进制有哪些？ • 各有何特点？
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单片机原理及应用电子课件
•2号题
•温故知新检测
• 什么是BCD码和BCD数？ • BCD数的加减运算有何特点？
单片机与智能城市交通技术的结合实现畅通无阻
单片机与智能城市交通技术的结合实现畅通无阻随着城市化进程的加速，城市交通问题正在成为人们生活中不可忽视的一个重要方面。
堵车、交通信号不协调等问题，严重影响了城市居民的生活品质。
单片机技术与智能城市交通技术的结合，成为了解决交通拥堵、提升交通效率的重要手段。
本文将探讨单片机技术在智能城市交通方面的应用，以实现畅通无阻。
一、单片机技术在城市交通领域的应用在城市交通领域，单片机技术起到了至关重要的作用。
单片机是一种集成电路，具备逻辑控制功能，能够对各种交通设施进行控制，提高交通系统的效能。
以下是单片机技术在城市交通领域的主要应用：1. 信号灯控制系统单片机可用于控制交通信号灯，通过智能算法感知交通流量以及路口车辆情况，实时调整信号灯的时间间隔，使交通信号灯发挥最佳效果。
通过单片机的智能控制，可以减少等待时间，提高交通流量，从而缓解交通拥堵。
2. 车辆计数系统单片机技术通过车辆检测传感器，实时统计车辆数量，并将数据传输到中央控制系统。
通过对此数据的分析，城市交通管理部门能够更好地制定交通政策，优化交通路线，提高交通效率。
3. 智能停车系统利用单片机技术，可以实现智能停车系统，通过车辆检测传感器，实时监测停车位的空闲情况，并将信息传输给用户，以便用户快速找到停车位。
同时，可以通过单片机的控制，实现自动缴费、电子导航等功能，提供更便捷的停车体验。
二、智能城市交通技术的发展现状智能城市交通技术的发展正在改变着城市交通的面貌。
现如今，越来越多的城市开始投入智能交通系统的建设，通过强大的计算能力和先进的传感技术，实现城市交通的智能化，提升交通运行效率。
1. 交通信息管理系统智能城市交通系统利用单片机技术，建立起交通信息管理系统。
该系统通过传感设备，不断收集道路和交通环境的信息，并将其传输到中央控制中心。
中央控制中心利用单片机的数据处理能力，进行交通分析、优化交通运行等工作，以提高交通效率。
2. 自动驾驶技术智能城市交通技术的另一个重要方向是自动驾驶技术。
单片机原理与应项目——城市交通地图显示PPT文档共33页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。— —裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
系统板
MDK_ARM软件
• MDK-ARM是ARM公司在2005年10月收购 KEIL公司后，整合了RealView编译器及 Keil μVision 集成开发环境（IDE）,通过为 开发厂商提供专门针对使用广泛的基于 ARM处理器的微控制器而优化的多功能的 集成开发环境IDE。具有汇编、C、C＋＋ 程序的编辑、编译、调试、反汇编、模拟 运行等功能。
单片机原理与应项目——城 市交通地图显示
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为 基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、 可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算 机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入 式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成， 用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
其内核是由一个或几个预先编程好以用来执行少 数几项任务的微处理器或者单片机组成。
MDK操作步骤
建立新的项目：保存工程 Nhomakorabea择器件工程建立
新建源文件
添加源文件至工程
目标设置
调试设置
编译调试
相关主题
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• ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微 处理器。
• ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系 统芯片方案，适用于多种领域，比如无线、网络、 消费娱乐、影像、汽车电子、安全应用及存储装 置
核心板（S3C2410）
主要由 64M SDRAM、 2M NOR FLASH、 64M NAND FLASH组成。
谢谢！
xiexie!
