单片机课件15章.ppt
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《单片机》PPT课件
（3）设置了一些特殊的串行接口功能，构成分布式、 网络化系统 。
4．外围电路内装化
器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成 在片内－－系统的单片化。
第二十五页，共34页。
5．低功耗化 CMOS化 CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、
外围电路内装化方向发展。
1.5 单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各
第四页，共34页。
先修课程：
数字逻辑电路 计算机组成原理 接口技术 汇编语言
课程性质：
应用型课程
第五页，共34页。
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
第六页，共34页。
关于电平特性
• 数字电路中只有两种电平：高和低 • （本课程中）定义单片机为TTL电平：
第十九页，共34页。
（2）专用型
专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机 ， 针对性强且数量巨大。
对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等 方面都作了全面的考虑 。
“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
第二十页，共34页。
1.2 单片机的历史及发展概况
四个阶段: 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。双片的
个领域。
使用温度：
民品： 0°C —+70°C 工业品： -40°C —+85°C
军品： -65°C —+125°C。
第二十六页，共34页。
在下述的各个领域广泛的应用：
1. 工业自动化
2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品 4. 通讯
5．武器装备
6．终端及外部设备控制 7．多机分布式系统
4．外围电路内装化
器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成 在片内－－系统的单片化。
第二十五页，共34页。
5．低功耗化 CMOS化 CHMOS工艺。 总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、
外围电路内装化方向发展。
1.5 单片机的应用 单片机卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各
第四页，共34页。
先修课程：
数字逻辑电路 计算机组成原理 接口技术 汇编语言
课程性质：
应用型课程
第五页，共34页。
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
第六页，共34页。
关于电平特性
• 数字电路中只有两种电平：高和低 • （本课程中）定义单片机为TTL电平：
第十九页，共34页。
（2）专用型
专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机 ， 针对性强且数量巨大。
对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等 方面都作了全面的考虑 。
“专用”单片机具有十分明显的综合优势。
第二十页，共34页。
1.2 单片机的历史及发展概况
四个阶段: 第一阶段(1974年～1976年)：单片机初级阶段。双片的
个领域。
使用温度：
民品： 0°C —+70°C 工业品： -40°C —+85°C
军品： -65°C —+125°C。
第二十六页，共34页。
在下述的各个领域广泛的应用：
1. 工业自动化
2. 智能仪器仪表 3．消费类电子产品 4. 通讯
5．武器装备
6．终端及外部设备控制 7．多机分布式系统
第15章 STC单片机SPI原理及实现(1)
当复位后，该寄存器的值为“x000000”。
中断允许寄存器IE2各位的含义
比特 B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
名字
--
ET4
ET3 ES4 ES3 ET2 ESPI ES2
ESPI
SPI中断允许位。当该位为1时，允许SPI中断；当该位为0时，禁止SPI 中断。
SPI模块寄存器组
--控制SPI引脚位置寄存器
SPI控制寄存器SPCTL各位的含义
