单片机第26讲

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单片机系统及其应用概述

单片机系统及其应用概述

3.1 单片机开发语言的选择
单片机的应用首先要考虑的是它的开发 平台,也即我们常说的开发环境。单片 机编程语言一般有汇编语言和高级语言 两种。
3.1 单片机开发语言的选择
汇编语言的优点:代码最小,最直接, 效率最高。 汇编语言的缺点:编程员必须十分了解 所用单片机的硬件结构,程序编写困难, 代码难以理解,不易于识读,难于移植, 排错困难,编写程序花的时间相当多, 调试不便等等。
操作 译码
取操作 数地址
执行 操作
a) 取指 阶 段
b) 执 指 阶段
直接寻址的指令执行周期
add
A,#05
7405H
3 单片机系统开发环境及工具
要点:了解开发环境及工具
学习内容: 3.1 单片机开发语言的选择 3.2 目前的常用C语言编译器介绍 3.3 单片机系统开发环境及工具
要点:什么是单片机系统
内容: 单片机与单片机系统 单片机分类 主流单片机
1.1单片机与单片机系统
单片机 单片机是将微机的CPU、存储 器、I/O接口和总线制作在一 块芯片上的超大规模集成电路
单片机系统 单片机系统单片机加一些外围芯 片和软件组成的完整系统。 单片机系统可以分为最小系统和 扩展系统两大类。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序 的执行,使之达到来一个脉冲就执行 一条指令的目的。而外来脉冲是通过 按键产生的,因此单步执行实际上就 是按一次键执行一条指令。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

程序执行方式
单片机的基本工作方式。由于复位后 PC=0000H,因此程序总是从地址0000H 开始

单片机复试知识点

单片机复试知识点

单片机复试知识点一、知识概述《单片机复试知识点》①基本定义:单片机呢,简单说就是一块芯片,它把微处理器、存储器还有各种输入输出接口电路啥的都集成到一块了。

就像是一个小的计算机系统塞到了一个小芯片里,这个芯片自己就能做很多事,像控制电器设备的运行、数据采集之类的。

②重要程度:在电子学科里,那可是相当重要的。

很多智能设备,像智能家居的控制、汽车里的一些电子系统,靠的就是单片机。

它就像是这些设备的小大脑,指挥着不同的部件干活。

③前置知识:你得先了解基本的数字电路知识,像什么逻辑门电路(与门、或门这些),还有简单的编程概念,像变量、循环这些。

要是不懂这些,单片机里好多东西就理解不了。

④应用价值:就说咱们生活中的智能手环吧,靠单片机来采集你的运动数据、心跳啥的,然后在那个小屏幕上显示出来。

工厂里的自动化生产设备,也是单片机在控制电机的转动、传感器的监测,这样才能又快又准地生产产品。

二、知识体系①知识图谱:在电子学科里,单片机算是核心部分。

它和电路基础、编程知识这些联系紧密。

就好比是一个大家庭里的管家,联系着各个家庭成员(其他知识板块)一样。

②关联知识:和传感器知识联系密切,因为单片机常常要从传感器获取数据。

还和电动机的控制电路相关,想要控制电机的转速、转向,就得靠单片机来发命令。

③重难点分析:难易度:难度中等偏上吧。

困难点:一个是它的编程,要弄清楚各种指令。

比如说中断指令,什么时候触发中断,中断后怎么返回原来的程序,这都不容易理解。

还有就是和外部设备的连接,引脚的功能多,接错了就不行,像连接显示屏的时候,每个引脚对应不同的数据位,弄错就显示不了东西。

④考点分析:重要性:在复试里占挺重要的一部分。

考查方式:可能会直接让你写一段简单的单片机程序,实现比如说用按键控制LED灯亮灭;也可能是问你单片机某个引脚的功能,或者是让你分析一个简单的基于单片机的系统工作原理。

三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:单片机全称单片微型计算机,它的核心是微处理器,但是它不像咱们的台式电脑那样有好多单独的部件,它把这些都紧紧凑到一起了。

