苏科版初中信息技术选修单片机ppt课件
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《单片机》PPT课件
（3）设置了一些特殊的串行接口功能，构成分布式、 网络化系统 。
4．外围电路内装化
器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成 在片内－－系统的单片化。
第二十五页，共34页。
5．低功耗化 CMOS化 CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、
外围电路内装化方向发展。
1.5 单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各
第四页，共34页。
先修课程：
数字逻辑电路 计算机组成原理 接口技术 汇编语言
课程性质：
应用型课程
第五页，共34页。
预备知识
• 电平特性 • 2进制与16进制的表示及转换 • 二进制数的逻辑运算 • 8051单片机介绍
第六页，共34页。
关于电平特性
• 数字电路中只有两种电平：高和低 • （本课程中）定义单片机为TTL电平：
第十九页，共34页。
（2）专用型
专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机 ， 针对性强且数量巨大。
对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等 方面都作了全面的考虑 。
“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
第二十页，共34页。
1.2 单片机的历史及发展概况
四个阶段: 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。双片的
个领域。
使用温度：
民品： 0°C —+70°C 工业品： -40°C —+85°C
军品： -65°C —+125°C。
第二十六页，共34页。
在下述的各个领域广泛的应用：
1. 工业自动化
2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品 4. 通讯
5．武器装备
6．终端及外部设备控制 7．多机分布式系统
4．外围电路内装化
器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成 在片内－－系统的单片化。
第二十五页，共34页。
5．低功耗化 CMOS化 CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、
外围电路内装化方向发展。
1.5 单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各
第四页，共34页。
先修课程：
数字逻辑电路 计算机组成原理 接口技术 汇编语言
课程性质：
应用型课程
第五页，共34页。
预备知识
• 电平特性 • 2进制与16进制的表示及转换 • 二进制数的逻辑运算 • 8051单片机介绍
第六页，共34页。
关于电平特性
• 数字电路中只有两种电平：高和低 • （本课程中）定义单片机为TTL电平：
第十九页，共34页。
（2）专用型
专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机 ， 针对性强且数量巨大。
对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等 方面都作了全面的考虑 。
“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
第二十页，共34页。
1.2 单片机的历史及发展概况
四个阶段: 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。双片的
个领域。
使用温度：
民品： 0°C —+70°C 工业品： -40°C —+85°C
军品： -65°C —+125°C。
第二十六页，共34页。
在下述的各个领域广泛的应用：
1. 工业自动化
2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品 4. 通讯
5．武器装备
6．终端及外部设备控制 7．多机分布式系统
单片机完整课件
调试与测试
01
02
03
04
硬件调试
通过调试器对硬件电路进行调 试，检查电路板是否正常工作
。
软件调试
通过调试器对软件程序进行调 试，检查程序是否符合设计要
求。
系统测试
将软硬件结合起来进行系统测 试，测试系统的各项功能是否
正常。
优化与改进
根据调试和测试结果，对软硬 件进行优化和改进，提高系统
性能和稳定性。
05
单片机实际应用案例
智能家居控制系统
智能家居控制系统是利用单片机 技术实现对家居设备的智能化控 制，从而提高生活便利性和舒适
度。
智能家居控制系统可以实现的功 能包括：远程控制家电、语音控
制、定时控制、能耗监测等。
单片机在智能家居控制系统中主 要负责数据处理、通信和控制逻 辑的实现，是整个系统的核心部
详细描述
在智能仪表领域，单片机可以用于实现各种智能仪表 的控制和数据采集。在工业控制领域，单片机可以用 于实现各种工业控制系统的控制和数据采集。在智能 家居领域，单片机可以用于实现各种智能家居设备的 控制和数据采集。在汽车电子领域，单片机可以用于 实现汽车电子控制系统的控制和数据采集。在医疗电 子领域，单片机可以用于实现各种医疗设备的控制和 数据采集。