比特 B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
名字 SSIG SPEN DORD MSTR CPOL CPHA SPR1 SPR0
SSIG
SS引脚忽略控制位。当该位为1时，MSTR位确定单片机是主设备还 是从设备；当该位为0时，SS引脚用于确定单片机是主设备还是从设 备。SS引脚可作为普通I/O。
DPS
SPI模块寄存器组
--控制SPI引脚位置寄存器
SPI_S1和SPI_S0确定SPI接口在单片机上引脚的位置
SPI_S1和SPI_S0各位的含义
SPI_S1 SPI_S0
功能
0
0
选择SPI接口分别对应于单片机P1.2/SS、P1.3/MOSI、 P1.4/MISO、P1.5/SCLK引脚
0
1
比特 B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
名字
8位数据
SPI模块寄存器组
--中断优先级寄存器2
中断优先级寄存器2
该寄存器位于STC单片机特殊功能寄存器地址为0xB5的位置。
当复位后，该寄存器的值为“xxx00000”。
51单片机教学ppt精选全文完整版
16位CPU、8K字节ROM、232字节RAM、5个8位并 口、1个
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
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。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
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。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
MCS51单片机课件15页PPT
程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020/5/23
单片机的特点及应用领域
应用领域
智能仪器仪表 机电一体化产品 实时工业控制 分布式系统的前端模块 家用电器 在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单 片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、 黑匣子等 。
单片机应用系统开发
利用非独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头 目标系统
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020/5/23
单片机应用系统开发
单片机开发方式的发展
RS-232C 适配器
JTAG OR SPI
目标系统
利用JTAG,全速在线系统调试,目标程序的串行下载,实 现在线系统编程（ISP）。
2020/5/23
微型计算机的组成和应用形态
从应用形态上，微型计算机可以分成三种： 多板机（系统机、桌面应用） 单板机 单片机（嵌入式应用）
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020/5/23
单片机的发展过程及产品近况
单片微机形成阶段
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020/5/23
单片机的特点及应用领域
特点:
1.控制性能和可靠性高
实时控制功能特别强,集成在同一芯片内,可靠性高。
近期产品PIPELINE,RISC结构，集成有FLASH、SARAM、 DARAM、高速I/O、ADC、PWM（OR SVPWM 2 C )、 WDT、 、 SPI、SCI、CAN、QEP等部件，在低电压、低 功耗、串行扩展总线、控制网络总线和开发方式（如ISP） 等方面都大大增强。
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020/5/23
单片机的特点及应用领域
应用领域
智能仪器仪表 机电一体化产品 实时工业控制 分布式系统的前端模块 家用电器 在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单 片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、 黑匣子等 。
单片机应用系统开发
利用非独立型仿真器开发
RS-232C 仿真器
仿真头 目标系统
电气工程学院
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单片机应用系统开发
单片机开发方式的发展
RS-232C 适配器
JTAG OR SPI
目标系统
