《单片机原理与应用》PPT课件
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单片机原理及应用.ppt
单片机原理及应用
30
方式1
10位数据异步通讯方式——用于双机通信
单片机原理及应用
31
方式1
单片机原理及应用
方式1
SM0、SM1=01
方式1一帧数据为10位，1个起始位（0），8个数据位， 1个停止位（1），其中起始位和停止位是自动插入 的。先发送或接收最低位。帧格式如下：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
扩展输出口
扩展输入口
数据传输波特率固定为fosc/12 由RXD引脚输入或输出数据（低位在前,高位在后）
由TXD引脚输出同步时钟信号
25
方式0
单片机原理及应用
实例1 利用74LS164扩展并行输出口,并实现发光二极管循环控制功能
26
方式0
74LS164为8位串并转换移位寄存器 能将串行输入数据转为并行输出
T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]} 在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和11.0592MHz。所 以，选用的波特率也相对固定。常用的串行口波特率以及各参数的关系 如表所示。
23
串行口初始化
单片机原理及应用
串行口初始化，主要是设置产生波特率的 定时器1、串行口控制和中断控制。具体步 骤如下：
4
单片机原理及应用
同步通讯数据格式——数据以块为单位连续传送。
在发一组数据时，只在开始用若干个同步字符作为双方的号令， 然后连续发送整组数据。 特点——数据是以数据块为单位连续传送的，结构紧凑， 传输效率高，但要求双方有准确的时钟，对硬件要求高。
5
单片机原理及应用
波特率为每秒钟发送二进制数码的位数，即b/S （位/秒）。
《单片机原理及应用》ppt课件
• 可靠性：选用经过稳定测试、质量可靠的 外围设备。
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。
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
化为机器码。
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。
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。
《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。
《单片机原理及应》课件
指令的执行过程
中断的基本概念
中断的产生、优先级和向量地址等。
中断处理过程
中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等阶段。
中断服务程序的编写
如何编写中断服务程序以及中断服务程序的入口地址。
03
CHAPTER
单片机开发流程
03
选择合适的单片机
基于应用需求和单片机特点，选择最适合项目的单片机型号。
01
无线通信技术的引入，使得单片机能够实现远程控制和数据传输，提高了应用的灵活性。
单片机可以作为智能家居的核心控制芯片，实现家电的远程控制和智能化管理。
智能家居
通过单片机和物联网技术的结合，可以实现物流过程的实时追踪和监控。
物流追踪
单片机可以应用于农业智能化领域，如智能灌溉、温室控制等，提高农业生产效率。
总结词：应用范围
详细描述：单片机在各个领域都有广泛的应用，如智能家居、工业控制、汽车电子、医疗器械等。通过单片机，可以实现智能化控制和远程监控等功能。
总结词：发展轨迹
详细描述：单片机的发展经历了多个阶段，从最早的4位单片机到8位、16位、32位等更高性能的单片机，其功能和性能不断提升。同时，单片机的开发平台和编程语言也在不断演进，使得开发更加便捷高效。
烧录程序到单片机
使用烧录器将可执行文件烧录到单片机中。
04
CHAPTER
单片机应用实例
05
CHAPTER
单片机发展趋势与展望
嵌入式系统
单片机正逐渐向嵌入式系统发展，通过集成更多的功能和接口，实现更复杂的应用。
低功耗设计
随着节能环保意识的提高，低功耗设计成为单片机的一个重要发展方向。
无线通信技术
明确应用需求
根据项目需求，确定单片机的功能和性能要求。
中断的基本概念
中断的产生、优先级和向量地址等。
中断处理过程
中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等阶段。
中断服务程序的编写
如何编写中断服务程序以及中断服务程序的入口地址。
03
CHAPTER
单片机开发流程
03
选择合适的单片机
基于应用需求和单片机特点，选择最适合项目的单片机型号。
