最新pic单片机原理及应用(第三版)(上ppt课件
合集下载
PIC单片机原理及应用
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
7 2021/4/20
PIC 单片机的特色
❖ 指令单字节化
数据总线和指令总线分离，ROM和RAM寻址空间互相独立， 宽度不同。 确保数据安全性、提高运行速度和实现全部指令单字节化。
MCS-51系列ROM和RAM都是8位，指令长度1~3字节，长短不一！
PIC12C50X/PIC16C5X 系列单片机的指令字节为12位； PIC16C6X/7X / 8X 系列单片机的指令字节为14位； PIC17CXX 系列单片机的指令字节为16位；
PIC 系列单片机代表着单片机发展的新动向
14 2021/4/20
PIC 单片机的特色
❖ I2 和 SPI 串行总线端口
I2（Inter IC Bus）和 SPI（ Seril Peripheral Interface）是在 芯片之间实现同步串行数据传输的技术。方便灵活的扩展 外围器件，大大简化单片机应用系统的结构，极易形成产 品电路的模块化结构。 大屏幕彩电中都引入了I2技术。
26 2021/4/20
PIC12F629/675系统结构与工作原理
❖ PIC12F629/675简化结构框图
T1G T1CKI T0CKI
Flash程序 存储器 1K * 14
程序计数器PC 8级堆栈13位
RAM 寄存器 64*8
GP0/AN0/CIN+
指令寄存器 内部
4MHz 振荡器
指令译码 与控制
PIC单片机原理及应用
2005.12
1 2021/4/20
内容提要
单片机概述 PIC单片机的特色 PIC单片机的程序设计
2 2021/4/20
单片机概述
单片机原理与应用 第3版课件-第7章拓展 项目8 单片机模拟信号采集
程序编制
程序编制
程序下载调试
程序下载调试
程序下载调试
TTHHEE EENNDD
项目相关知识
❖ STC15F系列单片机ADC模块的使用要点
在使用STC15系列单片机的AD模块之前，需要先对其进行初始化，初始化的主要内容主要 包括：选择模拟量输入引脚、选择转换速度、设置数据存放格式、设置相应的中断等等
项目相关知识
❖ STC15F系列单片机ADC模块的使用要点
STC15系列单片机的AD模块的使用步骤： 设置特殊功能寄存器P1ASF选择模拟量输入引脚 设置ADC_CONTR寄存器中有关转换准备工作的功能位 设置转换结果数据的存放格式 以中断方式处理结果数据的设置 启动ADC转换 转换结果数据的读取 转换结果的后续处理
项目相关知识
❖ STC15F系列单片机内部ADC模块的结构和原理 ❖ STC15F系列单片机内部ADC模块的控制及使用方法
❖ 数码管动态显示原理 ❖ STC15F系列单片机中断及定时器的使用方法
项目相关知识
❖ STC15F系列单片机内部ADC模块的结构和原 理
STC15F系列 内部集成了一种称为逐次比较式的模数 转换器，可以实现8路模拟信号、10位数字量转换结 果的模、数转换。
项目8
单片机模拟信号采集
项目的主要内容和学习目标
❖ 项目的任务 ❖ 项目涉及的相关知识 ❖ 项目的实施
硬件电路 程序编制 联合调试
项目的主要内容和学习目标
❖ 项目的学习目标
通过本项目的学习，了解STC15系列单片机ADC模块的原理及应用和编程方法
项目的任务
❖ 通过STC15F单片机的模拟量输入端口，对外部分压电路的电压值进行测量并 显示。
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。
2024版单片机原理及应用说课ppt课件
交通信号灯控制系统设计
设计目标
实现十字路口交通信号灯的控制， 确保交通流畅和安全。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通 过编程控制LED灯的亮灭和闪烁， 模拟交通信号灯的工作过程。
Байду номын сангаас
硬件组成
单片机、LED灯、电阻、电容、 晶振等。
软件设计
编写程序实现交通信号灯的控制 逻辑，包括不同方向信号灯的亮
灭顺序和时间控制等。
02
提供丰富的电子课件、案例分析和 在线资源，方便学生自主学习和拓 展知识
02 单片机基本原理
单片机概述及发展历程
单片机定义
主要特点
单片机是一种将微处理器、存储器、 I/O接口等集成在一个芯片上的微型计 算机。