利用JTAG,全速在线系统调试,目标程序的串行下载,实 现在线系统编程（ISP）。
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微型计算机的组成和应用形态
从应用形态上，微型计算机可以分成三种： 多板机（系统机、桌面应用） 单板机 单片机（嵌入式应用）
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单片机的发展过程及产品近况
单片微机形成阶段
电气工程学院
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2020/5/23
单片机的特点及应用领域
特点:
1.控制性能和可靠性高
实时控制功能特别强,集成在同一芯片内,可靠性高。
近期产品PIPELINE,RISC结构，集成有FLASH、SARAM、 DARAM、高速I/O、ADC、PWM（OR SVPWM 2 C )、 WDT、 、 SPI、SCI、CAN、QEP等部件，在低电压、低 功耗、串行扩展总线、控制网络总线和开发方式（如ISP） 等方面都大大增强。
单片机原理与应用 第3版课件-STC15F系列单片机中断系统
中断源
中断响应过程
5.1 中断系统概述
❖ 中断的作用
解决高速CPU与低速外设的匹配问题 及时处理突发事件 实时控制 实现人机联系 实现多机联系
5.1 中断系统概述
❖ 中断系统的几个概念
中断系统 中断源 中断请求 中断响应过程 中断服务 中断返回 主程序 中断服务程序
主程序 随机事件
本章主要内容和学习目标?中断系统概述?stc15f系列单片机的中断系统结构?stc15f系列单片机的中断源?中断标志中断允许中断优先级等控制?中断响应过程?中断服务函数及其应用51中断系统概述?应用中的几个问题?高速与低速设备之间的协同工作?突发事件处理?随机事件处理?人机联系方式51中断系统概述?某人看书?电话铃响?暂停看书?书中作记号?电话谈话?继续看书执行主程序中断信号暂停执行主程序pc当前值入栈保存执行中断服务程序返回主程序日常事务中断请求中断响应保护断点中断服务中断返回51中断系统概述?所谓中断是指程序执行过程中允许外部或内部事件通过硬件打断程序的执行使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程序中去完成中断服务程序后cpu返回继续执行被打断的程序
5.3 STC15F系列单片机中断系统的控制
❖ 中断标志寄存器
串行口1控制寄存器SCON
SCON是串行口1控制寄存器，锁存了串行口1的发送、接收中断标志位TI和RI。 地址为98H，复位值为00H。
位号
B7
B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
位名称 SM0/FE SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
❖ 规则的力量
任何事物都不是独立存在的，都有其自身内在的规律性，必须要掌握事物的内在规律，并 合理的利用好。
本章主要内容和学习目标
《单片机15通信》项目三
（2）. 程序设计与调试
要获取一个变量的每一位数字的值，用到除法运算符“/”和模运算符 “%”两个算术运算符。当两个整数作除法运算时结果仍为整数，余数则会 被丢弃，因此可作为取整操作；模运算“%”表示取余操作。
例如，求一个变量temp的“百、十、个”位，分别赋给变量a、b、c的操
作如下：
a=temp/100%10;
PPT文档演模板
《单片机15通信》项目三
任务1 简易加减计数器的设计
参考程序如下：
#include <reg51.h>
unsigned char code
Tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x
7C};
unsigned char code Col[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};
★ 键敲击速度约几次 /S,设计键盘扫描程序 时,必须保证约100mS 内就要循环扫描1次。
《单片机15通信》项目三
任务1 简易加减计数器的设计
PPT文档演模板
《单片机15通信》项目三
任务1 简易加减计数器的设计
1.1.2矩阵连接键盘
读取值
输出值
键
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 码
case 0xbb:a=10; break;
case 0x7b:a=11; break;
case 0xe7:a=12; break;
case 0xd7:a=13; break;
case 0xb7:a=14; break;
case 0x77:a=15; break;}
单片机c语言教程第十五章--C51数组的使用
