基于Proteus的51系列单片机设计与仿真PPT课件

1.1.2.1 单片机的特点
（1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。 （2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干
扰能力强，可靠性高。 （3）指令丰富，结构灵活，易于组成各种微机 应用
系统。 （4）应用广泛。
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1.1.2.2 单片微型计算机发展概况
在微型计算机的发展过程中，单片机是大规模集成 电路发展的产物。 五个发展阶段：4位、8位、高端8位、16位、32位 单片机的发展趋势；
高性能化 大容量 内装化
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1.1.3 单片机应用领域
1.1.3.1 单机应用 1.1.3.1 多机应用 1.1.3.1 典型应用举例 1.1.3.４ 应用系统设计内容
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1.1.3.1 单机应用
测控系统
在线控制，将计算机与控制系统组合在一起，进行实时监控， 体积小，功耗低，可靠性高；适用于单片机。
课程要求
本课程是实践性较强的课程。通过本课程的学习， 掌握软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行单 片机应用系统的设计、调试工作。
第1讲 单片微型计算机概述及其硬件结构
1.1 单片微型机计算机概述 1.2 MCS-51单片机的硬件结构
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1.1 单片微型计算机概述
1.1.1 微型机计算机概述 1.1.2 单片机简介 1.1.3 单片机的应用
现场总线控制系统 FCS （Fieldbus Control System）
把单个分散控制的测量设备变成网络节点，以现场总线为 纽带，把他们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任 务的网络控制系统。
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1.1.3.3 典型应用系统
典型的较全面的单片机测控系统 系统特点 受集成度限制/系统扩展/在线控制功能强 典型通道及特点 前向通道、后向通道、人机通道
最小系统
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1.1.3.4 应用系统设计内容
（1）总体设计，硬件和软件的功能划分 （2）硬件设计方法
系统扩展 通道与接口设计 系统抗干扰设计
（3）软件设计 （4）单片机应用系统的调试 （5）脱机运行调试
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1.2 MCS-51单片机的硬件结构
1.2.1 MCS-51单片机的基本结构 1.2.2 MCS-51单片机的引脚及片外总线结构 1.2.3 MCS-51单片机内部存储器及特殊功能寄存器 1.2.4 并行I/O口电路结构 1.2.5 MCS-51单片机时钟电路与时序 1.2.6 MCS-51单片机工作方式
离线控制，对控制系统进行设计、建模、仿真、数据处理等，对计 算机软硬件性能要求较高；适用于微机系统。
智能接口
数据采集卡、处理卡、图形显示卡、通信接口
智能仪表 家电
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1.1.3.2 多机应用
分布式控制系统 DCS（Distributed Control Systems）
由一台主机通过软件组态，对单机控制的模块化系统进行 离线控制，从而实现复杂控制。
基于Proteus的 51系列单片机设计与仿真
————沈阳理工大学装备工程学院
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
涉及内容
Proteus：电路原理图的绘制与仿真及PCB的制作 Keil c51软件开发平台：汇编语言与C语言程序设计 51系列：软件程序设计与仿真、通用I/O口的控制（ P1口、定时/计数器、中断系统 、串行口、存储器、 显示与键盘、接口设计等） 控制系统设计：温度测量、步进电动机的转动等。
VCC (+5V)
RAM地址 锁存器
GND
RAM
通道0驱动器
通道0锁 存器
通道2驱动器
通道2锁存 器
ROM/ EPROM
程序地址寄存器
EA
PSEN AL E
RST
B寄存器
ACC TMP2
TMP1
SP堆栈指针寄存 器
定 指指 时 令令 和 寄译
控 存码 制 器器
逻 辑
振荡器
ALU PSW
PCO SCO TMO TCO
1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的概念
微处理器（Microprocessor）又称CPU,芯片内部集成运算器和 控制器，是构成微型计算机系统和网络工作站的核心部件。 1971年Intel公司制成第一个CPU—Inter 4004
微型计算机
单片机—将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在一块芯片上，程序存放在ROM中。 单板机--将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在一块印制电路板上，程序存放在ROM中。 多板机--- 将CPU、存储器、I/O接口、中断系统 集成在多块印制电路板上，程序存放在ROM中。 微型计算机系统，在多板机基础上发展而来，有更为丰富的 软硬件资源(计算机，电脑)。
功能寄存器SFR。
（7）中断控制系统。
（3）内部程序存储器ROM。
（8）内部时钟电路。
（4）两个定时/计数器。
时钟源
T0 T1
时钟电路
SFR和RAM
ROM
定时/计数器
CPU
系统总线
并行端口
串行端口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
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P0.0～P0.7
P2.0～P2.7
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1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的发展
电子管
半导体晶体管 小规模集成电路 大规模集成电路
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1.1.1 微型计算机概述
微型计算机的应用 举例：．．．．．．．．．
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1.1.2 单片机简介
1.1.2.1 单片机的特点 1.1.2.2 单片机的发展
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TNH0 TNL0 TDH1 TNL1
SBUF(TX/RX) IE
IP
中断、串行口和定时器逻辑
通道1锁存器 通道1驱动器
通道3锁存器 通道3驱动器
缓冲器
PC程序计数增量 器
PC程序计数器
DPTR数据指针寄 存器
XTAL1
XTAL2
P1.0～P1.7
P3.0～P3.7
图1-2 MCS-51片内总体结构框图
1.2.1 MCS-51单片机的基本结构
一、 MCS-51单片机的基本组成 二、CPU构成及工作原理
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1.2.1 MCS-51单片机的基本结构
一、MCS-51单片机的基本组成
（1）一个8位微处理器CPU。
（5）四个8位I/O并行端口。
（2）数据存储器RAM和特殊
（6）一个串行端口。