单片机原理及应用 完整版课件全套ppt教程
《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。
《单片机原理与应用》全套课件 387p
~2 20 V
R4 1 0KΩ
+ C4
晶闸管 智能模块
5 4 3 2 1
+ OUT -
IN
1 00 μF
+12 V
(晶振电路、电源电路省略)
《单片机原理与应用》
课程简介:“单片机原理及应用 ”是一门实践性、
应用性很强的技术基础课,通过本课程的学习,使学 生较好地掌握MCS-51系列单片微型计算机的基本结构、 工作原理、接口技术和应用等方面的知识。掌握单片 机应用系统的设计和应用程序的设计方法,学习单片 机应用于工业测控等方面的基本技术。并通过实践环 节的学习,学会单片机应用系统的设计和调试方法。 为将来从事自动测控技术、智能电器、电子、检测等 工业领域相关工作,进行各种智能化电子产品的设计 和研发等提供技术准备,奠定坚实的技术基础。
AM PL IFE R
火 线
5V
5 0KΩ
独石电容
1 04
P 2 .0
3 4 BUT T E N J5 1 3 4 BUT T E N J6 1 3 4 BUT T E N J7 1 3 4 BUT T E N J8 1
独石电容
2
独石电容
1 04 1 04
P 2 .1
3 4 BUT T E N J9 1 3 4 BUT T E N J1 0 1 3 4 BUT T E N J1 1 1 3 4 BUT T E N J1 2 1
P 3 .3
1 3 P3. 3 (INT 1 ) (A1 5) P2. 7 2 8 1 4 P3. 4 (T 0 ) 1 5 P3. 5 (T 1 ) 1 6 P3. 6 (W R) 1 7 P3. 7 (RD) 1 8 XT AL 2 1 9 XT AL 1 2 0 GND IAP&ISP (A1 4) P2. 6 2 7 (A1 3) P2. 5 2 6 (A1 2) P2. 4 2 5 (A1 1) P2. 3 2 4 (A1 0) P2. 2 2 3 (A9 ) P2. 1 2 2 (A8 ) P2. 0 2 1
一门完整的单片机原理及应用课程上课课件
单片机结构框图
体积小、重量 轻、功耗低、 功能强、性价
比高。
特点
1.
2.
5.
电路板小;接插
件少易产品化:
研制周期短
3.
▪使用方便:
硬件设计简单;
提供开发工具
4.
资料
▪可靠性高: BUS大多在 内部;易采 取电磁屏蔽
▪功能强:实 时响应速度; I/O直接操作
单片机的特点
实时控制功能特别强,其CPU可以对I/O端口直接 进行操作,位操作能力更是其它计算机无法比拟的。 另外,由于CPU、存储器及I/O接口集成在同一芯片 内,各部件间的连接紧凑,数据在传送时受干扰的 影响较小,且不易受环境条件的影响,所以单片机 的可靠性非常高。
单片机原理及应用
机械与动力工程学院
概述
单片机的概念 单片机的应用特点 单片机的发展及系列产品 相关基础知识
单片机的概念
1.
电子计算机是科技发展的产物
2.
计算机的飞速发展归功于半导体集 成技术的发展
3.
计算机的发展趋势 微型化
网络化
微型计算机
❖ 微型机具有功能强,结构紧凑、系统可靠性高的特征, 它由一片集成电路为主组成的中央处理器(CPU)、 存储器、通用或专用I/O接口电路等组成的。
特点是:片内面向测控系统外围电路增强, 使单片机可以方便灵活地用于复杂的自动测控 系统及设备。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
单片机产品近况
◆ 80C51系列单片机产品繁多,主流地位已 经形成,近年来推出的与80C51兼容的主要产 品有:
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列; ﹡Philips公司的80C51、80C552系列; ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列; ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列; ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列; ﹡Maxim公司的DS89C420高速(50MIPS)系列; ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。
《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)。
2024版单片机原理及其应用PPT课件讲义
并行扩展应用实例
分析并行扩展在存储器扩 展、I/O端口扩展等方面的 应用实例,包括电路图、 程序设计及实现方法。
串行扩展技术及应用实例分析
1 2 3
串行通信基础 介绍串行通信的基本概念、通信协议(如UART、 I2C、SPI等)及数据传输方式(异步、同步)。
串行接口芯片
阐述串行接口芯片的工作原理、常见类型(如 MAX232、TL16C550等)及其与单片机的连接 方式。
数据格式和传输速率等。
串行通信优缺点
串行通信具有传输距离远、成本 低等优点,但传输速度相对较慢。
串行接口电路组成和工作原理
串行接口电路组成
串行接口电路主要由发送器、接收器、控制逻辑和电平转换电 路等组成。
工作原理
在发送数据时,发送器将并行数据转换为串行数据,然后通过 传输线发送给接收器;接收器将接收到的串行数据转换为并行 数据,供后续电路处理。控制逻辑负责协调发送器和接收器的 工作,确保数据传输的正确性。
等,定位软件故障。
THANK YOU
感谢聆听
选择合适的单片机型号
根据系统需求选择合适的单片机型号, 考虑处理速度、存储容量、外设接口 等因素。
设计合理的电路结构
简化电路结构,减少元器件数量,降 低系统复杂度和成本。
考虑电磁兼容性
合理布局布线,采取屏蔽、滤波等措 施,提高系统电磁兼容性。
调试技巧
使用示波器、逻辑分析仪等工具进行 信号测试和分析,定位硬件故障。
03
人机交互设备应用实例
分析人机交互设备在单片机系统中的应用实例,包括电路图、程序设计
及实现方法。例如,基于单片机的简易计算器设计,通过键盘输入数据,
显示器显示结果,实现基本计算功能。