的片内RAM 很有限，通常会把RAM 分给参与运算的变量或数组，而那些程序中不变数据则应存放在片内的CODE 存储区，以节省宝贵的RAM。
赋初值的方式如下：数据类型[存储器类型] 数组名[常量表达式] = {常量表达式};数据类型[ 存储器类型] 数组名[ 常量表达式1]...... [ 常量表达式N]={{ 常量表达式}...{常量表达式N}};在定义并为数组赋初值时，开始学习的朋友一般会搞错初值个数和数组长度的关系，而致使编译出错。
初值个数必须小于或等于数组长度，不指定数组长度则会在编译时由实际的初值个数自动设置。
unsigned char LEDNUM[2]={12,35}; //一维数组赋初值int Key[2][3]={{1,2,4},{2,2,1}}; //二维数组赋初值unsigned char IOStr[]={3,5,2,5,3}; //没有指定数组长度，编译器自动设置unsigned char code skydata[]={0x02,0x34,0x22,0x32,0x21,0x12}; //数据保存在code 区下面的一个简单例子是对数组中的数据进行排序，使用的是冒泡法，一来了解数组的使用，二来掌握基本的排序算法。
冒泡排序算法是一种基本的排序算法，它每次顺序取数组中的两个数，并按需要按其大小排列，在下一次循环中则取下一次的一个数和数组中下一个数进行排序，直到数组中的数据全部排序完成。
#include#includevoid taxisfun (int taxis2[]){unsigned char TempCycA,TempCycB,Temp;for (TempCycA=0; TempCycA<=8; TempCycA++)for (TempCycB=0; TempCycB<=8-TempCycA; TempCycB++){//TempCycB<8-TempCycA 比用TempCycB<=8 少用很多循环if (taxis2[TempCycB+1]>taxis2[TempCycB]) //当后一个数大于前一个数{Temp = taxis2[TempCycB]; //前后2 数交换taxis2[TempCycB] = taxis2[TempCycB+1];taxis2[TempCycB+1] = Temp; //因函数参数是数组名调用形参的变动影响实参}}}void main(void){int taxis[] = {113,5,22,12,32,233,1,21,129,3};char Text1[] = {"source data:"}; //"源数据"char Text2[] = {"sorted data:"}; //"排序后数据"unsigned char TempCyc;SCON = 0x50; //串行口方式1,允许接收TMOD = 0x20; //定时器1 定时方式2TCON = 0x40; //设定时器1 开始计数TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率TL1 = 0xE8; TI = 1;TR1 = 1; //启动定时器printf("%s\n",Text1); //字符数组的整体引用for (TempCyc=0; TempCyc<10; TempCyc++)printf("%d ",taxis[TempCyc]);printf("\n----------\n");taxisfun (taxis); //以实际参数数组名taxis 做参数被函数调用printf("%s\n",Text2);for (TempCyc=0; TempCyc<10; TempCyc++) //调用后taxis 会被改变printf("%d ",taxis[TempCyc]);while(1);}例子中能看出，数组同样能作为函数的参数进行传递。
单片机原理与应用 第3版课件-STC15系列单片机CPU、存储器和引脚
2.3 STC15F系列单片机的存储器配置
❖ 程序存储器（程序Flash）
2.3 STC15F系列单片机的存储器配置
❖ 程序存储器（程序Flash）
部分中断入口地址
2.3 STC15F系列单片机的存储器配置
❖ 程序存储器（程序Flash）
响应中断时，单片机自动转到相应的中断入口地址去执行程序。 由于大部分相邻中断入口地址之间只有8个地址单元，无法保存完整的中断服务程序，一般
❖ 程序存储器（程序Flash ROM）
程序Flash具有芯片掉电以后数据不丢失的特点 程序存储器用于存放用户程序、常数表格等 用于访问程序存储器的指令是：MOVC ****
STC15F系列单片机根据型号不同，程序存储器容量8KB~62KB不等，比如STC15F2K60S2 就有60K字节的程序存储器 地址空间为：0000H~EFFFH
程序存储器（程序Flash） 片内基本RAM 扩展RAM EEPROM（数据Flash）