详细描述
单片机是一种微控制器，它通过集成电路技术将计算机的基本功能部件集成在 一块芯片上。由于其体积小、功耗低、可靠性高等特点，单片机被广泛应用于 各种领域，如智能仪表、工业控制、智能家居等。
单片机的发展历程
总结词
单片机的发展历程可以分为四个阶段，分别是探索阶段、发展阶段、成熟阶段和智能化 阶段。
02
单片机硬件结构
中央处理器
单片机课件ppt
无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等 设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器 进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不 断提高，功能不断丰富，应用领域也不 断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领 域中的重要分支，广泛应用于各个领 域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统 中，如过程控制、数据采集、机械臂控制 等。
单片机在智能家居领域中也得到了广泛应 用，如智能门锁、智能照明、智能空调等 。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯 片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于 低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模 块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋 势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存 、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证 程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪 烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的 按键输入，并相应地控制 输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定 时器功能，以实现定时控 制或时间间隔测量。
《单片机教程》课件
《单片机教程》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机，通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一， 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中，需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术，以及按键的编码方式。同时， 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数，实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分，它允许单片机在执行 主程序的过程中，暂时中断当 前工作，转去响应突发事件， 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息，同 时具有防撬、防钻、防砸等功能，提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制，常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度，将温度信号转换为电信号传递 给单片机，单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关，调节环境温度，使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域，对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机，通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一， 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中，需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术，以及按键的编码方式。同时， 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数，实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分，它允许单片机在执行 主程序的过程中，暂时中断当 前工作，转去响应突发事件， 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息，同 时具有防撬、防钻、防砸等功能，提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制，常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度，将温度信号转换为电信号传递 给单片机，单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关，调节环境温度，使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域，对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