体积小、功耗低、性价比高、可靠性 高、易于扩展等。
发展历程
从早期的4位、8位单片机，到16位、 32位，再到当前的64位单片机，单片 机的性能不断提升，应用领域也不断 扩展。
讲解了单片机的中断系统、定时/计数器的原 理和应用，使学生掌握了单片机的高级功能。
介绍了单片机与各种外设的接口技术，包括 并行I/O接口、串行通信接口等，拓宽了学生 的知识面。
对未来发展趋势的展望
物联网与智能家居
随着物联网技术的不断发展，单片机作为智能家居的核心控 制单元，将在家庭自动化、智能安防等领域发挥越来越重要 的作用。
触发中断、外部事件触发中断等。
04 单片机接口技术
键盘、显示接口设计
键盘接口设计 按键识别与去抖动技术
按键编码与键值处理
键盘、显示接口设计
中断或轮询方式实现键盘输入 显示接口设计
LED数码管显示原理及驱动方式
键盘、显示接口设计
单片机原理与应用(第3版)第6章数字信号输入输出接口电路PPT课件
P A N 26.09.2020
单片机原理与应用
20
第6章 数字信号输入输出接口电路
表6-3 A、B口工作在方式1/2下C口引脚的含义
C口引脚
方式1（A或B口）
输入
输出
方式2（A口）
输入
输出
PC0
INTRB
INTRB
PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7
P A N 26.09.2020
当仅需要扩展少量的I/O引脚时，可使用锁存器、触发器或三态 门电路实现。
P A N 26.09.2020
单片机原理与应用
8
第6章 数字信号输入输出接口电路
1. 输出口
MCS-51写外部RAM时，用WR 作写选通信号。在时序 上，数据输出有效到WR 有效时间TQVWX最小值为零，而 WR 无效到数据输出无效（即数据保持）时间TWHQX也不超 过1个机器周期。而利用触发器扩展输出口时，触发器送 数时钟信号由外部RAM写选通信号 WR和高位地址译码信 号经过“与门”或“或非门”产生，这样送数时钟信号就 存在一定的延迟，因而只能利W用R 的前沿将数据锁存到 触发器中，常使用74LS273（八上升沿触发器，带公共清 零端）、74LS174（六上升沿触发器）、74LS374（八上 升沿触发器，三态输出）、74LS377（八上升沿触发器， 带使能端）来扩展MCS-51的输出口，如图6-2所示。
IBFB
STB B INTRA
STB A
IBFA
OBF B
ACK B
INTRA
INTRA
STB A
IBFA
ACK A OBF A
单片机原理与应用
INTRA
ACK A
《单片机原理与应用》ppt课件
条件转移指令
子程序调用与返回
根据某个条件判断的结果来决定 程序是否转移到指定的地址执行， 如JZ（零转移）、JNZ（非零转 移）等。
子程序是一段可以独立执行的程 序段，通过调用指令CALL实现子 程序的调用和返回。在调用子程 序时，需要将返回地址压入堆栈； 在子程序返回时，再从堆栈中弹 出返回地址并执行返回操作。
人机交互设备（键盘、显示器等）接口设计
键盘接口设计
通过扫描键盘矩阵或接收键盘中断的方式，读取按键信息并转 换为相应的数据或命令。
显示器接口设计
根据显示器的类型和通信协议，设计相应的接口电路和驱动程 序，实现单片机对显示器的控制和数据传输。
应用实例分析：智能家居控制系统设计
系统概述
介绍智能家居控制系统的功能、 组成和工作原理，包括中央控制 器、传感器、执行器等部分。
AVR系列
ARM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。
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。
02
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。
04
C语言程序设计在单片机 中的应用
C语言与汇编语言比较
高级语言与低级语言
C语言属于高级语言，具有易于理解、编写和维护的特点；而汇编 语言是低级语言，更接近硬件，但编写复杂且可读性较差。
可移植性
C语言具有良好的可移植性，可以在不同平台上运行；而汇编语言 与特定硬件平台紧密相关，可移植性差。
执行效率
创建工程文件
在编译器中创建新的工程文件，并添 加源代码文件、头文件等。
单片机第三版{李广弟主编}ppt(完全版)
1.单片机概念