单片机原理教程(经典)ppt课件

单片机原理教程(经典)ppt课件

三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1)NEC单片机;
2)东芝单片机;
3)Epson单片机;
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器(Microprocessor)——微型计算机的控制和运算器部分;
微型计算机(Microcomputer)——有完整运算及控制功能的计算机,包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等;
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机,它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上,组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构,称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构;
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构, 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I/O口,与P0口不同的是,没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管,同时内部带上拉电阻, 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I/O口用,而不必再外接上拉电阻。

《单片机原理与应用(第2版)》教学讲义 单元教学设计1

《单片机原理与应用(第2版)》教学讲义 单元教学设计1

一、教学方案教学单元1-1. 微型计算机数制及其转换学时 4 学习情境1. 工程用计算器数制转换验证工作任务1.利用用工程用计算器进行数制转换使用方法。

2.找出数制特点及数制转换的规律,并进行换算。

3.用计算器验证结果。

任务结果1.将工程用计算器使用方法记录到任务书的过程记录中。

2.通过示例分析数制特点和数字转换规律,经过计算器验证后记录到任务书的过程记录中。

3.结合课后练习,将结果存在记录到任务书中。

专业班级授课地点能力目标1.能够利用数制转换规律,灵活进行数制间的转换。

2.能够知道不同数制之间的特点,如何进行辨别。

3.能够根据不同的例题进行数制转换,具备检错和纠错、自我学习的能力。

知识重点难点知识:1.三种数制的特点和表示方法;2.二—十数制之间的转换;3.二—十六数制之间的转换;4.十—十六数制之间的转换。

重点与难点:如何将不同数制的转换机理讲清楚。

专业词汇或简写二进制、十进制、十六进制、B、D、H、BCD、ASCII。

教学资源1.主教材:《单片机原理与应用》。

2.辅助材料:任务书1和过程监控表1。

3.教学课件1。

4.工程用计算器每组1个。

5.教材课后练习。

6.尽可能提供电子网络教室,或多媒体教室。

学生知识能力准备具备数字电路、计算机硬件组装。

教学方法1.讲授法。

在整个课程进行之前介绍本专业的职业岗位和典型工作任务,介绍基于典型工作任务的课程体系。

介绍《单片机原理与应用》课程在课程体系中的地位和作用,使学生明确学习方向,增强学习动力。

教师结合课件,讲授关于数制的相关理论知识,找出转换规律。

2.任务驱动。

学习情境采用任务驱动法进行实施,先让每组通过计算器演示数字之间的转换效果,结合讲授法知识,每位学生的每项工作任务必须正确完成,才能进行到下一个任务,在工作任务的驱动和全程任务考核评价的监控下,培养学生作风严谨和坚持不懈的职业责任感。

3.自学法。

结合教师所讲知识,教材上列举简单的例子,留一些练习与任务在课堂,安排学生演练,加深对所学理解。

手把手教你学51单片机(C语言)

手把手教你学51单片机(C语言)




C-51的数据类型扩充定义
sfr:特殊功能寄存器声明 sfr16:sfr的16位数据声明 sbit:特殊功能位声明 bit:位变量声明 例:sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW^2;

C-51的包含的头文件
通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h (定义特殊功能寄存器和位寄存器); math.h (定义常用数学运算);
总线(BUS)是计算机各部件之间传送信息 的公共通道。微机中有内部总线和外部总 线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。 外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB(Data Bus), 地址总线 AB(Address Bus)和 控制总线 CBControl Bus)。
80C51的引脚封装
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 RST P3.0/RXD P3.1/TXD XTAL2 XTAL1 P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 VCC P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1/AIN1 P1.0/AIN0 P3.7

单片机基础知识讲解

单片机基础知识讲解

注意:本课件为上课内容的一个补充,其中难免存在错误,请读者不吝赐教,如有问题请发送E-mail到zhaojian@。

本文根据教学的情况,随时进行修改和完善,所以欢迎同学随时注意本文档在课件中的更新情况。

单片机基础知识单片机的外部结构:1、DIP40双列直插;2、P0,P1,P2,P3四个8位准双向I/O引脚;(作为I/O输入时,要先输出高电平)3、电源VCC(PIN40)和地线GND(PIN20);4、高电平复位RESET(PIN9);(10uF电容接VCC与RESET,即可实现上电复位)5、内置振荡电路,外部只要接晶体至X1(PIN18)和X0(PIN19);(频率为主频的12倍)6、程序配置EA(PIN31)接高电平VCC;(运行单片机内部ROM中的程序)7、P3支持第二功能:RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部I/O部件:(所为学习单片机,实际上就是编程控制以下I/O部件,完成指定任务)1、四个8位通用I/O端口,对应引脚P0、P1、P2和P3;2、两个16位定时计数器;(TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1)3、一个串行通信接口;(SCON,SBUF)4、一个中断控制器;(IE,IP)针对AT89C52单片机,头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。

