【大学课件】单片机原理与应用设计 子程序结构PPT
《单片机原理及应用》ppt课件
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》PPT课件全集
常用伪指令包括数据定义伪 指令、符号定义伪指令、段
定义伪指令等。
指令集是处理器可以识别和执 行的一组机器指令的集合,每 种处理器都有自己独特的指令
集。
顺序、分支和循环程序设计方法
顺序程序设计方法是指程序按照语句 的先后顺序逐条执行,不改变执行顺 序。
循环程序设计方法是指程序中某段代 码重复执行多次,直到满足退出条件 为止,常用的循环结构有for循环、 while循环和do-while循环。
分支程序设计方法是根据条件判断结 果来选择不同的执行路径,常用的分 支结构有if-else结构和switch-case结 构。
子程序设计和参数传递技巧
子程序是一段完成特定功能的程序代码,可以被主程序或其他子程序调用 。
子程序设计需要注意参数传递、返回值处理、局部变量和全局变量的使用 等问题。
参数传递可以通过寄存器、堆栈或内存等方式实现,具体实现方式取决于 处理器架构和编程语言规范。
触摸屏接口技术
了解触摸屏与单片机的接 口技术,包括硬件连接、 通信协议等。
触摸屏应用
了解触摸屏在嵌入式系统 中的应用,包括人机交互 、智能控制等方面。
07
综合项目:智能小车控制系统设计
项目背景需求分析及总体方案设计
项目背景
随着智能化技术的不断发展,智 能小车作为智能交通系统的重要 组成部分,具有广泛的应用前景
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。
【大学课件】单片机原理与应用设计 子程序结构
例7-3 求两个数的最大公约数
P144
用展转相除法 在我们编程中用的最多方法就是展转相除法 了,展转相除法是古希腊求两个正整数的最 大公约数的也叫欧几里德算法,用较大的数 除以较小的数,结果的余数和被除数构成新 的一对数,继续做上面的除法,直到大数被 小数求尽 。
13 ppt课件
10 ppt课件
格式一:RET
格式一为不带偏移量的返回。
若是段内的RET指令(机器码为C3H/C2H),只 返回主程序断点处的IP值。即从堆栈弹出一 个字送入IP,且SP加2。然后返回CS:IP处继 续执行程序。此时的返回也称近返回。
若为段间的RET指令(机器码为CBH/CAH),则 要返回主程序断点处的段地址和IP值。将从 堆栈弹出一个字送CS, SP+2→SP,再从堆 栈 弹 出 一 个 字 送 Cs , 同 时 SP 加 2 。 然 后 返 回 CS:IP处继续执行程序。此时RET也称远返 回。
5 ppt课件
(1)段内直接接调用
格式:CALL NEAR PTR 标号 功能:首先将断点的IP值压入推栈,再将从指令中
得到的子程序相对偏移量加到IP,然后根据IP转相 应子程序执行。 如: CALL OUTPUT ;段内直接调用子程序output
6 ppt课件
(2)段内间接调用
格式:CALL REG|MEM 功能:首先将断点的IP值压入堆栈,再将
令中指定的双字存储器的第二个字的内 容送入CS;再把断点的IP压入堆栈,再 将双字指针的第一个字的内容送入IP。 然后根据CS:IP转相应子程序执行。 如:
CALL DWORD PTR [BX] CALL DWROD PTR MEM32
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单片机应用(共8张PPT)
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等,五花 八门,无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
(3)计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同(类型3)的传计感算器,机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量,如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如,驱有动些微器型中打,印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控,制控,能制打主印轴点电阵汉机字的,启可停与一和般转的速微,机配控接制。步进电机的精确步距,从而保证磁 归微纳控起 制头来器的,的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要,定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
