单片机概述PPT
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《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(课件)
输出接口
实现单片机向外部设备输出信号的功能。
输入输出接口的扩展
通过I/O口的扩展,可以实现更多设备的控 和信号的采集。
03 单片机编程语言与开发环 境
单片机编程语言概述
单片机编程语言分类
根据单片机的特性和应用需求,单片机编程语言可分为机器语言、汇 编语言和高级语言。
机器语言
机器语言是直接用二进制代码编写的语言,是单片机能够直接识别的 唯一语言。
物联网时代单片机的应用前景
1 2
智能感知
单片机作为物联网感知层的重要组件,能够实现 各种传感器数据的采集和处理,为上层应用提供 可靠的数据支持。
无线通信
单片机集成无线通信模块,可以实现远程数据传 输和控制,为物联网应用提供了便利的通信手段。
3
边缘计算
单片机具备强大的计算能力,可以实现边缘计算 功能,减轻云端负担,提高数据处理速度和实时 性。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言,使用助记符表示指令,易于理解和记忆。
高级语言
高级语言是一种更接近自然语言的编程语言,如C、C等,具有更高 的编程效率和可移植性。
C语言在单片机开发中的应用
C语言的优势
C语言具有高效、可移植性强、易于维护等优点,适合用于单片 机开发。
C语言的移植性
由于C语言是一种高级语言,其代码可以在不同的单片机平台上 进行移植,提高了代码的可重用性。
按键输入是单片机应用中常 见的输入方式之一,通过按 键可以实现对单片机程序的
触发和控制。
具体实现方法:将按键的一 端连接到单片机的I/O端口,
另一端接地。当按键被按下 时,I/O端口会收到一个低电
平信号,单片机程序通过检 测这个信号的变化可以判断
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
•最新课件
•9
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。
图文51单片机超详细教程PPT(绝对值)
51单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上,构成完整的计算机系统。
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年代以 后的16位、32位高性能单片机,单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电,设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路,如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路:根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路,如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议,数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位,确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数,数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中,或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加,结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
单片机定义与发展
定义
单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,将微处理器、 存储器、I/O接口等集成在一个芯片上,构成完整的计算机系统。
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年代以 后的16位、32位高性能单片机,单片机的性能和功能不断提升。
电源电路
采用稳定的直流电源供电,设计过流 过压保护电路。
输入/输出电路
根据具体需求设计相应的输入/输出电 路,如模拟量输入电路、数字量输入/ 输出电路等。
硬件电路设计思路及关键器件选型建议
• 通信接口电路:根据所选的无线通信模块设计相应的通信接口 电路,如Wi-Fi模块接口电路、蓝牙模块接口电路等。
06
串行通信原理及实现方法
串行通信基本概念和协议
串行通信定义
01
串行通信是一种异步通信协议,数据在传输过程中按位依次进
行。
串行通信协议
02
包括起始位、数据位、校验位和停止位,确保数据传输的准确
性和可靠性。
波特率与数据传输速率
03
波特率指每秒传输的位数,数据传输速率指每秒传输的字节数。
51单片机串行接口结构特点
PUSH和POP指令
用于将程序存储器中的数据传送到 累加器A中。
MOVC指令
用于将外部RAM中的数据传送到 累加器A中,或将累加器A中的数 据传送到外部RAM中。
MOVX指令
用于将数据压入堆栈或从堆栈中弹 出数据。
算术运算类指令详解
ADD和ADDC指令
用于将两个字节的数据相加,结果 存放在累加器A中。其中ADDC指 令还考虑进位标志位C的状态。