单片微机是早期Single Chip Microcomputer的直译， 反映了早期单片微机的形态本质. 将计算机的基本部件CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行 I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等微型化， 使之集成在一块芯片上构成单片机。 按照面向对象、突出控制功能，在片内集成了许多外 围电路及外设接口，突破了传统意义的计算机结构，发展成 microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制 器MCU（Micro Controller Unit）。 鉴于它完全作嵌入式应 用，故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller）。
n 1
i m
例如, 二进制数 1011.01 可表示为 (1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2
2. 八进制数 当R=8 时, 称为八进制。在八进制中, 有 0、1、2、…、 7 共 8 个不同的数码, 采用“逢八进一”的原则进行计数。 如（503)8可表示为 (503)8=5×82+0×81+3×80
(46.12)8=4×81+6×80+1×8-1+2×8-2=38.156 25
(2D.A4)16=2×161+13×160+10×16-1+4×16-2=45.640 62
2. 十进制数转换成二、八、十六进制数 任意十进制数 N 转换成 R 进制数, 需将整数部分和小 数部分分开, 采用不同方法分别进行转换, 然后用小数点将 这两部分连接起来。 (1) 整数部分: 除基取余法。 分别用基数 R 不断地去除 N 的整数, 直到商为零为止, 每次所得的余数依次排列即为相应进制的数码。最初得到 的为最低有效数字, 最后得到的为最高有效数字。
单片微机是早期Single Chip Microcomputer的直译， 反映了早期单片微机的形态本质. 将计算机的基本部件CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行 I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等微型化， 使之集成在一块芯片上构成单片机。 按照面向对象、突出控制功能，在片内集成了许多外 围电路及外设接口，突破了传统意义的计算机结构，发展成 microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制 器MCU（Micro Controller Unit）。 鉴于它完全作嵌入式应 用，故又称为嵌入式微控制器Embedded Microcontroller）。
n 1
i m
例如, 二进制数 1011.01 可表示为 (1011.01)2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2
2. 八进制数 当R=8 时, 称为八进制。在八进制中, 有 0、1、2、…、 7 共 8 个不同的数码, 采用“逢八进一”的原则进行计数。 如（503)8可表示为 (503)8=5×82+0×81+3×80
(46.12)8=4×81+6×80+1×8-1+2×8-2=38.156 25
(2D.A4)16=2×161+13×160+10×16-1+4×16-2=45.640 62
2. 十进制数转换成二、八、十六进制数 任意十进制数 N 转换成 R 进制数, 需将整数部分和小 数部分分开, 采用不同方法分别进行转换, 然后用小数点将 这两部分连接起来。 (1) 整数部分: 除基取余法。 分别用基数 R 不断地去除 N 的整数, 直到商为零为止, 每次所得的余数依次排列即为相应进制的数码。最初得到 的为最低有效数字, 最后得到的为最高有效数字。
PIC单片机原理及应用.pptx
6
1.2 I/O端口控制
1. I/O端口分组管理
7
1.2 I/O端口控制
2. I/O端口的控制寄存器
① TRISx寄存器：I/O端口方向控制寄存器。
– TRISx的位为“1”时，其对应的I/O 端口为输入。 – TRISx的位为“0”时，其对应的I/O 端口为输出。 – 复位以后，所有端口引脚被定义为输入。
//RE0=1输出高电平+5V，亮
delay();
//延时