教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。

C语言编程基础:1、十六进制表示字节0x5a:二进制为01011010B;0x6E为01101110。

2、如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量,则自动截断为低8位,而丢掉高8位。

3、++var表示对变量var先增一;var—表示对变量后减一。

4、x |= 0x0f;表示为x = x | 0x0f;5、TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5,而不改变TMOD的高四位。

单片机原理与应用教案单片机完全教程

单片机原理与应用教案单片机完全教程

第一讲单片机基础知识教学方法:讲授法授课时数:2学时教学目的:1、了解单片机的基础知识。

2、了解单片机的发展概况。

3、熟悉数制的转换。

教学重点:单片机的含义及作用教学难点:数制间的转换第一章单片机基础知识§1-1 单片机概述一、什么是单片机?计算机(微型)的系统结构:如图1所示。

图1 微机系统结构多板机:单板机:Z80单片机:Intel MCS-51,体积小,功能强,可靠性高,价格低。

以最小系统或单片机扩展系统出现在:家用电器,智能仪表,工业过程控制,航空,汽车等领域。

单片机特点:(1)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下;内RAM:256KB以内。

(2)可靠性高(3)易扩展(4)控制功能强(5)易于开发单片机发展分四个阶段:第一阶段(74年~76年)初级阶段:仙童公司F8(8位CPU,64KB)第二阶段(76年~78年)低性能单片机:Intel公司MCS-48(8位CPU)第三阶段(78年~83年)高性能单片机:Intel公司MCS-51、Motorola 6801、Z8 第四阶段(83年~今)新一代单片机(单片微控制器):AT89C51(Atmel)二、单片机系统的组成1、硬件部分运算器CPU 寄存器组控制器内存片内单片机片外中断控制逻辑并行I / O通用接口串行UART定时/ 计数器T / C定时/ 计数器:8253模数转换器:ADC 0809数模转换器:DAC 0832外围器件(片外扩展接口)串行通信扩展:8251并行通信扩展:8255A、8155驱动器DSP等2、软件部分(即程序)需用户自已开发,根据指令系统进行设计。

某些功能硬件可以实现,软件也可以实现。

硬件实现——速度快,占CPU时间少;但电路复杂、成本高。

软件实现——简化硬件电路设计,可靠性高,成体低,占CPU时间少,实时性差,此外,还需开发设备。

§1-2计算机中数的表示及运算计算机只识别和处理数字信息,数字是以二进制数表示的;它易于物理实现,同时,资料存储、传送和处理简单可靠;运算规则简单,使逻辑电路的设计、分析、综合、方便,使计算器具有逻辑性。

单片机教案(讲稿)

单片机教案(讲稿)

单片机教案(讲稿)第一章:单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构,包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点,如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章:单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理,包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统,包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法,如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法,包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧,如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章:单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例,如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例,如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章:单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程,包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法,如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法,如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法,如调试器、仿真器等第五章:单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一:温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二:智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三:小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章:单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例,讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章:单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例,讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章:单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例,讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章:单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例,讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章:单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势,如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术,如片上系统(SoC)、物联网(IoT)等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景,如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一:单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心,其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。

单片机 思考题与作业答案

单片机   思考题与作业答案

第一讲思考题与作业思考:1.什么是单片机?主要用途是什么?列举你所知道的单片机?答:随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片及其外围芯片的集成度越来越高,已经可以将CPU和外围芯片,如程序存储器、数据储存器、并行、串行I/O口、定时器/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中,制成单片机。