《单片机介绍》课件
单片机型号。
特点
02
支持C语言编程，具有高效、可移植性强的特点，能够生成小型
、快速的代码。
应用领域
03
广泛应用于小型嵌入式系统开发，如智能家居、智能仪表等领
域。
05 单片机的学习与实践
学习资源推荐
书籍推荐
《单片机原理及应用》、《单片机开发技术与实践》等， 这些书籍系统介绍了单片机的原理、开发和应用，适合初 学者入门。
1980年代初，随着8位单片机的出现，单片机进入了普 及阶段。
21世纪初，随着ARM等嵌入式处理器的发展，单片机 开始向低功耗、高集成度、智能化方向发展。
分类
01
根据位数不同，单片机可分为4位、8位、16位、32位等不 同类型。
02
根据应用领域不同，单片机可分为通用型和专用型。通用型单片 机适用于多种领域，而专用型单片机则针对特定领域进行优化设
智能化集成
单片机内部集成的AI算法和传感器接口将更 加丰富，实现智能化控制。
应用领域展望
智能家居领域
随着智能家居市场的不断扩大 ，单片机将泛应用于家电控
制、照明系统等。
工业自动化领域
在工业4.0的推动下，单片机将 在机器人控制、自动化设备中 发挥重要作用。
医疗电子领域
随着医疗电子设备的智能化， 单片机将在医疗仪器、健康监 测设备中得到广泛应用。
单片机在智能水表中用于 计量和远程通信，实现水 资源的有效管理和监控。
家用电器
智能电视
单片机在智能电视中用于 实现各种功能控制和用户 界面交互，提高电视的智 能化水平。
智能冰箱
单片机在智能冰箱中用于 实现温度控制、食物保鲜 和远程控制等功能，提高 家庭生活的便利性。
单片机课程-PPT版
所以，(TH0)＝0CEH，(TL0)＝0CEH。 ② TMOD 寄存器初始化 定时器T0 为方式2：则M1M0＝10；定时功能： T / C ＝0；为 实现定时器T0 的运行控制，GATE＝0。定时器T1 不用，有关 位设定为0。因此TMOD 寄存器应初始化为02H。
ORG START: MOV
6.3.2 工作方式1
【例6-3】设单片机晶振频率为fosc=12MHz，使用定时器T1 以 方式1 产生周期为2ms 的等宽连续方波，并由P1.0 输出（用查 询方式完成）。 解：本例同例6-2，基本定时时间为1ms。 ① 计算计数初值
将x 表示为二进制形式：x= 1111110000011000B，故(TH1)＝ 0FCH，(TL1)＝18H。 ② TMOD 寄存器初始化 定时器T1 为方式1：则M1M0＝01；定时功能： T / C ＝0；为 实现定时器T1 的运行控制，GATE＝0。定时器T0 不用，有关 位设定为0。因此TMOD 寄存器应初始化为10H。
ORG AJMP ORG LJMP ORG START: MOV MOV MOV MOV CLR SETB SETB SETB SJMP PITO1: MOV MOV CPL RETI END
0000H START 001BH PITO1 0100H SP, #60H TMOD, #00H TH1, #0E0H TL1, #18H P1.0 EA ET1 TR1 $ TL1, #18H TH1, #0E0H P1.0
【例6-1】设定时器T0 选择工作方式0，定时状态，定时时间 1ms，fosc=6MHz。试确定T0 初值，计算最大定时时间tmax。 解： ① 计算最大定时时间
② 计算计数器的初值
转换为二进制数：x=1111 0000 01100B 取x 的低5 位送TL0 的低5 位，TL0 的高3 位取0，则（TL0） =0000 1100B=0CH。取x 的高8 位送给TH0，则(TH0)=1111 0000B=0F0H。
ORG START: MOV
6.3.2 工作方式1
【例6-3】设单片机晶振频率为fosc=12MHz，使用定时器T1 以 方式1 产生周期为2ms 的等宽连续方波，并由P1.0 输出（用查 询方式完成）。 解：本例同例6-2，基本定时时间为1ms。 ① 计算计数初值
将x 表示为二进制形式：x= 1111110000011000B，故(TH1)＝ 0FCH，(TL1)＝18H。 ② TMOD 寄存器初始化 定时器T1 为方式1：则M1M0＝01；定时功能： T / C ＝0；为 实现定时器T1 的运行控制，GATE＝0。定时器T0 不用，有关 位设定为0。因此TMOD 寄存器应初始化为10H。
ORG AJMP ORG LJMP ORG START: MOV MOV MOV MOV CLR SETB SETB SETB SJMP PITO1: MOV MOV CPL RETI END
0000H START 001BH PITO1 0100H SP, #60H TMOD, #00H TH1, #0E0H TL1, #18H P1.0 EA ET1 TR1 $ TL1, #18H TH1, #0E0H P1.0
【例6-1】设定时器T0 选择工作方式0，定时状态，定时时间 1ms，fosc=6MHz。试确定T0 初值，计算最大定时时间tmax。 解： ① 计算最大定时时间
② 计算计数器的初值
转换为二进制数：x=1111 0000 01100B 取x 的低5 位送TL0 的低5 位，TL0 的高3 位取0，则（TL0） =0000 1100B=0CH。取x 的高8 位送给TH0，则(TH0)=1111 0000B=0F0H。