TE0 =0; //RE0=0输出低电平0V，灭灯
delay();
//延时
}
}
12
1.3 I/O端口应用举例
例2、实现6个发光二极管流水灯功能。 硬件分析：6个发光二极管D1-D6分别连接着33-38引脚，即
RE0-RE5端口；每个引脚输出高电平时（=1）灯亮；输出 低电平时（=0）灯不亮。
② 控制步骤： – 将TRISE寄存器的TRISE0位置0，设置RE0为数据输出端 口； – 给LATE寄存器的LATE0位赋值为1/0, RE0输出高低电平；
软件设计为：
int main()
{
TRISEbits.TRISE0 = 0; //设置RE0为输出(1输入，0输出)；
while(1)
{
TE0 =1; 灯
例1:实现发光二极管D1闪烁功能。 硬件分析：发光二极管D1连接着38引脚，即RE0端口；
RE0输出高电平时（=1），D1亮； RE0输出低电平时（=0），D1不亮；
高电低平电（平=1（）=0）
软件分析：
① RE0管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0位； – LATE寄存器的 LATE0位； – PORTE寄存器的 RE0位；
1.2 I/O端口控制
1. I/O端口分组管理
7
1.2 I/O端口控制
2. I/O端口的控制寄存器
① TRISx寄存器：I/O端口方向控制寄存器。
– TRISx的位为“1”时，其对应的I/O 端口为输入。 – TRISx的位为“0”时，其对应的I/O 端口为输出。 – 复位以后，所有端口引脚被定义为输入。
//RE0=1输出高电平+5V，亮
delay();
//延时
TE0 =0; //RE0=0输出低电平0V，灭灯
delay();
//延时
}
}
12
1.3 I/O端口应用举例
例2、实现6个发光二极管流水灯功能。 硬件分析：6个发光二极管D1-D6分别连接着33-38引脚，即
RE0-RE5端口；每个引脚输出高电平时（=1）灯亮；输出 低电平时（=0）灯不亮。
② 控制步骤： – 将TRISE寄存器的TRISE0位置0，设置RE0为数据输出端 口； – 给LATE寄存器的LATE0位赋值为1/0, RE0输出高低电平；
软件设计为：
int main()
{
TRISEbits.TRISE0 = 0; //设置RE0为输出(1输入，0输出)；
while(1)
{
TE0 =1; 灯
例1:实现发光二极管D1闪烁功能。 硬件分析：发光二极管D1连接着38引脚，即RE0端口；
RE0输出高电平时（=1），D1亮； RE0输出低电平时（=0），D1不亮；
高电低平电（平=1（）=0）
软件分析：
① RE0管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0位； – LATE寄存器的 LATE0位； – PORTE寄存器的 RE0位；
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。
PIC单片机原理及应用(第三章)
3.3.1 通用寄存器
F877 单 片 机 的 通 用 寄 存 器 GPR （ General Purpose Registers），可由用户自行支配存放 随机数据。 通用寄存器区域： 通用寄存器数量： 地 址 区 域 ： F0H~FFH 、 170H~l7FH 和 1F0H~1FFH，都可以索引（或映射）到体0的16 个RAM单元。 这样安排是为了便于中断服务程序的设计和 数据处理，就可以在程序设计中能够有效突破 体的限制而定义通用的变量函数。
RP1、RP0 = 0
RP1、RP0 = 0
0
1
选中体0
选中体1
RP1、RP0 = 1
RP1、RP0 = 1
0
1
选中体2
选中体3
Bit7／IRP：RAM数据存储器体选位，仅用于间 接寻址。 0：选择数据存储器低位体： 即 体 0 （ FSR 的 Bit7=0 ） 或 体 1 （ FSR 的 Bit7=1）； 1: 选择数据存储器高位体： 即 体 2 （ FSR 的 Bit7=0 ） 或 体 3 （ FSR 的 Bit7=1）。
1．状态寄存器STATUS
状态寄存器的内容用来记录算术逻辑单元 ALU的运算结果状态、CPU的特殊运行状态以及 RAM数据存储器体间选择等信息。
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit 0
IRP
RP1
RP0
T0
PD
Z