单片机(Single-Chip Computer 缩写SCC)是发展初期由结构命名的,它从构成的侧面强调在单芯片上集成了必备成分的小计算机;微控制器(Microcontroller)是当前由功能命名的,是因为用计算机的逻辑功能解决简单的控制问题比以往来得更容易,而且应用也更广泛;嵌入式系统SoC(System on Chip或Embedded System )是当前又由结构命名。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。

2. 51核单片机是否代表当前先进水平的单片机?51核单片机不是代表当前先进水平的单片机,它是目前在中国大陆最流行的单片机系列。

作业:1-1、51-1.说明MCS-51有哪些产品,它们有何区别?答:MCS-51是Intel公司1980年开始推出的系列产品,主要有8031、8051、8751;8032、8052、8752;80C31、80C51和87C51。

它们的区别是末尾是“1”的,内部ROM(如果有的话)4K字节,内部RAM128字节,有T0、T1两个计数器。

末尾是“2”的,内部ROM(如果有的话)8K字节,内部RAM256字节,有T0、T1和T2三个计数器。

倒数第二位是“5”的有内部ROM,是“3”的无内部ROM。

第二位是“7”的内部是EPROM,是“0”的ROM必须有厂家才能一次性写入代码。

是“0”的ROM必须有厂家才能一次性写入代码。

至于其它厂家生产的51增强核系列是MCS-51的扩充,一般不再称为MCS-51。

一小时学会C语言51单片机 C语言入门教程

一小时学会C语言51单片机 C语言入门教程

(二) 说了这么多了,相信你也看了很多资料了,手头应该也有必备的工具了吧! (不要忘了上 面讲过几个条件的哦) 。那个单片机究竟有什么 功能和作用呢?先不要着急!接下来让我们点亮一个 LED(搞电子的应该知道 LED 是什么 吧^_^) 我们在单片机最小系统上接个 LED,看我们能否点亮它!对了,上面也有好几次提到过单片 机最小系统了,所谓单片机最小系统就是在单片机 上接上最少的外围电路元件让单片机工作。一般只须连接晶体、VCC、GND、RST 即可, 一般情况下,AT89C51 的 31 脚须接高电平。 #include<reg51.h> //头文件定义。或用#include<at89x51.h>其具体的区别在于:后者定义 了更多的地址空间。 //在 Keil 安装文件夹中,找到相应的文件,比较一下便知! sbit P1_0 = P1 ^ 0; //定义管脚
INTRINS.H 函数中的 unsigned char _cror_(unsigned char a, unsigned char n)右移也可以实 现同样的效果!这里就不再累述。 流水灯的花样很多,我还写过那种拉幕式的流动等,程序很简单,有兴趣的朋友,可以 自己试着写写! 对了,讲了那么多,有些朋友一定还不知道编译软件怎么用?这里给大家介绍几个吧? WAVE(伟福)大家一定听说过吧!还有一个 就是 KEIL2,我用的就是 KEIL2,下面就来讲讲如何使用 KEIL2 这个编译软件! 1.安装软件,这个应该不用再讲了吧! 2.安装完后,启动 KEIL 软件左击 Project-->New Project-->输入文件名-->选择我们所以使用 的芯片(这里我们一般用到 Atmel 的 AT89C51 或 AT89C2051,点确定。 3.点 File-->New-->输入我们编写的程序,保存为.C 文件。 (一般情况下,我们保存的文件名 和前面的工程名一样。 )

51单片机课件

51单片机课件

C-51的数据类型
基本数据类型
类型 符号
关键字

整 型

实有 型有
字有
符 型

(signed) int (signed) short (signed) long
unsigned int unsigned short int unsigned long int
float double char unsigned char
总线(BUS)是计算机各部件之间传送信
息的公共通道。微机中有内部总线和外部总 线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。 外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB(Data Bus), 地址总线 AB(Address Bus)和控制总线 CBControl Bus)。
如:0001B -> 1 -> 1H B表示为二进制,H为十六进制
1001B -> 9 -> 9H 1010B -> 10 -> AH 0010 1100 -> 44 -> 2CH
各种进位制的对应关系
十进制 二进制
0
0
1
1
2
10
3
11
4
100
5
101
6
110
7
111
8 1000
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8
▪ 等等…..
怎么开始学习?
▪ 实践第一。 ▪ 补充必要的理论知识,即缺什么补什么。 ▪ 做工程项目积累经验。(可在网络上搜集题
目,也可自己有什么想法大胆的去试验)
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 ▪ C51基础知识