《单片机教学》课件
单片机在智能农业中的应用：说明单片机在智能农业中的具体应用，如温度、湿度、光 照等环境参数的监测和控制
实现方案：详细介绍如何利用单片机技术实现智能农业的应用，包括硬件和软件的设计 与实现
案例总结：总结智能农业应用案例的优点和不足，提出改进和优化建议
感谢您的观看
汇报人：PPT
04 单片机基本操作
单片机的启动和关闭
启动：上电后，单片机自动启动并开始运行程序 关闭：通过软件或硬件方式关闭单片机，停止程序运行
单片机的复位操作
复位操作的方式：手动复位 和自动复位
复位操作的原理：通过特定 的复位引脚或外部信号触发
复位操作的作用：清除单片 机内部状态，回到初始状态
复位操作的应用：提高单片 机系统的稳定性和可靠性
接口技术的实例演示
接口技术概述： 介绍接口技术的 基本概念、分类 和应用领域
接口电路设计： 介绍单片机接口 电路的设计方法 和注意事项
接口技术实例演 示：通过具体实 例演示单片机接 口技术的应用， 包括输入输出接 口、串行通信接 口、并行通信接 口等
实验与验证：通 过实验验证单片 机接口技术的可 行性和可靠性， 包括硬件连接、 软件编程和调试 过程等
《单片机教学》 PPT课件
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
04
单片机基本操 作
02
单片机概述
05
单片机程序设 计
03
单片机基础知 识
06
单片机接口技 术
01 添加章节标题
02 单片机概述
单片机的定义和特点
智能家居控 制系统的设 计与实现： 详细介绍智 能家居控制 系统的设计 思路、硬件 组成和软件 实现方法。
实现方案：详细介绍如何利用单片机技术实现智能农业的应用，包括硬件和软件的设计 与实现
案例总结：总结智能农业应用案例的优点和不足，提出改进和优化建议
感谢您的观看
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04 单片机基本操作
单片机的启动和关闭
启动：上电后，单片机自动启动并开始运行程序 关闭：通过软件或硬件方式关闭单片机，停止程序运行
单片机的复位操作
复位操作的方式：手动复位 和自动复位
复位操作的原理：通过特定 的复位引脚或外部信号触发
复位操作的作用：清除单片 机内部状态，回到初始状态
复位操作的应用：提高单片 机系统的稳定性和可靠性
接口技术的实例演示
接口技术概述： 介绍接口技术的 基本概念、分类 和应用领域
接口电路设计： 介绍单片机接口 电路的设计方法 和注意事项
接口技术实例演 示：通过具体实 例演示单片机接 口技术的应用， 包括输入输出接 口、串行通信接 口、并行通信接 口等
实验与验证：通 过实验验证单片 机接口技术的可 行性和可靠性， 包括硬件连接、 软件编程和调试 过程等
《单片机教学》 PPT课件
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单片机基本操 作
02
单片机概述
05
单片机程序设 计
03
单片机基础知 识
06
单片机接口技 术
01 添加章节标题
02 单片机概述
单片机的定义和特点
智能家居控 制系统的设 计与实现： 详细介绍智 能家居控制 系统的设计 思路、硬件 组成和软件 实现方法。
单片机课件PPT
0123456789ABCDEF
1.1.1 十进制 特点： 以10为底，逢十进一； 使用0-9共十个数字符号。
表示： D ＝ dn-1×10n-1＋dn-2×10n-1＋...＋d0×100
＋d-1×10-1＋...＋d-m×10-m ＝ ∑di×10i （i＝[-m,n-1]）
1.1.2 二进制 特点： 以2为底，逢二进一； 使用0，1两个数字符号。
（注意，是字母O，而不是数字0） 十进制: 可以加D（Decimal），也可以不
加, 如1001 十六进制: 数字后面加H（Hex-decimal），
如1001H
1.2 各种数制间的转换
·非十进制数到十进制数的转换 ·十进制到非十进制数的转换 ·二进制与十六进制间的转换
h0×160＋h-1×16-1＋...＋h-m×16-m ＝ ∑hi×16i （i＝[-m,n-1]）
1.1.4 进位计数制的一般表示法 一般地，对任意一个K进制数S都可表示为 （S）k ＝ Sn-1×Kn-1＋Sn-2×Kn-1＋...＋
S0×K0＋S-1×K-1＋...＋S-m×K-m ＝ ∑Si×Ki （i＝[-m,n-1]）
本章教学目的及要求
1 熟悉数制的基本概念和计算机中常用进位计数制 2 掌握二、八、十、十六进制的表达和相互转换 3 掌握机器数和带符号数的原码、反码、补码表示 4 掌握美国信息交换标准代码（ASCII码）和二—十 进制编码——BCD码的表达及应用。
1. 1 常用的进位计数制
十进制——符合人们的习惯 二进制——便于物理实现 十六进制——便于识别、书写 ·推广： 进位计数制的一般表示法 ·如何区分不同进位计数制的数
其中：
Si : S的第i位数码，可以是K个符号中任 何一个；
1.1.1 十进制 特点： 以10为底，逢十进一； 使用0-9共十个数字符号。
表示： D ＝ dn-1×10n-1＋dn-2×10n-1＋...＋d0×100
＋d-1×10-1＋...＋d-m×10-m ＝ ∑di×10i （i＝[-m,n-1]）
1.1.2 二进制 特点： 以2为底，逢二进一； 使用0，1两个数字符号。
（注意，是字母O，而不是数字0） 十进制: 可以加D（Decimal），也可以不