MDK操作步骤
建立新的项目：
保存工程
选择器件
工程建立
新建源文件
添加源文件至工程
目标设置
调试设置
编译调试
调试、观察
程序下载到目标板
至此，一个完整的过程。
典型案例一
典型案例二
软件流程
主程序
while(1) { //初始化 Init(); //读SD卡数据
testSDtoTFT() //计算图形 turntoSD(); //送显示数据 display(); }
• 案例展示（8只LED流水显示）
嵌入式系统(Embedded 来自ystem)嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为 基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、 可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算 机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入 式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成， 用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
本项目 要求:在6个课时中，掌握嵌入系统概念； 简单功能系统的制作，掌握MDK_ARM开发软 件操作。
项目 城市交通地图显示
• 系统分析 本任务要求使用ARM内核的单片机完成驱动 显示彩色液晶显示、对图形数据文件的处 理。即要求在已有的系统电路上读懂电路 图，并用C语言编程实现显示。
项目 城市交通地图显示
系统测试步骤
• 1、 加电正常 • 2、数据连接线正常 • 3、程序编译通过 • 4、环境设置正确 • 5、下载程序正确 • 6、系统显示正常 • 7、其他
总 结 表
功能测试
• 1、芯片电压正常 • 2、晶振起振 • 3、复位正常 • 4、液晶亮度合适 • 5、正确显示图形
问题与拓展
• 思考： • 一、如何与GPS连接。 • 二、若想移动显示图形，如何修改程序。
系统板
MDK_ARM软件
• MDK-ARM是ARM公司在2019年10月收购 KEIL公司后，整合了RealView编译器及 Keil μVision 集成开发环境（IDE）,通过为 开发厂商提供专门针对使用广泛的基于 ARM处理器的微控制器而优化的多功能的 集成开发环境IDE。具有汇编、C、C＋＋ 程序的编辑、编译、调试、反汇编、模拟 运行等功能。
项目 城市交通地图显示
一 任务分析 二 相关知识
三 项目设计 四 项目装调
任务要求 系统分析 案例展示 嵌入式概念 MDK介绍
硬件分析 软件设计 系统测试 功能测试 总结表
项目 城市交通地图显示
• 任务要求 ： • 在MDK_ARM环境下，输入、修改、调试
程序，完成在指定的实验电路中的图像显 示。
其内核是由一个或几个预先编程好以用来执行少 数几项任务的微处理器或者单片机组成。
ARM与嵌入式系统
• 作为全球性RISC标准的缔造者，ARM在嵌 入式处理器领域中的霸主地位早已为大家 所公认，目前行业中90%以上的嵌入式产 品中都采用的是ARM系列的处理器。
ARM概念
• ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器 行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、 耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
• ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系 统芯片方案，适用于多种领域，比如无线、网络、 消费娱乐、影像、汽车电子、安全应用及存储装 置
核心板（S3C2410）
主要由 64M SDRAM、 2M NOR FLASH、 64M NAND FLASH组成。
谢谢！
xiexie!
MDK操作步骤
建立新的项目：
保存工程
选择器件
工程建立
新建源文件
添加源文件至工程
目标设置
调试设置
编译调试
调试、观察
程序下载到目标板
至此，一个完整的过程。
典型案例一
典型案例二
软件流程
主程序
while(1) { //初始化 Init(); //读SD卡数据
testSDtoTFT() //计算图形 turntoSD(); //送显示数据 display(); }
• 案例展示（8只LED流水显示）
嵌入式系统(Embedded 来自ystem)嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为 基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、 可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算 机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入 式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成， 用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
本项目 要求:在6个课时中，掌握嵌入系统概念； 简单功能系统的制作，掌握MDK_ARM开发软 件操作。
项目 城市交通地图显示
• 系统分析 本任务要求使用ARM内核的单片机完成驱动 显示彩色液晶显示、对图形数据文件的处 理。即要求在已有的系统电路上读懂电路 图，并用C语言编程实现显示。
项目 城市交通地图显示
系统测试步骤
• 1、 加电正常 • 2、数据连接线正常 • 3、程序编译通过 • 4、环境设置正确 • 5、下载程序正确 • 6、系统显示正常 • 7、其他
总 结 表
功能测试
• 1、芯片电压正常 • 2、晶振起振 • 3、复位正常 • 4、液晶亮度合适 • 5、正确显示图形
问题与拓展
• 思考： • 一、如何与GPS连接。 • 二、若想移动显示图形，如何修改程序。
系统板
MDK_ARM软件
• MDK-ARM是ARM公司在2019年10月收购 KEIL公司后，整合了RealView编译器及 Keil μVision 集成开发环境（IDE）,通过为 开发厂商提供专门针对使用广泛的基于 ARM处理器的微控制器而优化的多功能的 集成开发环境IDE。具有汇编、C、C＋＋ 程序的编辑、编译、调试、反汇编、模拟 运行等功能。
项目 城市交通地图显示
一 任务分析 二 相关知识
三 项目设计 四 项目装调
任务要求 系统分析 案例展示 嵌入式概念 MDK介绍
硬件分析 软件设计 系统测试 功能测试 总结表
项目 城市交通地图显示
• 任务要求 ： • 在MDK_ARM环境下，输入、修改、调试
程序，完成在指定的实验电路中的图像显 示。
其内核是由一个或几个预先编程好以用来执行少 数几项任务的微处理器或者单片机组成。
ARM与嵌入式系统
• 作为全球性RISC标准的缔造者，ARM在嵌 入式处理器领域中的霸主地位早已为大家 所公认，目前行业中90%以上的嵌入式产 品中都采用的是ARM系列的处理器。
ARM概念
• ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器 行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、 耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。