单片机原理教程经典ppt课件

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contents •单片机概述•单片机内部结构•单片机指令系统与汇编语言•单片机C语言编程基础•单片机中断系统与定时器/计数器•单片机串行通信接口技术•单片机扩展技术与应用实例分析目录01单片机概述单片机定义与发展定义发展历程单片机应用领域智能家居汽车电子智能照明、智能安防、智能家电等。

车身控制、发动机控制、安全系统等。

工业控制医疗设备物联网自动化生产线、智能仪表、电机控制等。

医疗仪器、健康监测设备等。

智能传感器节点、物联网网关等。

常见单片机类型及特点8051系列AVR系列PIC系列ARM系列02单片机内部结构中央处理器CPU控制器运算器控制程序执行流程,包括指令取指、译码和执行。

寄存器组程序存储器数据存储器特殊功能寄存器030201存储器结构输入/输出接口电路I/O端口并行I/O口串行I/O口时钟电路与复位电路时钟电路提供单片机工作所需的时钟信号,通常由晶振和振荡器组成。

复位电路使单片机在启动时或异常情况下恢复到初始状态,确保系统可靠运行。

上电复位和手动复位两种常见的复位方式,分别用于系统上电和手动操作时的复位。

03单片机指令系统与汇编语言指令格式操作码+操作数,其中操作码指明操作性质,操作数表示操作对象。

指令系统计算机硬件能够识别并执行的一组基本操作命令的集合。

指令周期执行一条指令所需的时间,包括取指、分析和执行三个阶段。

指令系统概述寻址方式与数据传送指令寻址方式数据传送指令算术运算和逻辑运算指令算术运算指令逻辑运算指令进行与、或、非等逻辑运算,如AND、OR、NOT等。

1 2 3无条件转移指令条件转移指令子程序调用与返回指令控制转移类指令04单片机C语言编程基础C语言在单片机开发中的应用嵌入式系统开发语言01可移植性强02高效性能03数据类型、运算符与表达式数据类型运算符表达式流程控制语句条件语句使用if、else等关键字实现条件判断,根据条件的不同执行不同的操作。

循环语句使用for、while等关键字实现循环结构,用于重复执行某段代码直到满足特定条件。

单片机和传感器的通讯协议

单片机和传感器的通讯协议

单片机和传感器的通讯协议协议方信息:甲方(单片机开发方):姓名:________________ 。

单位:________________ 。

联系方式:________________ 。

地址:________________ 。

乙方(传感器提供方):姓名:________________ 。

单位:________________ 。

联系方式:________________ 。

地址:________________ 。

引言:哎呀,说到单片机和传感器的通讯协议,大家可能都觉得这东西有点抽象,甚至有点枯燥。

其实呢,咱们做这个协议的目的很简单:就是让这些电子小家伙们能愉快地“说话”,别让它们在工作时碰到“语言不通”的尴尬。

所以,这份协议,讲的就是如何让单片机和传感器之间通过某种规范的方式有效交流,保证它们在互相“合作”时顺畅无阻,避免误解,减少故障。

第一章:协议的目标与背景嗯,大家都知道,单片机(MCU)是我们常用的微控制器,而传感器呢,就像是眼睛、耳朵和皮肤,能感知外界的变化,把信息反馈给单片机。

这两者之间,想要实现高效的配合,就得有一个“共同的语言”。

要不然,单片机像个聋子,传感器像个哑巴,沟通起来哪能有效呀?因此,本协议的目标就是为了明确:如何通过定义明确的通讯方式,让单片机和传感器之间的“信息流”更加流畅、稳定。