《单片机教程》课件
《单片机教程》ppt课件
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机,通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一, 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中,需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术,以及按键的编码方式。同时, 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数,实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分,它允许单片机在执行 主程序的过程中,暂时中断当 前工作,转去响应突发事件, 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息,同 时具有防撬、防钻、防砸等功能,提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制,常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度,将温度信号转换为电信号传递 给单片机,单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关,调节环境温度,使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域,对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
目
CONTENCT
录
• 单片机简介 • 单片机基础知识 • 单片机编程实践 • 单片机进阶知识 • 单片机应用案例
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
小型计算机
详细描述
单片机是一种集成度高、体积小的微型计算机,通常包含中央处理器、存储器 、输入/输出接口等基本组件。
单片机的历史与发展
详细描述
按键输入是单片机编程中常见的应用之一, 通过编程可以实现对按键的检测和处理。在 编程过程中,需要了解单片机的中断机制和 去抖动技术,以及按键的编码方式。同时, 还需要根据实际需求编写相应的按键处理函 数,实现按键的输入和响应。
04
单片机进阶知识
中断系统
01
02
03
04
中断概念
中断系统是单片机中非常重要 的部分,它允许单片机在执行 主程序的过程中,暂时中断当 前工作,转去响应突发事件, 处理完毕后再返回主程序继续 执行。
开锁等功能。
B
C
D
应用领域
广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所。
安全性能
电子门锁采用加密算法保护用户信息,同 时具有防撬、防钻、防砸等功能,提高了 家庭和办公场所的安全性。
温度控制系统
温度控制系统 工作原理 控制方式 应用领域
利用单片机对温度进行检测和控制,常用于温室大棚、孵化器 、空调等领域。
通过温度传感器检测环境温度,将温度信号转换为电信号传递 给单片机,单片机根据预设的温度范围进行控制。
通过控制加热元件或制冷设备的开关,调节环境温度,使温度 保持在设定的范围内。
广泛应用于农业、畜牧业、工业等领域,对于提高生产效率和 产品质量具有重要意义。
《哈工大单片机》课件
控制等。
02
总结词
通过单片机实现对家居设备的智能化控制,提高生活便利性和舒适度。
03
详细描述
单片机作为智能家居系统的核心控制器,能够实现对家居设备的远程控
制、定时控制和语音控制等功能,提高家居生活的便利性和舒适度,同
时降低能耗和节约能源。
工业控制系统
工业控制系统
介绍单片机在工业自动化领域的应用,如数据采集、设备监控、生产过程控制等。
单片机的历史与发展
总结词
单片机的历史与发展
详细描述
单片机的发展历程可以分为三个阶段。第一阶段是单片 机诞生初期,主要代表产品是Intel于1971年为日本名 为名为Mitsubishi的电气集团开发的,该阶段单片机功 能简单,指令集短,位数不一。第二阶段是在20世纪 80年代初,随着微电子技术和计算机技术的发展,单 片机的指令集功能不断增强,位数也得到了统一,形成 了8位、16位、32位等不同位数的单片机。第三阶段是 进入21世纪后,随着嵌入式系统的发展,单片机也向 专业化、智能化方向发展,出现了各种具有特殊功能的 单片机,如DSP、ARM等。
03
C语言具有较好的可读性和可维护性,适合开发大型 项目。
其他编程语言
其他编程语言包括C、Java等 高级语言,也可以用于单片机 的开发。
这些高级语言可以提供更好的 抽象和封装,使开发更加方便 快捷。
但是这些高级语言运行效率较 低,需要经过解释或编译成机 器码才能运行。
04 单片机的开发环境
Keil软件
03
04
支持多种单片机型号, 如PIC系列、AVR系列 等。
支持多种操作系统,如 Windows、Linux等。
05 单片机开发流程
2024年度51单片机超详细教程PPT
实例:按键中断程序设计
3. 在主程序中初始化LED 灯和按键输入端口。
4. 开启外部中断0并等待 按键输入。
5. 当按键按下时,触发外 部中断0并执行中断服务 程序,实现LED灯的闪烁 功能。
2024/3/23
32
Part
06
接口技术与应用扩展
2024/3/23
33