2.3 STC15F系列单片机的存储器配置
❖ 片内数据存储器（内部RAM）
STC15F系列单片机片内物理空间为00H~FFH的存储器字节单元称为基本RAM区，共分为三个区域：
低128字节RAM（00H～7FH）：又分为工作寄存器区、位寻址区、通用RAM区。可以直接寻址和间接寻址 。用“MOV”和“MOV @Ri”形式的指令访问
控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
2.2 STC15F系列单片机的CPU
单片机讲义15讲
●不带负载时输出电平：―25V ∽ +25V ●输出短路电流： < 0.5A ●最大负载电容: 2500pF
当计算机采用RS232标准时必须通过电平， MAX232 是EIA和TTL电平转换芯片。内部具有电压提 升电路，并有两路接收器和发送器。其连线和引脚如图
+5V
1.0 F
1.0 F
1.0 F 1.0 F
n-1
第n个字符（一帧）
n+1
…
P1
…
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P 1 0 D0
起
始
位
数据位（5～8位）
优点：硬件结构简单。 缺点：传输速度慢。
校停
验止 位位
二、同步通信
在同步通信中，发送方在数据或字符开始处 就用同步字符(常约定1～2个字节)指示一帧的 开始 ，由时钟来实现发送端和接收端同步，接 收方一旦检测到与规定的同步字符符合，下面 就连续按顺序传送若干个数据 ，最后发校验字 节。见下图：
如下图所示。
★ 数据通信方式有两种：并行通信与串行通信。 ★并行通信： 所传送数据的各位同时发送或接收，
数据有多少位就需要多少根数据线。 特点： 速度快，成本高，适合近距离传输。
如计算机并口，打印机，8255 。
★串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位
地发送或接收。 只需一根数据，一根地线，共2 根。 （如双向通信发送和接收各需1根数据线。） 特点：成本低，硬件方便，适合远距离通信， 传输速度低。
接口应具备对数据传输率—波特率的控制选择能 力，即具有波特率发生器。
4. 进行传送错误检测 在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验
码，在接收端能检查校验位或校验 码，以确定传送 中是否有误码。
当计算机采用RS232标准时必须通过电平， MAX232 是EIA和TTL电平转换芯片。内部具有电压提 升电路，并有两路接收器和发送器。其连线和引脚如图
+5V
1.0 F
1.0 F
1.0 F 1.0 F
n-1
第n个字符（一帧）
n+1
…
P1
…
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P 1 0 D0
起
始
位
数据位（5～8位）
优点：硬件结构简单。 缺点：传输速度慢。
校停
验止 位位
二、同步通信
在同步通信中，发送方在数据或字符开始处 就用同步字符(常约定1～2个字节)指示一帧的 开始 ，由时钟来实现发送端和接收端同步，接 收方一旦检测到与规定的同步字符符合，下面 就连续按顺序传送若干个数据 ，最后发校验字 节。见下图：
如下图所示。
★ 数据通信方式有两种：并行通信与串行通信。 ★并行通信： 所传送数据的各位同时发送或接收，
数据有多少位就需要多少根数据线。 特点： 速度快，成本高，适合近距离传输。
如计算机并口，打印机，8255 。
★串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位
地发送或接收。 只需一根数据，一根地线，共2 根。 （如双向通信发送和接收各需1根数据线。） 特点：成本低，硬件方便，适合远距离通信， 传输速度低。
接口应具备对数据传输率—波特率的控制选择能 力，即具有波特率发生器。
4. 进行传送错误检测 在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验
码，在接收端能检查校验位或校验 码，以确定传送 中是否有误码。
单片机原理与应用 第3版课件-STC15F系列单片机定时器／计数器
寄存器AUXR，将T0、T1和T2 设为1T，即定时速度可以提高12倍。
位号
位名
B7
B6
T0x12 T1x12
B5
B4
T2R
B3
B2
ഥ T2x12
T2_CΤT
B1
B0
复位值
00H
定时计数器T2的控制
❖ 定时计数器T2
T2的电路结构与T0、T1基本一致，但T2的工作模式固定为16位自动重装初始值模式。T2
定时计数器T0、T1的控制
❖ 定时计数器的控制寄存器TCON
定时器的控制寄存器TCON具有中断控制和定时控制两种功能。
TCON的字节地址是88H，故它可以进行位寻址操作
位号