DC
C
状态标志位
Bit0／C：进位/借位标志，被动参数。
0：执行加法（或减法）指令时，如果最高 位无进位（或有借位）；
一般将整个程序存储器以2KB为单位进行分 页（PAGE），如图3-1所示F877单片机，8KB程 序存储器共分作4页，分别称为“页0”、“页 l” 、 “ 页 2” 和 “ 页 3” 。 程 序 计 数 器 高 8 位 PCLATH的Bit4~Bit3位构成程序存储器分页的 选择位，对应的地址空间如下：
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
PIC单片机原理及应用(第三章)
Interrupt 0004h
Page 2
➢ 程序空间按页面划分， 每页2K字 (11 位)；最
Page 0
07FFh
多四页。
17FFh
PCLATH<4:3> = 01
PCLATH<4:3> = 11
➢ 页面选择 PCLATH<4:3>。
0800h
1800h
➢ 复位向量地址 0000h。
Page 1
PCLATH Bit4：Bit3：
00
页0：0000H ～ 07FFH
01
页l：0800H ～ 0FFFH
10
页2：1000H ～ 17FFH
11
页3：1800H ～ 1FFFH
PIC16F877 单片机架构程序存储器
PCLATH<4:3> = 00
Reset 0000h
➢ 最大8K字(13 位) 程序 PCLATH<4:3> = 10 1000h 存储空间。
存储器扩展：SRAM6264，EPROM2764。
3.2 程序存储器构架
PIC16F877 程 序 存 储 器 具 有 13 位 宽 的 程 序 计数器PC。PC指针所产生的13位地址最大可寻 址的程序存储器空间为8K，相应的地址编码范 围为0000H~lFFFH。
PIC16F877 归 属 于 中 档 单 片 机 ， 其 指 令 字 节宽度为14位，内部构架配置了8K ╳ l4位的 闪烁FLASH程序存储器。
这样安排是为了便于中断服务程序的设计和 数据处理，就可以在程序设计中能够有效突破 体的限制而定义通用的变量函数。
3.3.2 特殊功能寄存器
特殊功能寄存器 SFR（Special Function Registers）是用于专用目的的寄存器，每个寄 存器单元，甚至其中的每一位，都有它自己特 定的名称和用途。
单片机原理与应用 第3版课件-第2章拓展 项目1 点亮一个LED
每个口的工作模式由2个端口模式控制寄存器中的相应位控制（PnM0和 PnM1，n=0、1、2、3、4、5）。
PnM1 [7:0]
0
0 1 1
PnM0 [7:0]
I/O口模式
0
准双向口（传统8051单片机I/O口模式），灌电流可达20mA，拉电流为270μA， 由于制造误差，实际为270uA～150uA
本项目中在P1.0引脚上连接一个LED，可以设置P1.0口为准双 向口模式。
汇编语言：
C语言：
MOV P1M1, #00H
P1M1=0x00；
MOV P1M0, #00H
P1M0=0x00；
❖ 最小系统+应用电路
硬件电路
硬件电路
应用电路 电源电路
程序下载电路
❖ 汇编语言
程序编制
程序编制
程序编制
额定电流一般约20mA，一般取10mA左右，电流太大容易 烧毁
STC15F系列单片机的最小系统
❖ 单片机最小系统构成
通过RXD和TXD引脚上连接USB转串口TTL的转换电路，以连接 计算机，通过下载工具将用户程序下载到单片机中。
项目相关知识
❖ I/O口输出控制信号
STC15F系列单片机的I/O口 I/O口的工作模式
1 推挽输入输出（强上拉输出，可达20mA，要加限流电阻，尽量少用）
0 仅为输入（高阻）
1 开漏（Open Drain），内部上拉电阻断开，要外加上拉电阻
项目相关知识
❖ I/O口输出控制信号
STC15F系列单片机的I/O口
I/O口的工作模式
每个口的工作模式由2个端口模式控制寄存器中的相应位控制（PnM0和 PnM1，n=0、1、2、3、4、5）。
PnM1 [7:0]
0
0 1 1
PnM0 [7:0]
I/O口模式
0
准双向口（传统8051单片机I/O口模式），灌电流可达20mA，拉电流为270μA， 由于制造误差，实际为270uA～150uA
本项目中在P1.0引脚上连接一个LED，可以设置P1.0口为准双 向口模式。
汇编语言：
C语言：
MOV P1M1, #00H
P1M1=0x00；
MOV P1M0, #00H