(5)多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口,能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器,还可实现各类物理量的精密测量,如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 (5)多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口,能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结,合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要,的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的,精密微测控量,制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛,如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
《单片机原理与应用》课件
2 嵌入式系统
探索单片机在嵌入式系统 开发中的作用,如智能家 居和智能交通系统。
3 物联网
讨论单片机在物联网设备 中的应用,如传感器节点 和无线通信。
单片机实验案例
通过一些具体的实验案例,展示单片机在实际应用中的灵活性和强大功能。
1
LED闪烁
讲解如何使用单片机控制LED灯的闪烁频率和模式。
2
温度检测
介绍如何设计一个基于单片机的温度检测系统,并显示实时温度值。
3
无线通信
示范如何使用无线模块在单片机之间进行数据通信和传输。
单片机开发工具
介绍一些常用的单片机开发工具,如集成开发环境(IDE)、仿真器和调试器。
集成开发环境
仿真器
展示一些流行的单片机开发环境, 如Keil和Arduino IDE。
探索使用仿真器进行单片机程序 调试和测试的好处。
调试器
介绍单片机调试器的功能和使用 方法,帮助开发人员快速定位和 修复错误。
总结与问题解答
总结课程内容,并提供一个问题解答环节,以帮助学生更好地理解和应用所学知识。
单片机编程语言
探索用于编写单片机应用程序的编程语言,如C语言和汇编语言,并了解它们的优缺点。
C语言
介绍使用C语言进行单片机编程的好处和应用领域。
汇编语言
讨论使用汇编语言编写程序的优越性和适用性。
单片Байду номын сангаас应用领域
展示单片机在各个领域的应用,包括自动控制、嵌入式系统、物联网和无人机等。
1 自动控制
介绍单片机在工业自动化 和家庭自动化中的应用, 如温度控制和电机驱动。
《单片机原理与应用》PPT课 件
单片机基础概念
介绍单片机基础知识,包括什么是单片机、单片机的组成部分以及其基本工作原理。
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。
《单片机原理与应用》ppt课件
•单片机概述•单片机基本原理•指令系统与汇编语言程序设计•C 语言程序设计在单片机中的应用•单片机中断系统与定时器/计数器应用•单片机串行通信原理与应用•单片机扩展技术与应用实例分析目录单片机概述单片机定义与发展定义单片机是一种集成电路芯片,它将中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等计算机主要部件集成在一块芯片上,构成一个完整的微型计算机系统。
发展历程从20世纪70年代的第一代4位单片机,到80年代的8位单片机,再到90年代的高性能16位、32位单片机,单片机的性能不断提高,应用领域也不断扩展。
物联网作为物联网终端节点,实现数据采集、传输和控制等功能。
如车身控制、发动机控制、安全系统等。
医疗设备如医疗监护仪、便携式医疗设备等。
工业控制如电机控制、温度控制、压力控制等。
智能家居如智能照明、智能安防、智能家电等。
单片机应用领域采用哈佛结构,具有高性能、低功耗、易于扩展等优点,广泛应用于工业控制、智能家居等领域。
8051系列采用精简指令集(RISC )结构,具有高速度、低功耗、强抗干扰能力等特点,适用于汽车电子、医疗设备等领域。
PIC 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。
AVR 系列采用高性能的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。
ARM 系列常见单片机类型及特点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。
指令集与寻址方式介绍单片机的指令集,包括数据传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令,以及不同的寻址方式如立即寻址、直接寻址、寄存器寻址等。