01
无线通信技术的引入，使得单片机能够实现远程控制和数据传输，提高了应用的灵活性。
单片机可以作为智能家居的核心控制芯片，实现家电的远程控制和智能化管理。
智能家居
通过单片机和物联网技术的结合，可以实现物流过程的实时追踪和监控。
物流追踪
单片机可以应用于农业智能化领域，如智能灌溉、温室控制等，提高农业生产效率。
总结词：应用范围
详细描述：单片机在各个领域都有广泛的应用，如智能家居、工业控制、汽车电子、医疗器械等。通过单片机，可以实现智能化控制和远程监控等功能。
总结词：发展轨迹
详细描述：单片机的发展经历了多个阶段，从最早的4位单片机到8位、16位、32位等更高性能的单片机，其功能和性能不断提升。同时，单片机的开发平台和编程语言也在不断演进，使得开发更加便捷高效。
烧录程序到单片机
使用烧录器将可执行文件烧录到单片机中。
04
CHAPTER
单片机应用实例
05
CHAPTER
单片机发展趋势与展望
嵌入式系统
单片机正逐渐向嵌入式系统发展，通过集成更多的功能和接口，实现更复杂的应用。
低功耗设计
随着节能环保意识的提高，低功耗设计成为单片机的一个重要发展方向。
无线通信技术
明确应用需求
根据项目需求，确定单片机的功能和性能要求。
《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
《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
—属于微型机的一种 —具有一般微型机的基本组成和功能
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
10
1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
12
1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
15
1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
10
1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
12
1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
15
1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC
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1位十六进制数可以表示16种状态， 编码从O～F；2位十六进制数可以表示， (256)种状态，编码从00～FF···
可见，十六进制数位数短，便于书写 和记忆
二、微型计算机数制间数的转换
1、 二进制数与十进制数之间的转换 转换规律：
整数部分除2取余，小数部分乘2取整
例1.1 13.75的整数部分是13，小数部分是0.75，转换为二进制数 的过程如下所示 :
单片机的技术发展阶段
• 1、 第一代：单片机探索阶段 • 2、 第二代：单片机完善阶段 • 3 、第三代：微控制器形成阶段 • 4 、第四代：微控制器百花齐放。
单片机的技术发展趋势
• 1、 主流型机发展趋势 • 2、全盘CMOS化趋势 • 3 、RISC体系结构的发展 • 4、 可刷新的FlashROM成为主流供应状态 • 5 、ISP(系统可编程技术)及基于ISP的开发环
习惯上，存储器中一个存储单元通常由8个触发器组
成，即一个存储单元可以存放一个8位二进制数。一个8位 二进制数称为一个字节(Byte)，有256种状态，或 者说可以表示256个符号。因此，存储器(包括内存储器
和外存储器)容量单位常用字节(或干字节)表示，如某存储 器的容量为640KB，即该存储器有640×1024个存储单元，每 个存储单元的大小为一个字节
单片机的种类
单片机可按应用领域、通用性、总线结构分类: 1、 按应用领域可分为：家电类、工控类、通信类、个人信息终端等 2、按通用性可分为：通用型和专用型(如计费率电表、电子记事簿) 3、按总线结构可分为：总线型和非总线型
一、微型计算机基础知识
• 微型计算机数制及其转换 • 码制 • 单片机组成原理 • 单片机发展概况
13相当于二进制数1101；而0.75×2=1.5，因此2-1位 为1；0.5×2=1.0，因此2-2位为l，即13.75=1101.1IB
2. 二进制数与十六进制数之间的转换
(1)二进制数转换成十位起，四位一组 零
小数部分：最高位起，四位一组
例 1110010101．10101B
3. 十六进制（Hexadecimal）
十六进制数的特点是：逢十六进一，具 有16个数码，分别用0、1、2、…、9和A、B、 C、D、E、F表示