并行I/O口扩展方法
2024/3/23
存放程序代码和常数表格 等,一般使用ROM或 EPROM实现
STEP 03
特殊功能寄存器
用于控制单片机的各种功 能,如定时器、中断等
存放变量、中间结果等, 一般使用RAM实现
9
I/O端口及特殊功能寄存器
要点一
I/O端口
要点二
特殊功能寄存器
与外部设备通信的接口,分为并行I/O和串行I/O两种
用于控制I/O端口的操作,如设置端口模式、读取端口状态 等
优势
51单片机在嵌入式系统领域具有广泛的应用,其稳定的性能和成熟的生态系统使得开发者能够快速开发出高质量 的嵌入式应用。
2024/3/23
5
应用领域与市场需求
应用领域
智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、物联网等。
市场需求
随着物联网、人工智能等技术的快速发展,对单片机的性能、功耗、安全性等方面提出了更高的要求 。同时,市场对于单片机的定制化、差异化需求也日益增加。
23
Part
05
中断系统与定时器/计数器应 用
2024/3/23
24
中断概念及中断源识别方法
2024/3/23
中断概念
中断是指在CPU执行程序的过程中,由于某种原因,暂时停止当前正在执行的程序,转 而去执行另一段特殊程序,待特殊程序执行完毕后,再返回原程序继续执行的过程。
《单片机教学》课件
单片机在智能农业中的应用:说明单片机在智能农业中的具体应用,如温度、湿度、光 照等环境参数的监测和控制
实现方案:详细介绍如何利用单片机技术实现智能农业的应用,包括硬件和软件的设计 与实现
案例总结:总结智能农业应用案例的优点和不足,提出改进和优化建议
感谢您的观看
汇报人:PPT
04 单片机基本操作
单片机的启动和关闭
启动:上电后,单片机自动启动并开始运行程序 关闭:通过软件或硬件方式关闭单片机,停止程序运行
单片机的复位操作
复位操作的方式:手动复位 和自动复位
复位操作的原理:通过特定 的复位引脚或外部信号触发
复位操作的作用:清除单片 机内部状态,回到初始状态
复位操作的应用:提高单片 机系统的稳定性和可靠性
接口技术的实例演示
接口技术概述: 介绍接口技术的 基本概念、分类 和应用领域
接口电路设计: 介绍单片机接口 电路的设计方法 和注意事项
接口技术实例演 示:通过具体实 例演示单片机接 口技术的应用, 包括输入输出接 口、串行通信接 口、并行通信接 口等
实验与验证:通 过实验验证单片 机接口技术的可 行性和可靠性, 包括硬件连接、 软件编程和调试 过程等
《单片机教学》 PPT课件
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目录 /目录
01
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04
单片机基本操 作
02
单片机概述
05
单片机程序设 计
03
单片机基础知 识
06
单片机接口技 术
01 添加章节标题
02 单片机概述
单片机的定义和特点
智能家居控 制系统的设 计与实现: 详细介绍智 能家居控制 系统的设计 思路、硬件 组成和软件 实现方法。
实现方案:详细介绍如何利用单片机技术实现智能农业的应用,包括硬件和软件的设计 与实现
案例总结:总结智能农业应用案例的优点和不足,提出改进和优化建议
感谢您的观看
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04 单片机基本操作
单片机的启动和关闭
启动:上电后,单片机自动启动并开始运行程序 关闭:通过软件或硬件方式关闭单片机,停止程序运行
单片机的复位操作
复位操作的方式:手动复位 和自动复位
复位操作的原理:通过特定 的复位引脚或外部信号触发
复位操作的作用:清除单片 机内部状态,回到初始状态
复位操作的应用:提高单片 机系统的稳定性和可靠性
接口技术的实例演示
接口技术概述: 介绍接口技术的 基本概念、分类 和应用领域
接口电路设计: 介绍单片机接口 电路的设计方法 和注意事项
接口技术实例演 示:通过具体实 例演示单片机接 口技术的应用, 包括输入输出接 口、串行通信接 口、并行通信接 口等
实验与验证:通 过实验验证单片 机接口技术的可 行性和可靠性, 包括硬件连接、 软件编程和调试 过程等
《单片机教学》 PPT课件
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04
单片机基本操 作
02
单片机概述
05
单片机程序设 计
03
单片机基础知 识
06
单片机接口技 术
01 添加章节标题
02 单片机概述
单片机的定义和特点
智能家居控 制系统的设 计与实现: 详细介绍智 能家居控制 系统的设计 思路、硬件 组成和软件 实现方法。
《单片机说课》课件
3 利用外部触发
通过外部触发信号,观 察单片机在特定情况下 的反应和输出。
单片机故障排除方法
硬件故障
检查电路板的焊接、元件和接 口是否正常连接。
软件故障
检查代码逻辑、变量使用和外 部库的调用等方面。
电源故障
确保供电电源和电池电量充足, 避免电源相关问题。
总结及建议
总结
掌握单片机基础知识、编程语言和外围设备接 口对于单片机开发至关重要。
建议
多进行实际项目经验积累,不断学习和探索新 的单片机应用。
Hale Waihona Puke 《单片机说课》PPT课件单片机说课 PPT 课件大纲: 介绍单片机基础知识,包括单片机的定义、构成、工作原理以及常用的单片 机型号。
单片机应用场景
智能家居
利用单片机控制家居设备,实 现智能化的家居管理。