这样,我们就能通过它们的默契配合,完成更多有趣的任务!是不是有点儿小激动呢?第二章:通讯协议的定义为了确保双方能够顺利沟通,我们需要设定一套规范的通讯协议。

在这个协议下,单片机和传感器之间会通过某种物理层(比如I2C、SPI或者UART等)来传递信息。

具体的协议要求如下:1. 通讯速率:为了确保双方不至于“太快”或者“太慢”,我们约定,通讯速率必须在双方能够承受的范围内。

一般来说,常见的I2C协议支持的速率有100kbps、400kbps和1Mbps,大家可以根据实际需求来选择。

2. 数据格式:说到数据格式,这个很重要!我们不能让信息传输时“乱七八糟”。

第26讲 RS-485在单片机多机通信中的应用设计

第26讲  RS-485在单片机多机通信中的应用设计

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26.3RS-485在单片机多机通信中的应用设计
设计要求: 使用RS-485控制三个个单片机串行通信,要求主机按下不同的按键, 从机相应地进行工作。 系统分析: 使用RS-485控制三个个单片机串行通,需要3个MAX487; 与主机相连的单片机(发送命令),RE 和 DE 引脚接 +5V; 与从机相连的单片机(接收命令),RE 和 DE 引脚接 地。
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26.2RS-485接口标准简述
在RS-485传输信号前,先分解成正、负两条线路,到达接收端后,再将信 号相减还原成原来的信号。 原信号:(DT)=(D+)-(D-) 线路干扰: (D+)+Noise ,(D-)+Noise 接收合成: (DT)=[(D+)+Noise ] - [(D-)+Noise ] =(D+)-(D-) 最大传输速率:10Mb/s(传送15M) 最大传输距离:1200M(传输速率100Kb/s)
26.1RS-485特点 26.2RS-485接口标准简述 26.3RS-485在单片机多机通信中的应用设计
26.1RS-485特点
与RS-232相比: 抗干扰性能好; 传输距离远:1200M,加中继器传输距离无限.
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26.1RS-485特点
MAX481/MAX483/MAX485/MAX487-MAX491以及MAX1487: 是用于RS-485与RS-422通信的低功耗收发器,能够以最高 2.5Mbps 的数据速率发送并接收数据; MAX483、MAX487、MAX488以及MAX489:则用于最高 250kbps的数据速率。 MAX488-MAX491是全双工收发器; MAX481、MAX483、MAX485、MAX487以及MAX1487是半双 工收发器。 另外,MAX481、MAX483、MAX485、MAX487、MAX489、 MAX491以及MAX1487中包含驱动器使能(DE)与接收器使能 (RE)控制引脚,被禁用时,驱动器或接收器输出为高阻态。

平凡老师的单片机教程

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平凡老师的单片机教程作者:平凡第一节初学单片机几个不易掌握的概念第二节新8051教程---前言第三节单片机概述第四节单片机内、外部结构分析一第五节半导体储存器第六节单片机内、外结构分析二第七节单片机内、外结构分析三第八节单片机内、外结构分析四第九节单片机内、外结构分析五第十节寻址方式与指令系统第十一节单片机指令二数据传递类指令第十二节单片机指令三累加器A 与片外RAM 之间的数据传递类指令第十三节单片机指令四算述运算类指令第十四节单片机指令五逻辑运算类指令第十五节单片机指令六条件转移指令第十六节单片机指令七位及位操作指令第十七节计数器与定时器第十八节计时/计数器的方式控制字第十九节中断系统第二十节定时、中断练习一第二十一节定时、计时练习二第二十二节串行接口第二十三节串行接口应用编程实例第二十四节常用接口电路及基编程第二十五节动太扫描显示接口第二十六节键盘接口与编程第二十七节矩阵式键盘接口技术及编程单片机扩展一单片机扩展二单片机扩展三单片机扩展四单片机扩展五第一节初学单片机几个不易掌握的概念随着电子技术的迅速发展,计算机已深入地渗透到我们的生活中,许多电子爱好者开始学习单片机知识,但单片机的内容比较抽象,相对电子爱好者已熟悉的模拟电路、数字电路,单片机中有一些新的概念,这些概念非常基本以至于一般作者不屑去谈,教材自然也不会很深入地讲解这些概念,但这些内容又是学习中必须要理解的,下面就结合本人的学习、教学经验,对这些最基本概念作一说明,希望对自学者有所帮助。

一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8 根数据线全部接到8 根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0 ,一个为1 ,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。