( An An1 A3 A2 A1.B1B2 )H An 16n1 An1 16n2 A3 162 A2 16 A1 B1 161 B2 162
=0011 100l 0101．1010 1000
3
9
5
8
即1110010101．10101B=395．A8H
不足补 A
(2)十六进制数转换为二进制数
转换规律：
一位变四位，余零除去
转换表：
二进制数 十进制数 十六进制数 二进制数 十进制数 十六进制数
器、定时器/计数器芯片和一些输入/输出端口 电路集成在一个芯片上的微型计算机，又称为 微控制器。它是专为工业控制和智能仪器设计 的一种集成度很高的微型计算机
1974年，美国仙童公司生产出世界上第一个 单片机—F8，随后Rockwell、Intel、Zilog、Motorola
、NEC公司都纷纷推出自己的单片机系列。先后出现了4 位、8位、16位及32位单片机
二进制数同样也可以展开成幂级数形式
( An An1 A3A2 A1.B1B2 )B An 2n1 An1 2n2 A3 22 A2 2 A1 B1 21 B2 22
1位二进制数只能表示0和1两个状态，为了表示更多的状态， 可用两位或两位以上的二进制数表示。二进制数的位数与它能 表示的状态数之间的关系如下：
某位计满10时就要向它邻近高位进一
任何一个十进制数都可以展开成幂级数形式
(An An1A3A2A1.B1B2 )D An 10n1 An1 10n2 A3 102 A2 10 A1 B1 101 B2 102
2. 二进制（Binary） 二进制数的特点是：只有两个数码，即0和1，逢二进一
境 • 6 、单片机的软件嵌入 • 7、 实现全面功耗管理 • 8、推行串行扩展总线
单片机的应用系统模式
• 1、单片机：通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件 • 2、单片机系统：按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而
构成的基本系统 • 3、单片机应用系统：指能满足嵌入对象要求的全部电路系统
微型计算机数制及其转换
一、微型计算机的数制 所谓数制是指数的制式，是人们利用符号计数
的一种科学方法。常用的数制有十进制、二进制和十六 进制三种
1、十进制(Decimal) 主要特点：
(1)它有0～9十个不同的数码，这是构成所有十进制 数
的基本符号 (2)它是逢十进位的。十进制数在计数过程中，当它 的
1位二进制数，共有2个状态：0、1 2位二进制数，共有4个状态，分别编码为00、01、10、11
在计算机系统中，寄存器、存储器的本质就是一组 触发器。一个触发器，如RS、D型触发器等均有两个稳定的 状态，即0态和1态，显然一个触发器可以存储1位二进制数 。为了提高数据处理速度，在计算机中往往需要并行处理多 位二进制数
二十一世纪高职规划教材
单片机技术
作者:张旭涛 单位:江苏联合职业技术学院徐州机电工程分院
单片机技术知识链接
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绪微单单中单单微
言型片片断片片机
计机机控机机控
算的的制系控制
机基指、统制系
基本令定组实统
础结系时成际的
知构统与、应开
识及
计扩用发
原
数展
与
理
器应
仿
用
真
绪言
单片机:将中央处理器、随机存储器、只读存储
有些微处理器，如大多数8位的微处 理器，就有16根地址线。由于每根地址线 有两种可能的状态，所以可以用地址线状 态的不同编码寻址不同的存储单元
因此，16根地址线相当于16位二进制 数，最多可以寻址64K个存储单元。而存储 单元的大小一般是一个字节，所以对于具 有16根地址线的微处理器来说，最多可以 寻址64KB的存储空间，或者说寻址能力为 64KB
可见，十六进制数位数短，便于书写 和记忆
二、微型计算机数制间数的转换
1、 二进制数与十进制数之间的转换 转换规律：
整数部分除2取余，小数部分乘2取整
例1.1 13.75的整数部分是13，小数部分是0.75，转换为二进制数 的过程如下所示 :
单片机的技术发展阶段
• 1、 第一代：单片机探索阶段 • 2、 第二代：单片机完善阶段 • 3 、第三代：微控制器形成阶段 • 4 、第四代：微控制器百花齐放。
单片机的技术发展趋势
• 1、 主流型机发展趋势 • 2、全盘CMOS化趋势 • 3 、RISC体系结构的发展 • 4、 可刷新的FlashROM成为主流供应状态 • 5 、ISP(系统可编程技术)及基于ISP的开发环
习惯上，存储器中一个存储单元通常由8个触发器组
成，即一个存储单元可以存放一个8位二进制数。一个8位 二进制数称为一个字节(Byte)，有256种状态，或 者说可以表示256个符号。因此，存储器(包括内存储器