加, 如1001 十六进制: 数字后面加H（Hex-decimal），
如1001H
1.2 各种数制间的转换
·非十进制数到十进制数的转换 ·十进制到非十进制数的转换 ·二进制与十六进制间的转换
h0×160＋h-1×16-1＋...＋h-m×16-m ＝ ∑hi×16i （i＝[-m,n-1]）
1.1.4 进位计数制的一般表示法 一般地，对任意一个K进制数S都可表示为 （S）k ＝ Sn-1×Kn-1＋Sn-2×Kn-1＋...＋
S0×K0＋S-1×K-1＋...＋S-m×K-m ＝ ∑Si×Ki （i＝[-m,n-1]）
本章教学目的及要求
1 熟悉数制的基本概念和计算机中常用进位计数制 2 掌握二、八、十、十六进制的表达和相互转换 3 掌握机器数和带符号数的原码、反码、补码表示 4 掌握美国信息交换标准代码（ASCII码）和二—十 进制编码——BCD码的表达及应用。
1. 1 常用的进位计数制
十进制——符合人们的习惯 二进制——便于物理实现 十六进制——便于识别、书写 ·推广： 进位计数制的一般表示法 ·如何区分不同进位计数制的数
其中：
Si : S的第i位数码，可以是K个符号中任 何一个；
《单片机说课》课件
3 利用外部触发
通过外部触发信号，观 察单片机在特定情况下 的反应和输出。
单片机故障排除方法
硬件故障
检查电路板的焊接、元件和接 口是否正常连接。
软件故障
检查代码逻辑、变量使用和外 部库的调用等方面。
电源故障
确保供电电源和电池电量充足， 避免电源相关问题。
总结及建议
总结
掌握单片机基础知识、编程语言和外围设备接 口对于单片机开发至关重要。
建议
多进行实际项目经验积累，不断学习和探索新 的单片机应用。
Hale Waihona Puke 《单片机说课》PPT课件单片机说课 PPT 课件大纲： 介绍单片机基础知识，包括单片机的定义、构成、工作原理以及常用的单片 机型号。
单片机应用场景
智能家居
利用单片机控制家居设备，实 现智能化的家居管理。
医疗设备
单片机广泛应用于医疗器械和 仪器，实现精确的监测和控制 功能。
汽车系统
单片机用于车身控制、发动机 管理、电子稳定系统等汽车电 子控制单元。
单片机编程语言
汇编语言
直接操作单片机寄存器和 端口，可实现高效控制。
C语言
提供抽象层次的编程，易 于学习和调试，广泛应用 于单片机开发。
Arduino语言
基于C/C++，简化了单片 机的编程过程，适合初学 者。
单片机外围设备接口
1
模拟输入/输出口
2
用于采集和输出模拟信号，实现模拟
控制和传感。
3
数字输入/输出口
通过数字输入口接收外部信号，通过 数字输出口控制外部设备。
通讯接口
支持串口、I2C、SPI等通讯协议，实 现单片机与其他设备的通信。
单片机的调试和测试技巧
苏科版初中信息技术选修《单片机》1
P0锁存器
B寄存器
暂存器1
暂存器2
ACC
SP
程序地址 寄存器 缓冲器
ALU PC增1 PSEN ALE EA RST 定 时 控 制 指 令 译 码 器 指 令 寄 存 器 PSW 中断、串行口和定时器 PC 双DPTR P3锁存器 OSC XTAL2 看门狗 P3锁存器 ISP端口 编程逻辑
P3驱动器 P3.0 ~ P3.7
0E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
74373
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7
存 储 器
所存 储的 数据 输出
ALE
G
PSEN(29脚)：在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为程序 存储器的读选通信号
ALE
第二章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
单片机硬件结构
内部结构与引脚说明 单片机工作原理 存储器 并行输入/输出接口 CPU时序 复位电路 工作方式
返回总 目录
第一节
内部结构与引脚说明
一.单片机芯片的组成
P0.0 ~ P0.7 VCC VSS 地址寄 存器 128RAM P2锁存器 ROM P0驱动器 P2.0 ~ P2.7 P2驱动器
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
AT89S51
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Vcc P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA/Vpp ALE/PROG PSEN P2.7/AD15 P2.6/AD14 P2.5/AD13 P2.4/AD12 P2.3/AD11 P2.2/AD10 P2.1/AD9 P2.0/AD8
《单片机技术》课件
《单片机技术》PPT课件
欢迎来到《单片机技术》的世界！本课程将带你了解单片机的工作原理、应 用领域、编程语言、编程工具以及实战案例，让你掌握单片机设计的技巧。
单片机工作原理
单片机是一种集成电路，它集中了处理器、存储器和输入输出接口等组件，通过电子信号的控制来实现各 种功能。了解单片机的工作原理对于设计和编程至关重要。
单片机设计实战
通过实战项目学习单片机设计是提高技能的有效方法。以下是一些常见的单片机设计实战案例。
LED闪烁
使用单片机控制LED灯的闪烁频率和模式，学习 IO口控制和定时器的基本使用。
温度监测系统
设计一个能够实时监测环境温度并报警的系统， 涉及模拟信号采集和数字信号处理。
智能小车
搭建一个能够自动避障和遵循线路行驶的智能小 车，通过传感器和控制算法实现。