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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
单片机原理与应用 第二十 六讲
主要内容 第8章 AT89C51系统接口技术 8.3.2 A/D转换器的主要技术指标
8.3 A/D转换器及接口技术 转换器及接口技术
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
8.3.2 A/D转换器的主要技术指标 转换器的主要技术指标
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
2. ADC0809引脚功能 图8-11是ADC0809的引脚图,引脚功能如下: (1) IN0~IN7:8路模拟量输的入端。 (2) 2-1~2-8:8位数字量输出端口,2-1为最高有效位, 2-8为最低有效位。 (3) START:启动控制输入端,加正脉冲,立即启 动A/D转换。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
IN2 IN1 IN0 ADDA ADDB ADDC ALE 2-1 2-2 2-3 2-4 2-8 REF -) ( -6 2
图8-11
ADC0809引脚图
[例8.3]
用查询方式分别对8路模拟信号轮流采样一
次,并依次把结果转存到以30H为首址的数据存储区, 程序如下: MAIN: MOV R1,#30H ;置数据区首址 ;指向IN0 ;置通道数 ;启动A/D转换 ;软件延时,为什么? ; 因 EOC 刚开始为高 R6,DLAY 17
MOV DPTR,#0FEF8H MOV R7,#08H LOOP:MOVX @DPTR,A MOV R6,#05H DLAY: DJNZ NOP;
AD转换器按照输出代码的有效位数分为: 4位、8位、10位、12 位、16位 、24位等多种; AD转换器按照BCD码输出的有 3位半、4位半、5位半等
ห้องสมุดไป่ตู้
3
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术 AD转换位数的确定: 转换位数的确定: 转换位数的确定 它与整个测量控制的范围和精度有关,但又不能唯一确定系统的精 度,系统的精度涉及的环节较多,包括传感器的变换精度,信号处 理电路的精度,软件算法的精度等,AD转换器的位数至少要比总 精度要求的最低分辨率高一位,太高则增加成本。 例如: 要测量0----100 °温度,精度0.1度,如AD转换器的位数取8位, 一位数字量代表0.4度,显然满足不了要求。 转换速度及转换时间的确定 转换速度: 低速 (转换时间<1S) 中速 (转换时间<1MS) 高速 (转换时间<1µS) 超高速 (转换时间<1nS)
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
AD转换器的参考电压 AD转换器的参考电压
转换器参考电压有VR(+) VR(-),有的写为 VR(+)和 通常 AD 转换器参考电压有VR(+)和VR(-),有的写为 VERF+和VERFVERF+和VERF-; VR(+)决定最大数字量所对应的模拟输入电压,也叫满量程电压。 VR(+)决定最大数字量所对应的模拟输入电压,也叫满量程电压。 决定最大数字量所对应的模拟输入电压 ,当输入电压为 当输入电压为0 VR(+)接 例如 8为AD ,当输入电压为0~5V, VR(+)接5V ,则当输入电压为 则当输入电压为 5V 或大于 时,输出数字量就是 或大于5V时 输出数字量就是FFH, 如果VR(+)接2.5V ,则当输 如果VR(+) VR(+)接 则当输 入电压为2.5V或大于 或大于2.5V 时,输出数字量就是 输出数字量就是FFH; 入电压为 或大于 ; VR(- 决定最小数字量所对应的模拟输入电压,也叫最小量程电压。 VR(-)决定最小数字量所对应的模拟输入电压,也叫最小量程电压。 ,当输入电压为 当输入电压为0 VR(例如 8位AD ,当输入电压为0~5V, VR(-)接0V ,则当输入电压为 则当输入电压为 0V 时,输出数字量就是 输出数字量就是00H, 当输入电压为负压时,输出都为 。 当输入电压为负压时,输出都为00。 以上介绍了AD转换器的基本概念。 以上介绍了 转换器的基本概念。 转换器的基本概念
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
SETB IT0; SETB EX0 SETB EA LOOP:MOVX @DPTR,A ;启动A/D转换 ;执行其他程序 PINT1: MOVX INC R1 INC DJNZ CLR CLR RETI DONE: MOVX RETI DPTR R7,DONE EXO EA ;中断返回 @DPTR,A;再次启动AD转换器 ;关中断 A,@DPTR 设置为下降沿触发方式 ;开中断
