单片机课件完整版
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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
单片机完整课件
调试与测试
01
02
03
04
硬件调试
通过调试器对硬件电路进行调 试，检查电路板是否正常工作
。
软件调试
通过调试器对软件程序进行调 试，检查程序是否符合设计要
求。
系统测试
将软硬件结合起来进行系统测 试，测试系统的各项功能是否
正常。
优化与改进
根据调试和测试结果，对软硬 件进行优化和改进，提高系统
性能和稳定性。
05
单片机实际应用案例
智能家居控制系统
智能家居控制系统是利用单片机 技术实现对家居设备的智能化控 制，从而提高生活便利性和舒适
度。
智能家居控制系统可以实现的功 能包括：远程控制家电、语音控
制、定时控制、能耗监测等。
单片机在智能家居控制系统中主 要负责数据处理、通信和控制逻 辑的实现，是整个系统的核心部
详细描述
在智能仪表领域，单片机可以用于实现各种智能仪表 的控制和数据采集。在工业控制领域，单片机可以用 于实现各种工业控制系统的控制和数据采集。在智能 家居领域，单片机可以用于实现各种智能家居设备的 控制和数据采集。在汽车电子领域，单片机可以用于 实现汽车电子控制系统的控制和数据采集。在医疗电 子领域，单片机可以用于实现各种医疗设备的控制和 数据采集。
详细描述
单片机是一种微控制器，它通过集成电路技术将计算机的基本功能部件集成在 一块芯片上。由于其体积小、功耗低、可靠性高等特点，单片机被广泛应用于 各种领域，如智能仪表、工业控制、智能家居等。
单片机的发展历程
总结词
单片机的发展历程可以分为四个阶段，分别是探索阶段、发展阶段、成熟阶段和智能化 阶段。
02
单片机硬件结构
中央处理器
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。
单片机课件ppt
无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等 设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器 进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不 断提高，功能不断丰富，应用领域也不 断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领 域中的重要分支，广泛应用于各个领 域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统 中，如过程控制、数据采集、机械臂控制 等。
单片机在智能家居领域中也得到了广泛应 用，如智能门锁、智能照明、智能空调等 。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯 片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于 低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模 块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋 势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存 、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证 程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪 烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的 按键输入，并相应地控制 输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定 时器功能，以实现定时控 制或时间间隔测量。
单片机ppt课件
多核单片机能够同时处理多个任务，提高设备处理速度和 响应能力。多核设计还能有效降低功耗，延长设备使用寿 命。
并行计算的应用
多核单片机适用于需要进行大量并行计算的应用场景，如 图像处理、语音识别、大数据分析等。通过多核并行处理 ，能够大大提高这些场景的处理效率。
系统集成度提升
多核单片机的发展推动了系统集成度的提升，使得更多的 功能模块可以集成到单片机的系统中，提高了设备的整体 性能和稳定性。
智能家电控制系统
通过单片机技术，实现家电设 备的远程控制和智能化管理，
提高生活便利性。
工业自动化控制系统
生产过程控制
利用单片机对生产过程中的各种参数 进行实时监测和控制，提高生产效率 和产品质量。
机器人控制系统
单片机作为机器人控制系统的核心， 实现机器人的运动控制、感知与决策 等功能。
自动化流水线控制系统
好地适应物联网时代的需求。
03