中断与异常处理阐述中断的基本概念、中断源、中断优先级以及中断处理流程,同时介绍异常处理机制。
1 2 3用于存放单片机的程序代码,通常是只读存储器(ROM)或闪存(Flash)。
程序存储器用于存放单片机的数据,包括变量、数组、堆栈等,通常是随机存取存储器(RAM)。
单片机原理及应用课件
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。
单片机原理及应用电子版教材pptx
7
计算机系统组成
01
02
03
硬件系统
包括中央处理器、存储器 、输入输出设备等
2024/1/25
软件系统
包括系统软件、应用软件 等
计算机的工作原理
基于存储程序控制,即程 序和数据一样存放在存储 器中,由中央处理器执行
8
单片机内部结构
中央处理器(CPU):单 片机的核心部分,负责执 行各种指令
2024/1/25
25
软件程序设计实例分析
主程序设计
中断服务程序设计
实现系统的初始化、任务调度和异常处理 等功能。
根据硬件中断源编写相应的中断服务程序 ,实现实时响应和处理。
功能模块程序设计
调试与测试
针对各个功能模块编写相应的程序,实现 特定的功能需求。
采用仿真器、逻辑分析仪等工具进行程序 调试和硬件测试,确保系统设计的正确性 和可靠性。
30
感谢观看
THANKS
2024/1/25
31
汇编语言指令集
详细讲解单片机常用的汇编语言指令,包括数据 传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令。
汇编语言编程实例
3
通过具体案例,演示如何使用汇编语言进行单片 机程序开发,包括程序结构、编程规范、调试技 巧等。
2024/1/25
12
C语言编程
2024/1/25
C语言在单片机中的应用
01
阐述C语言在单片机领域的优势以及适用场景。
Keil C51开发环境搭建
详细讲解Keil C51开发环境的安装、配置和使用方法,包括编辑器、编译器、调试器等 工具的使用。
2024/1/25
基于Keil C51的单片机应用开发
单片机原理与应用教学课件(完整版)
03
指令系统与汇编语言程序设计
Chapter
指令格式及寻址方式
指令格式
通常由操作码和操作数组成,操作码指明操作性质 ,如数据传送、算术运算、逻辑运算等;操作数指 定参与操作的数据及数据所在地址。
寻址方式
包括立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址 、相对寻址等。不同的寻址方式适用于不同的场合 ,具有不同的特点和优势。
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 ,配置相关环境变量。
中断概念
中断是指CPU在执行程序的过程中,由 于外部或内部事件(如输入/输出操作、 定时器溢出等)的请求,暂时停止当前 程序的执行,转而去处理该事件,处理 完毕后再返回原程序继续执行的过程。
VS
中断处理过程
中断处理过程包括中断请求、中断响应、 中断服务和中断返回四个阶段。在中断请 求阶段,外部或内部事件向CPU发出中断 请求信号;在中断响应阶段,CPU响应中 断请求,保存现场信息并转入中断服务程 序;在中断服务阶段,CPU执行中断服务 程序,处理中断事件;在中断返回阶段, CPU恢复现场信息并返回原程序继续执行 。
数据传送类指令详解
MOV指令
用于在内部RAM、特殊功能寄存器SFR、累 加器A之间或它们与数据存储器RAM之间进 行数据传送。
MOVC指令
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格式一:RET 格式一为不带偏移量的返回。 若是段内的 RET指令( 机器码为 C3H /C2H) ,只 返回主程序断点处的 IP 值。即从堆栈弹出一 个字送入IP,且SP加2。然后返回CS:IP处继 续执行程序。此时的返回也称近返回。 若为段间的RET指令(机器码为CBH/CAH),则 要返回主程序断点处的段地址和 IP 值。将从 堆栈弹出一个字送 CS, SP+2→SP,再从堆 栈弹出一个字送 Cs ,同时 SP 加 2 。然后返回 CS : IP 处继续执行程序。此时 RET 也称远返 回。
9
2.返回指令RET
P141
返回指令RET通常作为一个子程序的最后 一条指令,用以返回到调用这个于程序 的主程序断点处继续执行。与调用指令 相对应,返回指令 RET 也有段内返回与 段间返回两种形式。是段内返回,还是 段间返回,汇编程序能自动确定,并形 成相应的返回指令。返回指令有两种格 式:
10
16
START: MOV AX,DATA MOV DS,AX call DECIBIN call binihex call crlf MOV AH,4CH INT 21H
;给段寄存器DS付值
;子程序调用
;主程序的返回方式一(DOS 功能调用返回)
17