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
WAIT:JNB P3.2,WAIT ; EOC直接接INT0 ;查询EOC是否为高,高则转换结束 MOVX A,@DPTR;读取转换结果 MOV INC INC @R1,A DPTR R1 ;存取数据 ;指向下一个通道 ;指向下一个存储单元 ;巡回检测八个通道
WR
≥1 ≥1 1
2-8 2-7 2-6 2-5 2-4 2-3 2-2 2-1 START ALE OE EOC
ADC0809
P2.0
RD
INT0
IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
图8-12 AT89C51与ADC0809的接口图 16
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
8.3.3 AT89C51单片机与ADC0809接口应用 1. ADC0809内部结构及特性 ADC0809是8位逐次比较式A/D转换器,其内部包 括8位A/D转换器,8路模拟开关、三态输出锁存器以及 地址译码器等。它可分别对8路0~5 V模拟量输入信号 进行转换。输出量有三态锁存缓冲,可直接连到单片 机的数据总线上。图8-10是ADC0809的内部结构图。
AD转换器的功能: 转换器的功能: 转换器的功能 AD转换器是将模拟信号转换为数字信号。 通常,单片机只能处理数字信号,不能直接处理模拟信号,所有对于模拟信号, 首先需要将其转换为数字信号,然后交由单片机处理。 A/D转换器的主要技术指标如下 转换器的主要技术指标如下: 转换器的主要技术指标如下 (1) 分辨率:指对输入模拟量变化的灵敏度。习惯上用输出二进制的位数 或BCD码位数表示。 二进制位数通常有:4位、8位、10位、12位、16位 、24位等多种; 例如:
12
对于 12 位AD ,则其分辨率为:
1/ 2 =1/4096 *100%= 0.0244%也就是说,输入满量程为10V ,能够分辩 输入电压的最小值为2.4MV。 BCD码位数表示: BCD码输出的有 3位半、4位半、5位半等 例如 3*1/2位(又称为3位半), 则满字为1999, 输入满量程为10V ,能够分辩输入电压的最小值约为5MV。 提高分辨率可减少量化误差
8
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
START CLK IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
8 路 模 拟 开 关 3
EOC 三 态 输 出 锁 锁 8
-8 D0(2 ) -7 D1(2 ) -6 D2(2 ) -5 D3(2 ) -4 D4(2 ) -3 D5(2 ) -2 D6(2 ) -1 D7(2 )
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
AD转换器的工作电压和基准电压确定 转换器的工作电压和基准电压确定 AD转换器不同,其供电电压亦不同,有双电源±15V, ±12V 及单电源 +5V 供电,如果选择单一正 5V电源, 与单片机共用一个电源就比较方便。 基准电压源是提供给 AD转换器在转换时所需要的参考 电压,这是保证转换精度的基本条件。在要求高精度 时,基准电压要用单独高精度稳压电源供给。
AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
表8-2 8路模拟开关功能表
ADDC
ADDB
ADDA
输入通道
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术 (2) 转换精度:指与数字输出量所对应的模拟输入量的实际值与 理论值之间的差值。 例如 8位AD,理论上当输入电压为0~5V时,其转换后的数字量应 为: 00H ~ FFH; 当输入为2.5V时,其输出应为7FH或80H. 精度有绝对精度和相对精度两种表示方法。 (3) 转换速率:指能够重复进行数据转换的速度,即每秒转换的 次数,而完成一次A/D转换所需的时间(包括稳定时间),为转换速 率的倒数。
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AT89C51系统接口技术 第8章 AT89C51系统接口技术
AD转换时间的确定 转换时间的确定: 转换时间的确定 AD 转换器从启动转换到转换结束,输出稳定的数字量,需 要一定的时间,这就是 AD转换器的转换时间。转换时间 的倒数就是每秒钟能完成的转换次数,称为转换速率。 总的原则: 总的原则: 满足系统实时性要求 如温度测量,每秒测量几次就可满足实际要求,因温度通 常情况下,不可能在一秒之内有较大的变化。 选择低速的AD转换器就可满足要求。 对于雷达、数字通信、实时光谱分析、实时瞬时记录、 视频数字转换系统等,要采用高速或超高速AD,要求转 换时间小于100ns. 5
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