远程监控
开发一个能够远程监控环境状态的系统，通过网 络通信和云平台实现实时数据采集和远程控制。
总结与展望
通过这次课程，你已经了解了单片机的基本原理、应用领域、编程语言和设 计实战。继续学习和探索，你将成为一名优秀的单片机工程师。
了解单片机编程语言是成为高级单片机工程师的关键。选择适当的编程语言可以提高开发效率和 代码可维护性。
1 C语言
作为最常用的单片机编程语言，C语言具有良好的可移植性和丰富的库函数，适用于开发 各种应用。
2 汇编语言
汇编语言提供对硬件的直接控制，适用于对性能和资源高度敏感的应用。
3 图形化编程
图形化编程工具，如Blockly和LabVIEW，降低了编程门槛，使更多人能够参与单片机开发。
单片机编程工具
选择合适的单片机编程工具对于提高开发效率和项目成功至关重要。不同的工具提供了各种功能和特性。
欢迎来到《单片机技术》的世界！本课程将带你了解单片机的工作原理、应 用领域、编程语言、编程工具以及实战案例，让你掌握单片机设计的技巧。
单片机工作原理
单片机是一种集成电路，它集中了处理器、存储器和输入输出接口等组件，通过电子信号的控制来实现各 种功能。了解单片机的工作原理对于设计和编程至关重要。
单片机设计实战
通过实战项目学习单片机设计是提高技能的有效方法。以下是一些常见的单片机设计实战案例。
LED闪烁
使用单片机控制LED灯的闪烁频率和模式，学习 IO口控制和定时器的基本使用。
温度监测系统
设计一个能够实时监测环境温度并报警的系统， 涉及模拟信号采集和数字信号处理。
智能小车
搭建一个能够自动避障和遵循线路行驶的智能小 车，通过传感器和控制算法实现。
远程监控
开发一个能够远程监控环境状态的系统，通过网 络通信和云平台实现实时数据采集和远程控制。
总结与展望
通过这次课程，你已经了解了单片机的基本原理、应用领域、编程语言和设 计实战。继续学习和探索，你将成为一名优秀的单片机工程师。
了解单片机编程语言是成为高级单片机工程师的关键。选择适当的编程语言可以提高开发效率和 代码可维护性。
1 C语言
作为最常用的单片机编程语言，C语言具有良好的可移植性和丰富的库函数，适用于开发 各种应用。
2 汇编语言
汇编语言提供对硬件的直接控制，适用于对性能和资源高度敏感的应用。
3 图形化编程
图形化编程工具，如Blockly和LabVIEW，降低了编程门槛，使更多人能够参与单片机开发。
单片机编程工具
选择合适的单片机编程工具对于提高开发效率和项目成功至关重要。不同的工具提供了各种功能和特性。
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山东大学
SPCE061A的片内存储器
• 2K字的SRAM （包括堆栈区） • 32K字闪存 （FLASH）
0X0000 0X07FF 0X0800 0X6FFF 0X7000 0X7FFF 0X8000 0XFFF5 0XFFF6 0XFFFF
10
工程训练中心
2K SRAM 保留空间 I/O端口 系统端口 32K FLASH ROM 中断向量
比较记忆
11
山东大学 工程训练中心
闪存Flash
• SPCE061A是一个用闪存替代掩膜 ROM的MTP(多次编程)芯片，具有 32K字(32K*16bit)闪存容量。 • 用户可用闪存来存储用户程序。 • 为了安全起见，不对用户开放整体 擦除功能。
12
山东大学
擦除一页流程
• • •
工程训练中心
13
先给命令用户接口地址0x7555里送0xAAAA， 然后再给命令用户接口地址0x7555里送0x5511， 再后给要擦除页地址送任意数，约20ms即可完成 擦除操作，然后可以执行其它操作。 举例：擦除第6页[0x8500—0x85FF]流程如下： (1) 0x7555 ←0xAAAA (2) 0x7555 ←0x5511 (3) 0x85XX←0xXXXX (其中X为任意值)。
山东大学
堆栈的简单介绍
PUSH后SP减1 栈底
工程训练中心
0x07ff
堆栈生长方向
POP后SP加1
栈顶
0x0000
• 堆栈是在内存RAM区专门开辟出来的按照“先 进后出”原则进行数据存取的一种工作方式 • SPCE061A系统复位后，SP初始化为0x07FF, 每执行PUSH指令一次，SP指针减一 请与51单片机
6
山东大学
u’nSP™的寄存器组
工程训练中心
’nSP™的CPU寄存器组里有8个16位寄存器 ： 通用寄存器: R1~R4 用途：作算术逻辑运算的源及目标寄存器 专用型寄存器：SP、BP、SR、PC， 是与CPU特定用途相关的寄存器。
7
山东大学
强调：
•
工程训练中心
• •
寄存器R4、R3配对使用还可组成一个32位 的乘法结果寄存器MR；其中R4为结果的高 字组，R3为结果的低字组，用于存放乘法运 算或内积运算结果。 基址指针寄存器BP也可作为通用寄存器R5 使用。 段寄存器SR： 代码段选择字段(CS) 数据段选择字段(DS) 标志位NZSC
山东大学
写入一个字流程
• • • • •
工程训练中心
先给命令用户接口地址0x7555里送0xAAAA， 然后再给命令用户接口地址0x7555里送0x5533， 再后给要写入字地址送数据， 约40us即可完成写入操作，然后可以执行其它操 作。 举例：向0x8000单元写入0xffff流程如下： (1) 0x7555 ←0xAAAA (2) 0x7555 ←0x5533 (3) 0x8000←0xFFFF
3
山东大学 工程训练中心
’nSP™内核结构
算术逻辑运算单元ALU
寄存器组 数据总线和地址总线
中断系统及堆栈等……
4
山东大学 工程训练中心
I am here!