医疗设备
单片机广泛应用于医疗器械和 仪器,实现精确的监测和控制 功能。
汽车系统
单片机用于车身控制、发动机 管理、电子稳定系统等汽车电 子控制单元。
单片机编程语言
汇编语言
直接操作单片机寄存器和 端口,可实现高效控制。
C语言
提供抽象层次的编程,易 于学习和调试,广泛应用 于单片机开发。
Arduino语言
基于C/C++,简化了单片 机的编程过程,适合初学 者。
单片机外围设备接口
1
模拟输入/输出口
2
用于采集和输出模拟信号,实现模拟
控制和传感。
3
数字输入/输出口
通过数字输入口接收外部信号,通过 数字输出口控制外部设备。
通讯接口
支持串口、I2C、SPI等通讯协议,实 现单片机与其他设备的通信。
单片机的调试和测试技巧
51单片机介绍ppt课件
温度检测与报警系统设计案例剖析
01
温度检测原理及硬 件组成
利用温度传感器检测环境温度, 并将温度信号转换为电信号输出 。
02
软件设计思路及实 现方法
采用51单片机作为核心控制器, 通过编程实现温度数据的采集、 处理、显示和报警等功能。
03
系统调试与性能优 化
针对实际温度变化情况,对温度 检测与报警系统进行调试和优化 ,提高系统稳定性和准确性。
发展历程
自1980年代初期Intel推出8051 单片机以来,经过不断的发展和 改进,51单片机已成为应用最广 泛的微控制器之一。
主要特点及应用领域
主要特点 8位处理器,运算速度快。
片内资源丰富,包括RAM、ROM、定时器/计数器、串行通信接口等。
主要特点及应用领域
可扩展性强,可通过外部扩展芯片实现更多功能。 功耗低,适用于便携式设备。
寻址方式
立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等 。
数据传送类指令
MOV、MOVC、MOVX等。
数据交换类指令
XCH、SWAP等。
算术运算类指令
01
加法指令
ADD、ADDC等。
02
减法指令
SUBB、DEC等。
03
乘法指令
MUL等。
04
除法指令
DIV等。
逻辑运算类指令
逻辑与指令
ANL等。
逻辑或指令
其他常用外部设备接口技术
键盘接口
显示接口
通过扫描键盘矩阵或采用专用键盘接口芯 片实现键盘输入。
采用LED数码管、LCD液晶显示屏等显示设 备,通过单片机的I/O端口或专用显示驱动 芯片实现数据显示。
打印机接口
传感器接口
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。
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。
2024版51单片机ppt课件
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51单片机ppt课件
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• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机,是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数, 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0(13位定时/计数器)、模 式1(16位定时/计数器)、模式2(8 位自动重装载定时/计数器)和模式3 (特殊功能寄存器)。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果,如完成的实验、 项目、作业等,并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处,如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等,并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求,制定未来的学习计划和 目标,如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。
《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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美国微芯片公司:PIC16C××系列、PIC17C××系列、PIC1400系列, 美国英特尔公司的MCS-48和MCS-51系列, 美国摩托罗拉公司的MC68HC05系列和MC68HC11系列, 美国齐洛格公司的Z8系列, 日本电气公司的μPD78××系列, 美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的F8(3870)系列等。
CPU
存储 器
串 行 I/ O 口
TxD RxD
单片机应用系统
单片机应用系统
单片机应用系统由硬件和软件组 成 硬件是应用系统的基础
单 片 机
+
接口 电路 及外 设等
+
软 件
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用,从而完成 应用系统所要求的任务,二者相 互依赖,缺一不可
硬件
注:本课程的重点 1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
1、8051单片机的基本组成
1. 2.