和外存储器)容量单位常用字节(或干字节)表示，如某存储 器的容量为640KB，即该存储器有640×1024个存储单元，每 个存储单元的大小为一个字节
单片机的种类
单片机可按应用领域、通用性、总线结构分类: 1、 按应用领域可分为：家电类、工控类、通信类、个人信息终端等 2、按通用性可分为：通用型和专用型(如计费率电表、电子记事簿) 3、按总线结构可分为：总线型和非总线型
一、微型计算机基础知识
• 微型计算机数制及其转换 • 码制 • 单片机组成原理 • 单片机发展概况
13相当于二进制数1101；而0.75×2=1.5，因此2-1位 为1；0.5×2=1.0，因此2-2位为l，即13.75=1101.1IB
2. 二进制数与十六进制数之间的转换
(1)二进制数转换成十位起，四位一组 零
小数部分：最高位起，四位一组
例 1110010101．10101B
3. 十六进制（Hexadecimal）
十六进制数的特点是：逢十六进一，具 有16个数码，分别用0、1、2、…、9和A、B、 C、D、E、F表示
( An An1 A3 A2 A1.B1B2 )H An 16n1 An1 16n2 A3 162 A2 16 A1 B1 161 B2 162
=0011 100l 0101．1010 1000
3
9
5
8
即1110010101．10101B=395．A8H
不足补 A
(2)十六进制数转换为二进制数
转换规律：
一位变四位，余零除去
转换表：
二进制数 十进制数 十六进制数 二进制数 十进制数 十六进制数
器、定时器/计数器芯片和一些输入/输出端口 电路集成在一个芯片上的微型计算机，又称为 微控制器。它是专为工业控制和智能仪器设计 的一种集成度很高的微型计算机
1974年，美国仙童公司生产出世界上第一个 单片机—F8，随后Rockwell、Intel、Zilog、Motorola
、NEC公司都纷纷推出自己的单片机系列。先后出现了4 位、8位、16位及32位单片机
二进制数同样也可以展开成幂级数形式
( An An1 A3A2 A1.B1B2 )B An 2n1 An1 2n2 A3 22 A2 2 A1 B1 21 B2 22
1位二进制数只能表示0和1两个状态，为了表示更多的状态， 可用两位或两位以上的二进制数表示。二进制数的位数与它能 表示的状态数之间的关系如下：
某位计满10时就要向它邻近高位进一
任何一个十进制数都可以展开成幂级数形式
(An An1A3A2A1.B1B2 )D An 10n1 An1 10n2 A3 102 A2 10 A1 B1 101 B2 102
2. 二进制（Binary） 二进制数的特点是：只有两个数码，即0和1，逢二进一
境 • 6 、单片机的软件嵌入 • 7、 实现全面功耗管理 • 8、推行串行扩展总线
单片机的应用系统模式
• 1、单片机：通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件 • 2、单片机系统：按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而
构成的基本系统 • 3、单片机应用系统：指能满足嵌入对象要求的全部电路系统
微型计算机数制及其转换
一、微型计算机的数制 所谓数制是指数的制式，是人们利用符号计数
的一种科学方法。常用的数制有十进制、二进制和十六 进制三种
1、十进制(Decimal) 主要特点：
(1)它有0～9十个不同的数码，这是构成所有十进制 数
的基本符号 (2)它是逢十进位的。十进制数在计数过程中，当它 的
1位二进制数，共有2个状态：0、1 2位二进制数，共有4个状态，分别编码为00、01、10、11
在计算机系统中，寄存器、存储器的本质就是一组 触发器。一个触发器，如RS、D型触发器等均有两个稳定的 状态，即0态和1态，显然一个触发器可以存储1位二进制数 。为了提高数据处理速度，在计算机中往往需要并行处理多 位二进制数
二十一世纪高职规划教材
单片机技术
作者:张旭涛 单位:江苏联合职业技术学院徐州机电工程分院
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绪微单单中单单微
言型片片断片片机
计机机控机机控
算的的制系控制
机基指、统制系
基本令定组实统
础结系时成际的
知构统与、应开
识及
计扩用发
原
数展
与
理
器应
仿
用
真
绪言
单片机:将中央处理器、随机存储器、只读存储
有些微处理器，如大多数8位的微处 理器，就有16根地址线。由于每根地址线 有两种可能的状态，所以可以用地址线状 态的不同编码寻址不同的存储单元
因此，16根地址线相当于16位二进制 数，最多可以寻址64K个存储单元。而存储 单元的大小一般是一个字节，所以对于具 有16根地址线的微处理器来说，最多可以 寻址64KB的存储空间，或者说寻址能力为 64KB