广阔的市场前景
随着物联网应用的不断拓展，单片机在智能家居、智能工业、智能交通
等领域有着广阔的市场前景。未来，单片机将在更多领域发挥重要作用
，推动智能化时代的到来。
THANKS
感谢观看
04
04
单片机应用实例
智能家居控制系统
智能照明系统
通过单片机控制，实现家庭照 明系统的智能化，如定时开关 、光线感应自动调节等功能。
智能安防系统
利用单片机技术，实现家庭安 全监控、入侵报警等功能，提 高家庭安全系数。
智能环境控制系统
通过单片机控制，实现家庭环 境智能化调节，如温度、湿度 、空气质量等。
如显示屏、传感器接口等，选择能满 足项目需求的开发板。
考虑I/O口数量和排布
根据项目需求，选择I/O口数量足够且 排布合理的开发板。
并行计算的应用
多核单片机适用于需要进行大量并行计算的应用场景，如 图像处理、语音识别、大数据分析等。通过多核并行处理 ，能够大大提高这些场景的处理效率。
系统集成度提升
多核单片机的发展推动了系统集成度的提升，使得更多的 功能模块可以集成到单片机的系统中，提高了设备的整体 性能和稳定性。
智能家电控制系统
通过单片机技术，实现家电设 备的远程控制和智能化管理，
提高生活便利性。
工业自动化控制系统
生产过程控制
利用单片机对生产过程中的各种参数 进行实时监测和控制，提高生产效率 和产品质量。
机器人控制系统
单片机作为机器人控制系统的核心， 实现机器人的运动控制、感知与决策 等功能。
自动化流水线控制系统
好地适应物联网时代的需求。
03
广阔的市场前景
随着物联网应用的不断拓展，单片机在智能家居、智能工业、智能交通
等领域有着广阔的市场前景。未来，单片机将在更多领域发挥重要作用
，推动智能化时代的到来。
THANKS
感谢观看
04
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单片机应用实例
智能家居控制系统
智能照明系统
通过单片机控制，实现家庭照 明系统的智能化，如定时开关 、光线感应自动调节等功能。
智能安防系统
利用单片机技术，实现家庭安 全监控、入侵报警等功能，提 高家庭安全系数。
智能环境控制系统
通过单片机控制，实现家庭环 境智能化调节，如温度、湿度 、空气质量等。
如显示屏、传感器接口等，选择能满 足项目需求的开发板。
考虑I/O口数量和排布
根据项目需求，选择I/O口数量足够且 排布合理的开发板。
《单片机介绍》课件
单片机型号。
特点
02
支持C语言编程，具有高效、可移植性强的特点，能够生成小型
、快速的代码。
应用领域
03
广泛应用于小型嵌入式系统开发，如智能家居、智能仪表等领
域。
05 单片机的学习与实践
学习资源推荐
书籍推荐
《单片机原理及应用》、《单片机开发技术与实践》等， 这些书籍系统介绍了单片机的原理、开发和应用，适合初 学者入门。
1980年代初，随着8位单片机的出现，单片机进入了普 及阶段。
21世纪初，随着ARM等嵌入式处理器的发展，单片机 开始向低功耗、高集成度、智能化方向发展。
分类
01
根据位数不同，单片机可分为4位、8位、16位、32位等不 同类型。
02
根据应用领域不同，单片机可分为通用型和专用型。通用型单片 机适用于多种领域，而专用型单片机则针对特定领域进行优化设
智能化集成
单片机内部集成的AI算法和传感器接口将更 加丰富，实现智能化控制。
应用领域展望
智能家居领域
随着智能家居市场的不断扩大 ，单片机将泛应用于家电控
制、照明系统等。
工业自动化领域
在工业4.0的推动下，单片机将 在机器人控制、自动化设备中 发挥重要作用。
医疗电子领域
随着医疗电子设备的智能化， 单片机将在医疗仪器、健康监 测设备中得到广泛应用。
单片机在智能水表中用于 计量和远程通信，实现水 资源的有效管理和监控。
家用电器
智能电视
单片机在智能电视中用于 实现各种功能控制和用户 界面交互，提高电视的智 能化水平。
智能冰箱
单片机在智能冰箱中用于 实现温度控制、食物保鲜 和远程控制等功能，提高 家庭生活的便利性。
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
单片机基本知识整体介绍PPT课件
网络化与物联网技术
总结词
随着物联网的快速发展，单片机正朝着网络化和物联网技术的方向发展。
详细描述
网络化的单片机可以实现远程控制和数据传输，使得设备之间的通信更加便捷。同时，物联网技术的应用使得单 片机可以与各种智能设备和系统进行连接，实现更广泛的智能化应用。这为智能家居、智能工业等领域的发展提 供了有力支持。
详细描述
低功耗设计有助于减少能源消耗和减少对环境的影响，这对 于便携式设备和长时间运行的系统非常有利。低功耗单片机 在待机模式下的功耗较低，有助于延长设备的续航时间。
多核技术
总结词
为了提高处理能力和效率，单片机正朝着多核技术方向发展。
详细描述
多核技术允许多个处理器核心集成在单个芯片上，从而提高并行处理能力和系 统性能。这使得单片机能够更好地应对复杂和多任务的应用场景，提高系统的 响应速度和效率。
07
单片机的学习建议
理论与实践相结合