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
复位值
位名
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
00H
定时计数器T0、T1的控制
THx 和TLx 硬件上的4 种不同组合，使得定时器/ 计数器有4 种工作方式。
M1
0
M0
0
工作方式
方式0
功能说明
定时初值计算
自动重装初值的16位定时/计数器
(216－X)／f = N
TH=X高8位，TL=X低8位
0
1
方式1
16位不可重装模式定时/计数器
(216－X)／f = N
TH=X高8位， TL=X低8位
定时计数器T0、T1的控制
❖ 定时计数器工作方式寄存器TMOD
位号
B7
B6
B5
B4
ഥ
位号
位名
B7
B6
T0x12 T1x12
B5
B4
T2R
B3
B2
ഥ T2x12
T2_CΤT
B1
B0
复位值
00H
定时计数器T2的控制
❖ 定时计数器T2
T2的电路结构与T0、T1基本一致，但T2的工作模式固定为16位自动重装初始值模式。T2
定时计数器T0、T1的控制
❖ 定时计数器的控制寄存器TCON
定时器的控制寄存器TCON具有中断控制和定时控制两种功能。
TCON的字节地址是88H，故它可以进行位寻址操作
位号
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
复位值
位名
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
00H
定时计数器T0、T1的控制
THx 和TLx 硬件上的4 种不同组合，使得定时器/ 计数器有4 种工作方式。
M1
0
M0
0
工作方式
方式0
功能说明
定时初值计算
自动重装初值的16位定时/计数器
(216－X)／f = N
TH=X高8位，TL=X低8位
0
1
方式1
16位不可重装模式定时/计数器
(216－X)／f = N
TH=X高8位， TL=X低8位
定时计数器T0、T1的控制
❖ 定时计数器工作方式寄存器TMOD
位号
B7
B6
B5
B4
ഥ
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最活跃方向：嵌入式系统、网络。
信息家电(IA，Information Appliance): 机顶盒
单片机应用特点： 1．小巧、灵活、成本低，易于产品化 2．面向控制 3．抗干扰能力强 4．方便实现多机和分布式控制
单片机现状：微机产量80% 1．4位机 NEC公司μPD75XX系列和NS公司COP400 INTEL 4040 2．8位机 INTEL MCS-51 系 列 （ PHILIPS, ATMEL, WINBOND,SILABS,SST,MAXIM,TI,ADI,STC） MOTOROLA 68HC
单片机的编程规范化、网络化发展 实时多任务操作系统（RTOS）
Real-Time Operating System VxWorks, PSOS, QNX, WindowsCE, uC/OS, uClinux, RTLinux 现场总线技术（Field Bus） LonWorks Local Network
单片机标志：
MCS-48, MCS-51, MCS-96(16位)
8位机：8051系列 教学首选
8051
掩膜
8031 FLASH
无ROM, EPROM,
8751
EPROM
低功耗基本型：
80C51, 80C31, 87C51
80年代中期，专利互让的形式，51系列衍生产品
Atmel 89C51,89C52,89C2051 Philips 80C51,80C552,87C752 MAXIM(Dallas) 80C390, 80C400 Infineon C517, C509, 80C537
“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控 制器” 国际上Microcontroller, MCU(Microcontroller Unit)
单片机发展史： 1．探索阶段：MCS-48 2．完善阶段：MCS-51（典型通用总线型体系结构） 3．向微控制器发展：MCS-96（ ADC, WDT,PWM） 4．全面发展：广泛选择
ADI ADuC812, ADuC824 TI (BB) MSC1210
SILABS(Cygnal) C8051F STCmicro STC89C51
Cypress,Winbond, SST
AT89C51 AT89C52
闪存
4KB
8KB
内存
128B
256B
工作频率 24MHz 24MHz
输入/输出线 32
单片机存在：
计 算 机 键 盘 （ 8049 ） 、 硬 盘 控 制 器 、 阵 列 卡 、 网 卡 （i960）