P1M0=0x00；
❖ 最小系统+应用电路
硬件电路
硬件电路
应用电路 电源电路
程序下载电路
❖ 汇编语言
程序编制
程序编制
程序编制
额定电流一般约20mA，一般取10mA左右，电流太大容易 烧毁
STC15F系列单片机的最小系统
❖ 单片机最小系统构成
通过RXD和TXD引脚上连接USB转串口TTL的转换电路，以连接 计算机，通过下载工具将用户程序下载到单片机中。
项目相关知识
❖ I/O口输出控制信号
STC15F系列单片机的I/O口 I/O口的工作模式
1 推挽输入输出（强上拉输出，可达20mA，要加限流电阻，尽量少用）
0 仅为输入（高阻）
1 开漏（Open Drain），内部上拉电阻断开，要外加上拉电阻
项目相关知识
❖ I/O口输出控制信号
STC15F系列单片机的I/O口
I/O口的工作模式
每个口的工作模式由2个端口模式控制寄存器中的相应位控制（PnM0和 PnM1，n=0、1、2、3、4、5）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
F877单片机内部配置了8K ╳ l4位的闪烁 （FLASH）程序存储器，可以很方便进行在线擦 除和烧写，寿命可达1000次以上。
在PIC系列单片机教学实验和科研开发中， 显示出无穷的魅力和宽广的应用前景。
相应的地址编码范围为0000H~lFFFH。
26
程序存储器结构
27
1.3.2 数据存储器
F877单片机内部配置两类数据存储器，普通 RAM数据存储器和EEPROM失电保持数据存储器。
数据流量增加。
针对程序区和数据区可
8-位
数据
以设计不同的数据线宽度。
存储器
13
2．RISC技术
PIC系列单片机的指令系统，由于采用 RISC技术，和一般单片机指令系统通常有上 百条指令相比要少得多。
14
3．寻址方式简单寻址空间独立
PIC系列单片机只有4种寻址方式：寄存器 间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址， 比较容易掌握。
PIC系列单片机的程序、数据、堆栈三者各 自采用互相独立的地址空间，前两者的地址访 问需要用户特别注意四个分区的范围，而堆栈 过程用户不必参与和操心。
15
4．代码压缩率高
代码压缩率，就是指相同程序存储器空间 所能容纳有效指令的数量。
例如：1KB程序存储器空间 MCS-51这样的单片机：只能存放500多条指令 PIC系列单片机： 存放多达1024条的指令。
两总线的分离，也为PIC实现全部指令的单 字节化和单周期化创造条件，从而大大提高CPU 执行指令的速度和工作效率。
12
单片机总线结构比较
8-位
冯-纽曼结构 哈佛结构
12/14/16-位
程序 存储器
从同一存储器空间取指 令和取操作数据。
程序和 数据 Leabharlann 储器限制了数据流量。 从两个独立的存储空间
分别取指令和存取操作数。
9
1.2 PIC系列单片机概述
Microchip公司是一家专门致力于单片机 开发、研制和生产的制造商，其产品设计起 点高，技术领先，性能优越。
10
1.2.1 PIC系列单片机特点
它不是在一般微型计算机CPU的基础上加 以改造，而是独树一帜，采用全新的流水线 结构、单字节指令体系、嵌入闪存以及10位 A/D转换器，使之具有卓越的性能，代表着单 片机发展的新方向。
➢ 存储器ROM和RAM的相互独立 ➢ 采用面向控制的指令系统 ➢ 输入/输出端口的强大功能
8
1.1.2 PIC系列单片机
PIC系列单片机，可以满足用户的各种 需要。从中档产品PIC16F877作为切入点， 提供非常完备、易学易用的MPLAB-ICD集成 开发环境。
特别是对于单片机的新手，仿佛从茫 然迷惑的大海搭上一艘便捷平稳的小船， 感到非常轻松自如。
多数I/O引脚都设计有第2功能，甚至第3功 能。采用引脚复用技术，以便使单片机增加功 能而又不增大体积和引脚数量。
23
24
1.3 存储器概述
F877单片机内部配置了较完善的多个存储 器，可分为数据存储器和程序存储器两种，为 一般用户提供很大的方便。
但它们在形式上，具有很丰富的内涵。
25
1.3.1 程序存储器
PIC单片机原理及应用(第三 版)（上）
第1章 单片机组成结构
PIC（Periphery Interface Chip） 单 片微机是美国Microchip公司生产的PIC系列 单片机。
PIC系列单片机的硬件系统设计简洁， 指令系统设计精炼。在所有的单片机品种中， PIC具有性能完善、功能强大、学习容易、 开发应用方便、人机界面友好等突出优点。