理论学习
掌握单片机的基本原理、 体系结构、指令系统等理 论知识，为实践操作提供 指导。
实践操作
通过实验、项目等方式， 将理论知识应用于实际中， 加深对单片机的理解。
案例分析
通过分析实际案例，了解 单片机在各个领域的应用， 提高解决实际问题的能力。
不断学习新技术与新方法
设计外围电路
包括电源电路、输入输出接口电路、通信电路等。
绘制电路原理图和PCB图
使用专业软件绘制电路原理图和PCB图，便于后续制作硬件 电路板。
软件编程
选择开发环境
选择适合单片机的开发环境，如Keil、IAR等。
编写程序代码
根据系统需求，编写程序代码，实现所需功能。
代码调试
在开发环境中进行代码调试，确保程序逻辑正确。
《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。
单片机完整经典课件ppt
（一）Proteus 概览
ProSPICE 混合模式仿真器
ISIS 设计仿真平台
Proteus Design Suite
ARES PCB制版
VSM 嵌入式仿真
在传统的CAD功能中添加了嵌入式系统的仿真
▪ 可以完整地仿真微控制器以及相连的模拟和数
字电路
Proteus 概览
在Proteus中, 从原理图设 计、单片机编程、系统仿真到 PCB布线一气呵成。完成了从 概念到产品的整个过程。
帮助单片机应用系统进行研制的工 具称为单片机开发工具或叫单片机 开发系统。它和微机开发系统一样， 是用来帮助研制单片机应用系统的 软件和硬件的一种专用装置。
实验箱(目标板)
仿真头
1
40
34芯电缆
20 21
仿真器
EPROM 写入器 （或下载线）
仿真软件(集 成开发环境)
串口/并口
硬件：
EEPROM 写入器（或下载线）、仿真器、PC 机
支持ASM、 C语言及多模块混合源程序 调试。同时可无缝支持Keil Uv2/Uv3 C51的仿真调试。
项目C窗PU口窗口 信息窗口
编辑窗口
1）打开WAVE6000调试环境
2）建立新程序
选择菜单[文件 | 新建文件]功能
出现一个文件名为NONAME1的源程 序窗口，在此窗口中输入程序。
probes）－既可在模拟仿真
中使用，也可在路中，记 录逻辑电平及其强度。
探针即可用于基于图表的 仿真，也可用于交互式仿真中 。
（二）原理图设计
预览窗口 元件列表
挑选元件按钮
模型选择工具栏
库管理按钮原理图编辑窗口
方位控制按钮
仿真按钮
单片机原理及应用全套完整课件
显示器接口技术及应用实例
1 2
显示器接口原理
显示器接口是单片机将数据显示到外部设备的常 用方式，通过显存和控制信号实现数据的显示和 刷新。
显示器接口电路
显示器接口电路包括显存、显示控制器、驱动电 路等部分，以实现数据的稳定显示和刷新。
3
显示器接口应用实例
通过实例介绍如何使用单片机实现数据显示和控 制，如LED数码管显示、LCD液晶显示等。
单片机发展历程
早期单片机
早期的单片机功能相对简 单，主要用于控制领域，
如Intel公司的8048、 8051等。
现代单片机
随着技术的发展，现代单 片机功能越来越强大，集 成了更多的外设接口和通 信接口，如ARM公司的
ARM7、ARM9等。
未来单片机发展趋势
未来单片机将更加注重低 功耗、高性能、高集成度 和智能化等方向的发展。
目标
培养学生掌握单片机系统开发的 基本技能，具备独立设计单片机 应用系统的能力。
课件结构与安排
结构
按照由浅入深、循序渐进的原则，分为基础篇、提高篇和应用篇三个部分。
安排
基础篇主要介绍单片机的基本概念和原理；提高篇着重讲解单片机的指令系统 和编程语言；应用篇则通过实例分析，介绍单片机的典型应用和开发流程。
串行扩展技术及应用实例
串行扩展原理
通过串行接口与单片机连接，数据传输速度较慢，但节省单片机资 源。
典型应用
如SPI、I2C等串行总线扩展方式。
实例分析
以某串行扩展应用为例，详细介绍其硬件连接、软件编程及调试方法 。
存储器扩展技术及应用实例
存储器扩展需求
当单片机内部存储器不足时，需要进行外部存储器扩 展。
单片机原理及应用全套完整课 件
2024版51单片机ppt课件
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51单片机ppt课件
目录
• 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
51单片机精品学习教程PPT课件(2024)
介绍C语言的特点、作用以及与51单片机的关系 。
C语言数据类型与运算符
详细讲解C语言的数据类型、常量、变量、运算 符以及表达式等基础知识。
3
C语言程序控制结构
深入讲解C语言的顺序结构、选择结构和循环024/1/30
19
混合编程技巧与实践
01
汇编语言与C语言的混合编程
应用场景
可用于指示、提醒、装饰等多 种场合。
23
数字钟设计
设计原理
利用51单片机的定时/计数器功能，结合数码管 显示模块，实现时间的显示和计时功能。
软件编程
使用Keil C51编写程序，通过定时/计数器实现 时间的计时，通过数码管显示模块显示时间。