内 核 架 构 如 右 图
5
山东大学 工程训练中心
16位算术逻辑运算
带移位操作的16位算逻运算
16位16位的乘法运算和内积运算 ’nSP™的两把“刷子” : 应用在复杂的数字信号处理运算方面
RAM&ROM
LCD 控制/驱动
通用的内核
u'nSP 内核
DTMF
W atch Dog IR
2
UART LVD/LVR
丰富的外设接口部件
SIO
SPCE061A结构概览
ICE_EN ICE_SCK ICE_SDA V CP XI/R XO 锁相环 CPU 时钟 振荡器 实时时钟
低电压监测/ 低电压复位 16 位微 控制器 u'nSP
FLASH
+
ICE
SRAM
双16位定时器 /计数器 时基 中断控制
7通道10位ADC 单通道 ADC+AGC 双通道 10位DAC输出 串行输入输出 接口
IOB0 2 SCK SDA
32 管脚通用输入输出端口
IOA15 - 0
IOB15 - 0
是**
否
悬浮式输入管脚
悬浮式输入管脚*** 带数据反相器的高电平输出 (当向数据位写入“0” 时输出 “1”) 带数据反相器的低电平输出 (当向数据位写入“1”时输出“0”) 带数据缓存器的低电平输出 (无数据反相功能) 带数据缓存器的高电平输出 (无数据反相功能)
1
1 1 1
0
0 1 1
0
’nSP™家族产品
语音 处理 游戏
16位 u’nSP内核
SPGxxx
通讯设 备
SPCExxx
SPCE500A
SPT660x
SPT6601
SPCE060A SPCE061A
1
SPG100A
SPT6602
SPT6608
unSP家族的设计特点
并行I/O ADC DAC & PW M T/C
模块式的集成结构
15
山东大学 工程训练中心
I/O端口的组合控制设置
Direction 0 0 Attribution 0 0 Data 0 1 功能 下拉* 上拉 是否带唤 唤醒功能 是** 是** 功能描述 带下拉电阻的输入管脚 带上拉电阻的输入管脚
0
0
1
1
0
1
悬浮
悬浮 高电平输出 (带数据反相器) 低电平输出 (带数据反相器) 低电平输出 高电平输出
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SPCE061A 输入/输出接口
工程训练中心
• I/O口是单片机与外设交换信息的通道 • SPCE061A有两个16位通用的并行I/O口： A口和B口 • 这两个口的每一位都可通过编程单独定义成输 入或输出口 • 对I/O口的某一位的设定包括以下3个基本项： 数据向量Data、属性向量Attribution和方向控 制向量Direction
8
山东大学
数据总线和地址总线
工程训练中心
• ’nSP™是16位单片机，它具有16位 数据线和22位地址线 • 基本数据类型是16位的“word”型 ， 而不是8位的“Byte”型 • 22位地址线最多可寻访4M字的存储 容量 ：
a. 高6位A16~A21来自段寄存器SR中的6位 代码段 （CS）和6位数据段（DS）选择 字段 b. 低16位A0~A15则来自内部寄存器
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SPCE061A的片内存储器
• 2K字的SRAM （包括堆栈区） • 32K字闪存 （FLASH）
0X0000 0X07FF 0X0800 0X6FFF 0X7000 0X7FFF 0X8000 0XFFF5 0XFFF6 0XFFFF
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2K SRAM 保留空间 I/O端口 系统端口 32K FLASH ROM 中断向量
比较记忆
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闪存Flash
• SPCE061A是一个用闪存替代掩膜 ROM的MTP(多次编程)芯片，具有 32K字(32K*16bit)闪存容量。 • 用户可用闪存来存储用户程序。 • 为了安全起见，不对用户开放整体 擦除功能。
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擦除一页流程
• • •
工程训练中心
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先给命令用户接口地址0x7555里送0xAAAA， 然后再给命令用户接口地址0x7555里送0x5511， 再后给要擦除页地址送任意数，约20ms即可完成 擦除操作，然后可以执行其它操作。 举例：擦除第6页[0x8500—0x85FF]流程如下： (1) 0x7555 ←0xAAAA (2) 0x7555 ←0x5511 (3) 0x85XX←0xXXXX (其中X为任意值)。
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堆栈的简单介绍
PUSH后SP减1 栈底
工程训练中心
0x07ff
堆栈生长方向
POP后SP加1
栈顶
0x0000
• 堆栈是在内存RAM区专门开辟出来的按照“先 进后出”原则进行数据存取的一种工作方式 • SPCE061A系统复位后，SP初始化为0x07FF, 每执行PUSH指令一次，SP指针减一 请与51单片机
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山东大学