3.
4.
5. 6. 7.
8.
中央处理器CPU:8位,运算和控制功能 内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元, 用于存放可读写数据,后128个单元被专用寄存器占用。 内部ROM:4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据和表 格。 定时/计数器:两个16位的定时/计数器,实现定时或计数功 能。 并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口:一个全双工串行口。 中断控制系统:5个中断源(外中断2个,定时/计数中断2 个,串行中断1个) 时钟电路:可产生时钟脉冲序列,允许晶振频率6MHZ和 12MHZ
一、什么是单片机
1、微型计算机硬件结构 ——常见的微机外形
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机硬件结构 ——微机硬件组成
显示器 主机 键盘 鼠标
微型计算机硬件结构 —— 内部结构
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
输 出 设 备
微型计算机系统
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
64K
1 2 3 4 5 6 7 RAM 8 6264 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
1、电源线:VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路:XTAL1、XTAL2
8031
8051 8751 89C51
3、复位引脚:RST
4、并行口:P0、P1、P2、P3
5、EA:访问程序存储控制信号 6、PSEN:外部ROM读选通信号 7、ALE:地址锁存控制信号
P3口线的第二功能
4K
3. 存 储 器
二、单片机的特点及应用
1. 单片机的特点
体积小,重量轻 电源单一,功耗低
功能强,价格低
运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高
可以嵌入到电子产品中——嵌入式应用系统
2. 单片机应用
电讯方面
工业方面
汽车方面
民用方面 数据处理方面
仪表方面
3. 单片机种类
◆单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16 位机的发展过程 ◆目前8位单片机仍是单片机的主流机型; ◆生产厂商:
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
硬件系统 —— 构成微机 的实体和装置
输 出 设 备 软
机系统所 使用的各种程序的总称
软件系统与硬件系统共同 构成实用的微机系统,两 者是相辅相成、缺一不可 的。
2、单片微型计算机
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系 统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机, 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机内部结构示意图
T INT
定时器/计数器
中断系 统
P0-P3
并 行 I/ O 口
2、MCS-51单片机信号引脚简介
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3 T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7 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 24 22 21 VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
三、单片机硬件结构
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
结构框图
• 并行I/O口:4个 • 8 中央处理器 位的I/O口P0、 CPU : 8P3 位, P1 、P2 、 。 • 内部ROM: 运算和控制 • 串行口:一个全 4KB掩膜ROM, 功能 • 中断控制系统: 双工串行口。 • 时钟电路:可 用于存放程序、 5 个中断源(外 产生时钟脉冲 原始数据和表 个,定时 • 中断 内部2 RAM :共 • 序列,允许晶 定时 / 计数器: 格。 / 计数中断 2单 256 个RAM 两个166MHZ 位的定 振频率 和 个,串行中断 1 元,用户使用 时/计数器,实 12MHZ 个) 前128个单元, 现定时或计数 用于存放可读 功能。 写数据,后 128个单元被 专用寄存器占 用。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
片内 ROM 8751
8031
8051
89C51
片内 RAM
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21
1 2 3 4 5 6 7 RAM 8 6264 9 10 11 12 13 14
CPU
存储 器
串 行 I/ O 口
TxD RxD
单片机应用系统
单片机应用系统
单片机应用系统由硬件和软件组 成 硬件是应用系统的基础
单 片 机
+
接口 电路 及外 设等
+
软 件
软件是在硬件的基础上对其资源 进行合理调配和使用,从而完成 应用系统所要求的任务,二者相 互依赖,缺一不可
硬件
注:本课程的重点 1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2.掌握软件设计与调试的基本技能。
1、8051单片机的基本组成
1. 2.