ABCD
2024/1/30
硬件组成
数码管、51单片机、电源、晶振等。
17
汇编语言编程基础
2024/1/30
汇编语言概述
介绍汇编语言的特点、作用以及与机器语言的关系。
51单片机指令系统
详细讲解51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。
汇编语言程序设计
讲解汇编语言程序的结构、编写规范以及常用算法的实现方法。
18
C语言编程基础
1 2
C语言概述
2024/1/30
6
02
51单片机基础知识
2024/1/30
7
数制与编码
2024/1/30
二进制数制
计算机内部采用二进制数制，包括二进制数的表示方法、运算规 则等。
十六进制数制
常用于表示内存地址和数据，需要掌握十六进制数的表示方法、 与二进制的转换等。
ASCII码
用于信息交互，表示字符的编码方式，需要了解ASCII码的编码 规则和常见字符的ASCII码值。
C语言数据类型与运算符
详细讲解C语言的数据类型、常量、变量、运算 符以及表达式等基础知识。
3
C语言程序控制结构
深入讲解C语言的顺序结构、选择结构和循环024/1/30
19
混合编程技巧与实践
01
汇编语言与C语言的混合编程
应用场景
可用于指示、提醒、装饰等多 种场合。
23
数字钟设计
设计原理
利用51单片机的定时/计数器功能，结合数码管 显示模块，实现时间的显示和计时功能。
软件编程
使用Keil C51编写程序，通过定时/计数器实现 时间的计时，通过数码管显示模块显示时间。
ABCD
2024/1/30
硬件组成
数码管、51单片机、电源、晶振等。
17
汇编语言编程基础
2024/1/30
汇编语言概述
介绍汇编语言的特点、作用以及与机器语言的关系。
51单片机指令系统
详细讲解51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。
汇编语言程序设计
讲解汇编语言程序的结构、编写规范以及常用算法的实现方法。
18
C语言编程基础
1 2
C语言概述
2024/1/30
6
02
51单片机基础知识
2024/1/30
7
数制与编码
2024/1/30
二进制数制
计算机内部采用二进制数制，包括二进制数的表示方法、运算规 则等。
十六进制数制
常用于表示内存地址和数据，需要掌握十六进制数的表示方法、 与二进制的转换等。
ASCII码
用于信息交互，表示字符的编码方式，需要了解ASCII码的编码 规则和常见字符的ASCII码值。
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第四阶段：微控制器全面发展阶段（1990-）
2020/7/31
▲ 发展趋势(Trends)
● 多功能 (Multifunction) ● 高性能(High-performance) ● CMOS化 (CMOS technology) ● 推行串行扩展总线(universal serial bus ) ● 低功耗化(low power consumption ) ● 低噪声与高可靠性(Low noise and high reliability) ● 大容量化 (High Capacity )
▲ 什么是单片机?
● 微型计算机(Microcomputer)
——微处理器、存储器、输入输出接口电路 ● 单片机——集成在一块芯片上的微型计算机
2020/7/31
微 处 理 器 CPU
2020/7/31
地址总线AB 数据总线DB 控制总线CB
ROM RAM I/O接口
外 设
微型机组成框图
时钟OSC
ISP: in system programming IAP: in applicatin programming
通信方式
UART: 异步串口, SPI: 为三(四)线同步串口,属于摩托罗拉公司专利 I2C:为二线同步串口属于菲利蒲公司专利
2020/7/31
2020/7/31
有关本课程学习的几点建议
组成(Composition )：CPU、RAM、ROM、I/O口
PC机：芯片、安装在主板；单片机：集成到单芯片
中
功能Function ：PC机：数据运算、采集、处理、存储、传输
单片机：控制（或受控于）外设
应用特点(Features) ：
PC机：体积大，功耗大，价格高，易学，但用于控制时
必须有专用的接口卡
程序存储器 ROM
数据存储器 RAM
CPU
中断
各种I/O 定时器/计数器
2020/7/31
MCS-51单片机组成框图
▲ 形成两大分支：
（ Two branches ）
1、PC机：海量、高速，兼顾控制功能
2、单片机：测控功能，兼顾数据处理能力。 ◆ 单片机与PC机的比较：组成、功能、应用特点
2020/7/31
单片机：体积小，功耗小，价格低，用途灵活，应用中要
设计专业的硬件和软件
2020/7/31
▲ 发展概况(Development Overview) 可分为四个阶段:
第一阶段：单片机探索阶段（1976-1978） 第二阶段：单片机完善阶段（1978-1982）