u’nSP™的寄存器组
工程训练中心
’nSP™的CPU寄存器组里有8个16位寄存器 ： 通用寄存器: R1~R4 用途：作算术逻辑运算的源及目标寄存器 专用型寄存器：SP、BP、SR、PC， 是与CPU特定用途相关的寄存器。
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山东大学
强调：
•
工程训练中心
• •
寄存器R4、R3配对使用还可组成一个32位 的乘法结果寄存器MR；其中R4为结果的高 字组，R3为结果的低字组，用于存放乘法运 算或内积运算结果。 基址指针寄存器BP也可作为通用寄存器R5 使用。 段寄存器SR： 代码段选择字段(CS) 数据段选择字段(DS) 标志位NZSC
山东大学
写入一个字流程
• • • • •
工程训练中心
先给命令用户接口地址0x7555里送0xAAAA， 然后再给命令用户接口地址0x7555里送0x5533， 再后给要写入字地址送数据， 约40us即可完成写入操作，然后可以执行其它操 作。 举例：向0x8000单元写入0xffff流程如下： (1) 0x7555 ←0xAAAA (2) 0x7555 ←0x5533 (3) 0x8000←0xFFFF
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山东大学 工程训练中心
’nSP™内核结构
算术逻辑运算单元ALU
寄存器组 数据总线和地址总线
中断系统及堆栈等……
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山东大学 工程训练中心
I am here!
内 核 架 构 如 右 图
5
山东大学 工程训练中心
16位算术逻辑运算
带移位操作的16位算逻运算
16位16位的乘法运算和内积运算 ’nSP™的两把“刷子” : 应用在复杂的数字信号处理运算方面
RAM&ROM
LCD 控制/驱动
通用的内核
u'nSP 内核
DTMF
W atch Dog IR
2
UART LVD/LVR
丰富的外设接口部件
SIO
SPCE061A结构概览
ICE_EN ICE_SCK ICE_SDA V CP XI/R XO 锁相环 CPU 时钟 振荡器 实时时钟
低电压监测/ 低电压复位 16 位微 控制器 u'nSP
FLASH
+
ICE
SRAM
双16位定时器 /计数器 时基 中断控制
7通道10位ADC 单通道 ADC+AGC 双通道 10位DAC输出 串行输入输出 接口
IOB0 2 SCK SDA
32 管脚通用输入输出端口
IOA15 - 0
IOB15 - 0
是**
否
悬浮式输入管脚
悬浮式输入管脚*** 带数据反相器的高电平输出 (当向数据位写入“0” 时输出 “1”) 带数据反相器的低电平输出 (当向数据位写入“1”时输出“0”) 带数据缓存器的低电平输出 (无数据反相功能) 带数据缓存器的高电平输出 (无数据反相功能)
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1 1 1
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0 1 1
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’nSP™家族产品
语音 处理 游戏
16位 u’nSP内核
SPGxxx
通讯设 备
SPCExxx
SPCE500A
SPT660x
SPT6601
SPCE060A SPCE061A
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SPG100A
SPT6602
SPT6608
unSP家族的设计特点
并行I/O ADC DAC & PW M T/C
模块式的集成结构
15
山东大学 工程训练中心
I/O端口的组合控制设置
Direction 0 0 Attribution 0 0 Data 0 1 功能 下拉* 上拉 是否带唤 唤醒功能 是** 是** 功能描述 带下拉电阻的输入管脚 带上拉电阻的输入管脚
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悬浮
悬浮 高电平输出 (带数据反相器) 低电平输出 (带数据反相器) 低电平输出 高电平输出
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SPCE061A 输入/输出接口
工程训练中心
• I/O口是单片机与外设交换信息的通道 • SPCE061A有两个16位通用的并行I/O口： A口和B口 • 这两个口的每一位都可通过编程单独定义成输 入或输出口 • 对I/O口的某一位的设定包括以下3个基本项： 数据向量Data、属性向量Attribution和方向控 制向量Direction
8
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数据总线和地址总线
工程训练中心
• ’nSP™是16位单片机，它具有16位 数据线和22位地址线 • 基本数据类型是16位的“word”型 ， 而不是8位的“Byte”型 • 22位地址线最多可寻访4M字的存储 容量 ：
a. 高6位A16~A21来自段寄存器SR中的6位 代码段 （CS）和6位数据段（DS）选择 字段 b. 低16位A0~A15则来自内部寄存器