饭卡读卡器 VCD机、洗衣机、电饭煲、微波炉——家用电器 商务通、好译通、文曲星，PDA、手机——手持设备 存储示波器、温控仪、电子秤——智能仪器仪表 心电监护仪（Holter）等医疗仪器 智能玩具、游戏机、电子宠物 高级汽车、飞机、火车及黑匣子 智能大厦——电表、水表、煤气 POS、ATM、出租车计价器
物理上的4 个空间： 1） 片内程序存储器 2） 片外程序存储器 3） 片内数据存储器 4） 片外数据存储器
程序存储器 ROM型（只读）：程序,表格常
数 当PC超过4KB, 自动转1000H~FFFFH（片外）
数据存储器 RAM型（读，写）：数据暂存, 运算结果, 标志位, 堆栈
32
定时/计数器 2
3
中断源
5
8
串行口
1
1
AT89C2051（20引脚 ） AT89S51
1.2 8051的内部结构
1.2.1：加，减，乘，除 逻辑运算：与，或，异或 位操作（布尔）：与，或，取反 ACC＝A:累加器， B:寄存器 程序状态字：PSW 8位寄存器
内部高增益放大器，引脚XTAL1和XTAL2 时钟产生方式： 1) 内部方式：外接石英晶体（晶振） 2) 外部方式：外部振荡信号作8051时钟
2．基本时序周期
振荡周期：1/fOSC 时钟周期：2/fOSC 机器周期：12/fOSC=T 指令周期：1~4T
1.2.2 存储器组织
存储器特点 程序存储器 分开，哈佛型 数据存储器 合并，普林斯顿型
三金工程：金卡（IC卡），金税（税务），金 桥（即指网络）。
计算机的应用：1、非嵌入式应用：通用微机， 2、嵌入式应用：微控制器（即单片机），微处 理器，DSP（数字信号处理器）
嵌入式系统（Embedded System）：一种以应 用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪， 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功 耗要求严格的专用计算机系统。
CAN Bus Control Area Network 嵌入式Internet
第一章 单片机基础知识
1.1 8051单片机的特点 基本组成部件： 中央处理器：CPU 8位 数据存储器：RAM 128B 程序存储器：ROM 4KB 定时器/计数器：2个16位 I/O接口： 8位×4（P0~P3)
MCS-51 INTEL 1980年
CY: 进位标志。有进位/借位时置1 AC：半进位标志。D3->D4进位/借位时置1 OV：溢出标志。带符号数超出－128～127置 1，乘法结果超过255，除数为0 P： 奇偶标志。A中的1的个数为奇数 F0：用户设置标志 RS1,RS0: 通用寄存器选择位，在存储器组织 部分介绍
二、时钟电路和基本时序周期 1. 8051时钟
单片机的C语言应用程序设计
计算机体系结构与网络研究所
马忠梅
中＃911 bitmzm126
引言
单片机全称为单片微型计算机（SingleChip Microcomputer），在一块芯片上，集 成了CPU, RAM, ROM,定时器/计数器(C/T) 和多种I/O。
一块芯片就是一台计算机（俗话说麻雀 虽小，五脏俱全），它具有体积小、功能 强、价格便宜等优点，被广泛应用在产品 智能化和工业自动化上。
MICROCHIP PIC16XX
ATMEL AVR NEC公司μPD 78XX
3.16位机 INTEL MCS-96系列 NS HPC16040 NEC 783XX PHILIPS XA系列
4.32位机 INTEL 386EX, StrongARM,xScale MOTOROLA 68K，MX1 ARM核芯片
信息家电(IA，Information Appliance): 机顶盒
单片机应用特点： 1．小巧、灵活、成本低，易于产品化 2．面向控制 3．抗干扰能力强 4．方便实现多机和分布式控制
单片机现状：微机产量80% 1．4位机 NEC公司μPD75XX系列和NS公司COP400 INTEL 4040 2．8位机 INTEL MCS-51 系 列 （ PHILIPS, ATMEL, WINBOND,SILABS,SST,MAXIM,TI,ADI,STC） MOTOROLA 68HC
单片机的编程规范化、网络化发展 实时多任务操作系统（RTOS）
Real-Time Operating System VxWorks, PSOS, QNX, WindowsCE, uC/OS, uClinux, RTLinux 现场总线技术（Field Bus） LonWorks Local Network
单片机标志：
MCS-48, MCS-51, MCS-96(16位)
8位机：8051系列 教学首选
8051
掩膜
8031 FLASH
无ROM, EPROM,
8751
EPROM
低功耗基本型：
80C51, 80C31, 87C51
80年代中期，专利互让的形式，51系列衍生产品