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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一个环境下 ; 强大的逻辑分析仪综合调试功能 ; 强大的追踪器功能 。
上午12时45分44秒 广东松山职业技术学院《单片机原理及应用》课件制作组
1.1.4 单片机开发系统
1.伟福单片机仿真实验系统的组成及特点
上午12时45分44秒 广东松山职业技术学院《单片机原理及应用》课件制作组
1.1.4 单片机开发系统
1.伟福单片机仿真实验系统的组成及特点
仿真实验系统组成 由仿真器、实验箱、伟福仿真软件和开关电源构成。
特点 主机+仿真头的组合 ; 双平台:操作系统具有DOS版本和WINDOWS版本; 双工作模式:即软件模拟仿真(不需要仿真器也能
;读入开关量移到低4位 ;读入开关量送P1的低4位 ;循环
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1.1.3 单片机的工作过程
单片机系统的工作过程实质上即是执行用户程 序的过程。编译程序成功后就可以执行程序, 执行程序即是一条条执行指令,而每一条指令 的执行都包括取指和执行指令两个步骤。 指令MOV A,#0F0H表示把立即数F0H送入累 加器A。该指令对应的机器码是74H F0H,并 且它们存储在0000H和0001H单元中。系统接 通电源复位后,PC=0000H。
通过开关S1~S4控制四个D1~D4发光二极管,开关合上对应 的信号指示灯亮
任务载体 计算机、单片机仿真器、实验箱或实验开发板
相关知识 单片机硬件系统、开发系统、数制与编码
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1.1.1 硬件电路及工作原理
1.硬件电路
电路为8051 单片机与开 关、LED发 光二极 管的 接口电路。
1.1.1 硬件电路及工为“1”, 通过编写程序 可以控制当开 关S1~S4按下 时对应的指示 灯D1~D4亮 。
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1.1.1 硬件电路及工作原理
2.工作原理
四个二极管 接成共阴极, 当S1按下时, 只要将P1.4的 状态送给P1.0, 则P1.0输出逻 辑“1”点亮 发光二极管D1, 反之输出“0” 时发光二极管 熄灭。
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1.1.3 单片机的工作过程
1. 取指过程
PC中的0000H送到片内的程序地址寄存器, PC的内容自动加1为0001H→地址寄存 器 中的内容0000H通过地址总线送到存储器→ 经存储器中地址译码选中0000H单元→ CPU通过控制总线发出读命令→被选中单 元的内容74H通过内部数据总线送到内部指 令寄存器。
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1.1 工作任务
表1 -1 开关控制指示灯的工作任务要点
任务名称
开关控制指示灯
任务目标 任务描述
➢了解MCS—51系列单片机的基本结构和特征、应用特点、 CPU的组成、4个8位I/O端口的各自 功能和应用特点及外部引 脚功能; ➢理解单片机系统的工作过程及CPU时序特点; ➢熟悉MCS—51系列单片机的存储器结构、片内数据存储器的 功能区划分、常用的特殊功能寄存器(SFR)的功能和应用特 点、机器周期的概念以及机器周期与指令周期之间的关系等; ➢掌握8051单片机具有的硬件资源及部分硬件资源的使用、各 控制引脚的功能和应用特点 ;
一条指令执行结束,又重复上述过程执行其他 的程序指令。以上即是单片机的基本工作过程。
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1.1.4 单片机开发系统
单片机开发系统的基本组成图
图1 -2 单片机开发系统的基本组成
作用:完成程序的编写、编译、软件和硬件的 调试等。
任务1 开关控制指示灯
➢ 1.1 工作任务
✓ 1.1.1 硬件电路及工作原理 ✓ 1.1.2 控制程序 ✓ 1.1.3 单片机的工作过程 ✓ 1.1.4 单片机的开发系统
➢ 1.2 相关知识链接
✓ 1.2.1 计算机概述 ✓ 1.2.2 单片机的发展过程与应用领域 ✓ 1.2.3 MCS-51系列单片机结构和引脚功能 ✓ 1.2.4 MCS-51内部存储器 ✓ 1.2.5 MCS-51系列单片机的I/O口结构与操作 ✓ 1.2.6 MCS-51系列单片机的时序和复位电路 ✓ 1.2.7数制与编码
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1.1.1 硬件电路及工作原理
2.工作原理
P1口的 P1.4~P1.7作 为数据输入口, 接到输入开关 S1~S4; P1.0~ P1.3 作为输出口, 接发光二极管 D1~D4 。
上午12时45分44秒 广东松山职业技术学院《单片机原理及应用》课件制作组
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1.1.3 单片机的工作过程
2. 执行指令过程
指令寄存器中74H经指令译码器译码后得知这 条指令要完成的任务是将一个立即数送给 累加器A。PC现在的内容是0001H,送地址 寄存器,译码后选中0001H单元,同时PC 的内容变为0002H→CPU通过控制总线发出 读命令→将0001H单元的内容F0H读出并经 数据总线送至累加器A中。
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1.1.2 控制程序
参考源程序如下:
ORG 0000H MOV A,#0F0H ;写 1使P1.4~P1.7置为输入口。
MOV P1,A
;4个指示灯灭
LOOP: MOV A,P1 ;读入P1口的数据到A
SWAP A MOV P1,A AJMP LOOP
实验箱 开关组 指示灯 液晶显示屏
模拟给定 电源
压力传感器
晶体震荡源
直流电机
8×8LED 点阵
步进电机
8段数码管
扩展总线
键盘
上午12时45分44秒