I/0端口驱动负载的能力较强，每个输出引 脚可以驱动多达20-25mA的负载，既能够高电平 直接驱动发光二极管LED、光电藕合器、小型继 电器等，也可以低电平直接驱动，这样可大大 简化控制电路。
不过，请读者注意，每个引脚的驱动能力 并不表示端口引脚同时都具有这样的功效。一 般端口驱动能力约60-70mA，而所有输入输出驱 动小于200mA，详细数据可参考有关数据手册。
PIC系列单片机，具有高、中、低三个档 次，可以满足不同用户开发的需要，适合在 各个领域中的应用。
它具有如下特点:
11
1. 哈佛总线结构
PIC系列单片机采用哈佛总线结构，在芯片 内部数据总线和指令总线分离，容许采用不同 的字节宽度。这样，就为实现指令提取和执行 的“流水作业”提供结构保证，即在执行一条 指令的同时对下一条指令进行取指操作。
16
5．功耗低
由于PIC系列单片机采用CMOS结构，使其功 率消耗极低，是目前世界上最低功耗的单片机 品种之一。
其中有些型号，在4MHz时钟下工作时耗电 不超过2mA，而在睡眠模式下耗电可低到1μA以 下。 因此，PIC系列单片机，尤其适用于野外 移动仪表的控制以及户外免维护的控制系统。
17
6．驱动能力强
利用单片机串行总线端口可以方便而灵活 地扩展外围器件，目前已在许多电子产品中得 到广泛应用。
20
1.2.2 PIC16F877单片机的结构
从其执行功能考虑，可以将单片机分成两 大组件，即内部核心模块和外围功能模块
21
22
1.2.3 PIC16F877单片机的引脚
PICl6F87X系列单片机有双列直插式28引脚 和40引脚及表面贴装式44引脚等几种封装形式。
2
单片机的主要应用
人有所思，单片机就可为。单片机的应用 必将随着社会的发展和技术的进步，而获得更 广阔应用。（系列化的单片机）
➢ 电信 ➢ 家用电器 ➢ 工业控制 ➢ 仪器仪表 ➢ 汽车 ➢ 玩具
7
单片机有哪些特点
单片机具备体积小、价格低、性能强、速 度快、用途广、可靠性高、灵活性强等优点， 它与通用的计算机相比，还具有以下一些特点：
18
7．运行速度高
PIC主要是采用哈佛总线结构，可以同时 进行指令读取和指令执行的流水线作业方式。 如：
MCS-51 12M，指令执行时间为1s～4s PIC 12M时钟周期，指令执行时间为0.3~ 0.6s
19
8．I2C和SPI串行总线端口
PIC系列单片机的一些型号具有同步串行口， 可以满足I2C（主控/从动）和SPI（主控）总线 要 求 。 I2C 和 SPI（Serial Peripheral Interface）分别是PHILIPS公司和MOTOROLA公 司研制的两种广泛流行的串行总线标准，是一 种在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。
在PIC系列单片机教学实验和科研开发中， 显示出无穷的魅力和宽广的应用前景。
相应的地址编码范围为0000H~lFFFH。
26
程序存储器结构
27
1.3.2 数据存储器
F877单片机内部配置两类数据存储器，普通 RAM数据存储器和EEPROM失电保持数据存储器。
数据流量增加。
针对程序区和数据区可
8-位
数据
以设计不同的数据线宽度。
存储器
13
2．RISC技术
PIC系列单片机的指令系统，由于采用 RISC技术，和一般单片机指令系统通常有上 百条指令相比要少得多。
14
3．寻址方式简单寻址空间独立
PIC系列单片机只有4种寻址方式：寄存器 间接寻址、立即数寻址、直接寻址和位寻址， 比较容易掌握。
PIC系列单片机的程序、数据、堆栈三者各 自采用互相独立的地址空间，前两者的地址访 问需要用户特别注意四个分区的范围，而堆栈 过程用户不必参与和操心。
15
4．代码压缩率高
代码压缩率，就是指相同程序存储器空间 所能容纳有效指令的数量。
例如：1KB程序存储器空间 MCS-51这样的单片机：只能存放500多条指令 PIC系列单片机： 存放多达1024条的指令。
两总线的分离，也为PIC实现全部指令的单 字节化和单周期化创造条件，从而大大提高CPU 执行指令的速度和工作效率。
12
单片机总线结构比较
8-位
冯-纽曼结构 哈佛结构
12/14/16-位
程序 存储器
从同一存储器空间取指 令和取操作数据。
程序和 数据 Leabharlann 储器限制了数据流量。 从两个独立的存储空间
分别取指令和存取操作数。