Atmel 89C51,89C52,89C2051 Philips 80C51,80C552,87C752 MAXIM(Dallas) 80C390, 80C400 Infineon C517, C509, 80C537
“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控 制器” 国际上Microcontroller, MCU(Microcontroller Unit)
单片机发展史： 1．探索阶段：MCS-48 2．完善阶段：MCS-51（典型通用总线型体系结构） 3．向微控制器发展：MCS-96（ ADC, WDT,PWM） 4．全面发展：广泛选择
ADI ADuC812, ADuC824 TI (BB) MSC1210
SILABS(Cygnal) C8051F STCmicro STC89C51
Cypress,Winbond, SST
AT89C51 AT89C52
闪存
4KB
8KB
内存
128B
256B
工作频率 24MHz 24MHz
输入/输出线 32
单片机存在：
计 算 机 键 盘 （ 8049 ） 、 硬 盘 控 制 器 、 阵 列 卡 、 网 卡 （i960）
饭卡读卡器 VCD机、洗衣机、电饭煲、微波炉——家用电器 商务通、好译通、文曲星，PDA、手机——手持设备 存储示波器、温控仪、电子秤——智能仪器仪表 心电监护仪（Holter）等医疗仪器 智能玩具、游戏机、电子宠物 高级汽车、飞机、火车及黑匣子 智能大厦——电表、水表、煤气 POS、ATM、出租车计价器
物理上的4 个空间： 1） 片内程序存储器 2） 片外程序存储器 3） 片内数据存储器 4） 片外数据存储器
程序存储器 ROM型（只读）：程序,表格常
数 当PC超过4KB, 自动转1000H~FFFFH（片外）
数据存储器 RAM型（读，写）：数据暂存, 运算结果, 标志位, 堆栈
32
定时/计数器 2
3
中断源
5
8
串行口
1
1
AT89C2051（20引脚 ） AT89S51
1.2 8051的内部结构
1.2.1：加，减，乘，除 逻辑运算：与，或，异或 位操作（布尔）：与，或，取反 ACC＝A:累加器， B:寄存器 程序状态字：PSW 8位寄存器
内部高增益放大器，引脚XTAL1和XTAL2 时钟产生方式： 1) 内部方式：外接石英晶体（晶振） 2) 外部方式：外部振荡信号作8051时钟
2．基本时序周期
振荡周期：1/fOSC 时钟周期：2/fOSC 机器周期：12/fOSC=T 指令周期：1~4T
1.2.2 存储器组织
存储器特点 程序存储器 分开，哈佛型 数据存储器 合并，普林斯顿型
三金工程：金卡（IC卡），金税（税务），金 桥（即指网络）。
计算机的应用：1、非嵌入式应用：通用微机， 2、嵌入式应用：微控制器（即单片机），微处 理器，DSP（数字信号处理器）
嵌入式系统（Embedded System）：一种以应 用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪， 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功 耗要求严格的专用计算机系统。
CAN Bus Control Area Network 嵌入式Internet
第一章 单片机基础知识
1.1 8051单片机的特点 基本组成部件： 中央处理器：CPU 8位 数据存储器：RAM 128B 程序存储器：ROM 4KB 定时器/计数器：2个16位 I/O接口： 8位×4（P0~P3)
MCS-51 INTEL 1980年
CY: 进位标志。有进位/借位时置1 AC：半进位标志。D3->D4进位/借位时置1 OV：溢出标志。带符号数超出－128～127置 1，乘法结果超过255，除数为0 P： 奇偶标志。A中的1的个数为奇数 F0：用户设置标志 RS1,RS0: 通用寄存器选择位，在存储器组织 部分介绍
二、时钟电路和基本时序周期 1. 8051时钟
单片机的C语言应用程序设计
计算机体系结构与网络研究所
马忠梅
中＃911 bitmzm126
引言
单片机全称为单片微型计算机（SingleChip Microcomputer），在一块芯片上，集 成了CPU, RAM, ROM,定时器/计数器(C/T) 和多种I/O。
一块芯片就是一台计算机（俗话说麻雀 虽小，五脏俱全），它具有体积小、功能 强、价格便宜等优点，被广泛应用在产品 智能化和工业自动化上。
MICROCHIP PIC16XX
ATMEL AVR NEC公司μPD 78XX
3.16位机 INTEL MCS-96系列 NS HPC16040 NEC 783XX PHILIPS XA系列
4.32位机 INTEL 386EX, StrongARM,xScale MOTOROLA 68K，MX1 ARM核芯片