DECIBIN proc near push ax push cx pushf
4
CALL 指 令 目 标 地 址 的 形 成 方 式 与 JMP指令完全类似,即有段内直接调 用、段内间接调用、段间直接调用与 段间间接调用四种方式。直接调用其 目标地址直接出现在 CALL 指令中, 间接调用其目标地址存放在指令所指 向的寄存器或内存单元中。
5
(1)段内直接接调用
格式:CALL NEAR PTR 标号 功能:首先将断点的 IP 值压入推栈,再将从指令中 得到的子程序相对偏移量加到IP,然后根据IP转相 应子程序执行。 如: CALL OUTPUT ;段内直接调用子程序output
格式:CALL DWORD PTR MEM 功能:首先把断点的 CS 压入堆栈,并将 指令中指定的双字存储器的第二个字的 内容送入CS;再把断点的IP压入堆栈, 再将双字指针的第一个字的内容送入 IP。 然后根据CS:IP转相应子程序执行。 如: CALL DWORD PTR [BX] CALL DWROD PTR MEM32
15
结束
调用binihex
;从键盘输入十进制数,然后按十六进制显示 DATA SEGMENT
DATA ENDS
;同学们掌握各段的结构
STACK SEGMENT PARA STACK 'STACK' DB 100H DUP(?) STACK ENDS
CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK ;分配段址,但不会给段寄存器付值
第6章 子程序结构
本章重点介绍子程序的调用与返回指令、 子程序调用时参数传递方法和子程序的设 计方法。
1 2019/1/8
介绍
P139
子程序又叫过程,相当与高级语言的过 程和函数。 子程序结构是模块化程序设计的基础。 结构: procname PROC Attribute ….. procname ENDP Attribute为 NEAR(段内调用) FAR(段间调用)
12பைடு நூலகம்
例7-3 求两个数的最大公约数
P144
用展转相除法 在我们编程中用的最多方法就是展转相除法 了,展转相除法是古希腊求两个正整数的最 大公约数的也叫欧几里德算法,用较大的数 除以较小的数,结果的余数和被除数构成新 的一对数,继续做上面的除法,直到大数被 小数求尽 。
13
GYS PROC PUSH AX PUSH BX PUSH DX G1: XOR DX,DX DIV BX CMP DX,0 JZ EXIT MOV AX,BX MOV BX,DX JMP G1 EXIT: MOV CX,BX POP DX POP BX POP AX RET GYS ENDP
6
(2)段内间接调用
格式:CALL REG|MEM 功能:首先将断点的IP值压入堆栈,再将 子程序的地址偏移量送入 IP,然后根据 IP转相应子程序执行。子程序的地址偏 移量为指令中指定的16位通用寄存器或 存储单元值。 如: CALL BX CALL WORD PTR [BX]
7
(3)段间直接调用
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3.子程序的参数传送
调用程序和子程序之间的信息传送叫参数传送。 a.通过寄存器传送参数(约定寄存器法) P104 例1:十进制到十六进制数的转换(BX)。 流程图
开始
调用DECIBIN 从键盘取得十进制 数,保存在BX中
调用CRLF
调用crlf
显示回车和换行 用十六进制形式 显示BX中的数
2
一.子程序的设计方法
3
1.子程序的调用和返回
P140
call 格式:CALL 目标地址 功能:暂停正在执行的程序,转去执行相应 的子程序,目标地址给出调用于程序的入口 地址。 在子程序执行完后,由子程序中的 RET 指令 返回至CALL指令的下一条指令继续执行。为 此,CALL指令同时需要把断点地址(即CALL 指令的下—条指令的CS和IP)入栈保护 CALL指令不影响标志位,但应特别注意在于 程序中对相关寄存器的保护。 CALL指令实质上是一条特殊的、带返回的无 条件转移指令。
11
格式二:RET n 格式二为带偏移量的返回,与格式一完全类似, 只是在修改堆栈指针时需增加 SP←SP+n 处理。 n一般为偶数,格式二适合主程序向于程序利 用堆栈传递参数的情况。在利用堆栈传递参 数时,主程序先将参数压入堆栈,在于程序 中将参数取出,为找到正确的返回地址,保 持堆栈平衡,应将堆栈指针修正。 返回指令RET对标志位无影响。
格式:CALL FAR PTR 标号 功能:首先把断点的 CS 值压入堆栈,并将于程序的 段地址送入 CS 再把断点的 IP 值压入堆栈,把子程 序的地址偏移量送入IP。然后根据CS:IP转相应于 程序执行。 如: CALL FAR PTR OUTPUT ;段间直接调用子程序 OUTPUT
8
(4)段间间接调用