9
1.2 PIC系列单片机概述
Microchip公司是一家专门致力于单片机 开发、研制和生产的制造商，其产品设计起 点高，技术领先，性能优越。
10
1.2.1 PIC系列单片机特点
它不是在一般微型计算机CPU的基础上加 以改造，而是独树一帜，采用全新的流水线 结构、单字节指令体系、嵌入闪存以及10位 A/D转换器，使之具有卓越的性能，代表着单 片机发展的新方向。
➢ 存储器ROM和RAM的相互独立 ➢ 采用面向控制的指令系统 ➢ 输入/输出端口的强大功能
8
1.1.2 PIC系列单片机
PIC系列单片机，可以满足用户的各种 需要。从中档产品PIC16F877作为切入点， 提供非常完备、易学易用的MPLAB-ICD集成 开发环境。
特别是对于单片机的新手，仿佛从茫 然迷惑的大海搭上一艘便捷平稳的小船， 感到非常轻松自如。
多数I/O引脚都设计有第2功能，甚至第3功 能。采用引脚复用技术，以便使单片机增加功 能而又不增大体积和引脚数量。
23
24
1.3 存储器概述
F877单片机内部配置了较完善的多个存储 器，可分为数据存储器和程序存储器两种，为 一般用户提供很大的方便。
但它们在形式上，具有很丰富的内涵。
25
1.3.1 程序存储器
PIC单片机原理及应用(第三 版)（上）
第1章 单片机组成结构
PIC（Periphery Interface Chip） 单 片微机是美国Microchip公司生产的PIC系列 单片机。
PIC系列单片机的硬件系统设计简洁， 指令系统设计精炼。在所有的单片机品种中， PIC具有性能完善、功能强大、学习容易、 开发应用方便、人机界面友好等突出优点。
I/0端口驱动负载的能力较强，每个输出引 脚可以驱动多达20-25mA的负载，既能够高电平 直接驱动发光二极管LED、光电藕合器、小型继 电器等，也可以低电平直接驱动，这样可大大 简化控制电路。
不过，请读者注意，每个引脚的驱动能力 并不表示端口引脚同时都具有这样的功效。一 般端口驱动能力约60-70mA，而所有输入输出驱 动小于200mA，详细数据可参考有关数据手册。
PIC系列单片机，具有高、中、低三个档 次，可以满足不同用户开发的需要，适合在 各个领域中的应用。
它具有如下特点:
11
1. 哈佛总线结构
PIC系列单片机采用哈佛总线结构，在芯片 内部数据总线和指令总线分离，容许采用不同 的字节宽度。这样，就为实现指令提取和执行 的“流水作业”提供结构保证，即在执行一条 指令的同时对下一条指令进行取指操作。
16
5．功耗低
由于PIC系列单片机采用CMOS结构，使其功 率消耗极低，是目前世界上最低功耗的单片机 品种之一。
其中有些型号，在4MHz时钟下工作时耗电 不超过2mA，而在睡眠模式下耗电可低到1μA以 下。 因此，PIC系列单片机，尤其适用于野外 移动仪表的控制以及户外免维护的控制系统。
17
6．驱动能力强
利用单片机串行总线端口可以方便而灵活 地扩展外围器件，目前已在许多电子产品中得 到广泛应用。
20
1.2.2 PIC16F877单片机的结构
从其执行功能考虑，可以将单片机分成两 大组件，即内部核心模块和外围功能模块
21
22
1.2.3 PIC16F877单片机的引脚
PICl6F87X系列单片机有双列直插式28引脚 和40引脚及表面贴装式44引脚等几种封装形式。
2
单片机的主要应用
人有所思，单片机就可为。单片机的应用 必将随着社会的发展和技术的进步，而获得更 广阔应用。（系列化的单片机）
➢ 电信 ➢ 家用电器 ➢ 工业控制 ➢ 仪器仪表 ➢ 汽车 ➢ 玩具
7
单片机有哪些特点
单片机具备体积小、价格低、性能强、速 度快、用途广、可靠性高、灵活性强等优点， 它与通用的计算机相比，还具有以下一些特点：
18
7．运行速度高
PIC主要是采用哈佛总线结构，可以同时 进行指令读取和指令执行的流水线作业方式。 如：
MCS-51 12M，指令执行时间为1s～4s PIC 12M时钟周期，指令执行时间为0.3~ 0.6s
19
8．I2C和SPI串行总线端口
PIC系列单片机的一些型号具有同步串行口， 可以满足I2C（主控/从动）和SPI（主控）总线 要 求 。 I2C 和 SPI（Serial Peripheral Interface）分别是PHILIPS公司和MOTOROLA公 司研制的两种广泛流行的串行总线标准，是一 种在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。