3.
4.
5. 6. 7.
8.
中央处理器CPU:8位,运算和控制功能 内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元, 用于存放可读写数据,后128个单元被专用寄存器占用。 内部ROM:4KB掩膜ROM,用于存放程序、原始数据和表 格。 定时/计数器:两个16位的定时/计数器,实现定时或计数功 能。 并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口:一个全双工串行口。 中断控制系统:5个中断源(外中断2个,定时/计数中断2 个,串行中断1个) 时钟电路:可产生时钟脉冲序列,允许晶振频率6MHZ和 12MHZ
一、什么是单片机
1、微型计算机硬件结构 ——常见的微机外形
台式微机
立式微机
便携式微机
微型计算机硬件结构 ——微机硬件组成
显示器 主机 键盘 鼠标
微型计算机硬件结构 —— 内部结构
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
输 出 设 备
微型计算机系统
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
64K
1 2 3 4 5 6 7 RAM 8 6264 9 10 11 12 13 14
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
1、电源线:VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路:XTAL1、XTAL2
8031
8051 8751 89C51
3、复位引脚:RST
4、并行口:P0、P1、P2、P3
5、EA:访问程序存储控制信号 6、PSEN:外部ROM读选通信号 7、ALE:地址锁存控制信号
P3口线的第二功能
4K
3. 存 储 器
二、单片机的特点及应用
1. 单片机的特点
体积小,重量轻 电源单一,功耗低
功能强,价格低
运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高
可以嵌入到电子产品中——嵌入式应用系统
2. 单片机应用
电讯方面
工业方面
汽车方面
民用方面 数据处理方面
仪表方面
3. 单片机种类
◆单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16 位机的发展过程 ◆目前8位单片机仍是单片机的主流机型; ◆生产厂商:
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 电 路
硬件系统 —— 构成微机 的实体和装置
输 出 设 备 软
机系统所 使用的各种程序的总称
软件系统与硬件系统共同 构成实用的微机系统,两 者是相辅相成、缺一不可 的。
2、单片微型计算机
微型计算机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系 统
存储器
硬件系统
单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机, 简称单片机 —— 单片机实质上就是一个芯片
单片机内部结构示意图
T INT
定时器/计数器
中断系 统
P0-P3
并 行 I/ O 口
2、MCS-51单片机信号引脚简介
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD/ P3. 0 TXD/ P3.1 INT0/ P3.2 INT1/ P3.3 T0/ P3.4 T1/ P3.5 WR/ P3.6 RD/ P3.7 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 24 22 21 VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
三、单片机硬件结构
T0 T1
时钟电路
ROM
RAM
定时计数器
CPU
并行接口 串行接口 中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD
INT0 INT1
结构框图
• 并行I/O口:4个 • 8 中央处理器 位的I/O口P0、 CPU : 8P3 位, P1 、P2 、 。 • 内部ROM: 运算和控制 • 串行口:一个全 4KB掩膜ROM, 功能 • 中断控制系统: 双工串行口。 • 时钟电路:可 用于存放程序、 5 个中断源(外 产生时钟脉冲 原始数据和表 个,定时 • 中断 内部2 RAM :共 • 序列,允许晶 定时 / 计数器: 格。 / 计数中断 2单 256 个RAM 两个166MHZ 位的定 振频率 和 个,串行中断 1 元,用户使用 时/计数器,实 12MHZ 个) 前128个单元, 现定时或计数 用于存放可读 功能。 写数据,后 128个单元被 专用寄存器占 用。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
片内 ROM 8751
8031
8051
89C51
片内 RAM
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 24 22 21
1 2 3 4 5 6 7 RAM 8 6264 9 10 11 12 13 14