第三阶段：8位机和16位机争艳阶段，也是单片机向 微控制器发展的阶段（1982-1990）
系列、新华龙的C8051Fxx等、MAX
2020/7/31
80C51优点(80C51 advantages) ：
①性能价格比高； ②开发装置多； ③国内技术人员熟悉； ④芯片功能够用适用； ⑤有众多芯片制造厂商加盟，可广泛选择。
2020/7/31
1.3单片微机的应用
（ Application of single chip microcomputer ）
2020/7/31
杂谈 课程特点 (Course Feature )
①知识点既分散又连贯，结构和指令系统是基础
②与电子线路尤其是数字电子线路关系密切(硬件
) 2020/7/31
本书主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
Content
绪论 80C51单片微机的基本结构 80C51单片微机的指令系统 80C51单片微机的程序设计 80C51单片微机的中断系统原理及应用 80C51单片微机的定时器/计数器原理及应用 80C51单片微机的串行口原理及应用 80C51单片微机的系统扩展原理及接口技术 单片微机应用系统实例
2020/7/31
1.2 80C51系列单片微机
（ 80C51 Series single-chip microcomputer ）
MCS-51系列： Intel公司 8051系列：
80C51系列： Intel公司的MCS-51（表1-1） PHILIPS的83C552及51LPC系列等（表1-2） ATMEL公司的单片机89C51等（表1-3） Winbond的W78C51及W77C51等（表1-4） SIEMENS、AMD、OKI、DALLAS、宏晶科技的STC
本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理 这方面知识掌握得不够好的请自己补上
本课程是一门实践性、应用性很强的学科 仅仅听懂还不够,重在培养动手能力
硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想
预习、听课、复习、作业、实验环环都重要 用科学的方法学习
2020/7/31
完
2020/7/31
◆智能化家用电器 ◆办公自动化设备
◆ 工业自动化控制 ◆ 汽车电子产品
◆ 智能化仪表 ◆ 智能化通信产品
◆ 航空航天系统和国防军事、尖端武器等
◆ 轨常用名词
军 品：-65℃～+125℃ 工业品：-40℃～+85℃ 民 品：0℃～+70℃
编程方式
2020/7/31
本次课主要内容：
• 绪论
▲概念、应用
• 单片机的基本结构
▲内部资源、辅助电路
2020/7/31
第一章 绪论
Chapter 1 Introduction
2020/7/31
2020/7/31
1.1 单片微机的发展
（ The development of single-chip microcomputer ）
返回
表1–1 Intel公司MCS-51系列的部分单片微机
2020/7/31
返回
表1–2 Philips公司80C51系列的部分单片微机
2020/7/31
返回
表1–3 ATMEL公司89C51系列的部分单片微机
2020/7/31
返回
表1–4 华邦公司W78C51和W77C51系列的部分单片微机
2020/7/31
2020/7/31
▲ 发展趋势(Trends)
● 多功能 (Multifunction) ● 高性能(High-performance) ● CMOS化 (CMOS technology) ● 推行串行扩展总线(universal serial bus ) ● 低功耗化(low power consumption ) ● 低噪声与高可靠性(Low noise and high reliability) ● 大容量化 (High Capacity )
▲ 什么是单片机?
● 微型计算机(Microcomputer)
——微处理器、存储器、输入输出接口电路 ● 单片机——集成在一块芯片上的微型计算机
2020/7/31
微 处 理 器 CPU
2020/7/31
地址总线AB 数据总线DB 控制总线CB
ROM RAM I/O接口
外 设
微型机组成框图
时钟OSC
ISP: in system programming IAP: in applicatin programming
通信方式
UART: 异步串口, SPI: 为三(四)线同步串口,属于摩托罗拉公司专利 I2C:为二线同步串口属于菲利蒲公司专利
2020/7/31
2020/7/31
有关本课程学习的几点建议
组成(Composition )：CPU、RAM、ROM、I/O口
PC机：芯片、安装在主板；单片机：集成到单芯片
中
功能Function ：PC机：数据运算、采集、处理、存储、传输
单片机：控制（或受控于）外设
应用特点(Features) ：
PC机：体积大，功耗大，价格高，易学，但用于控制时
必须有专用的接口卡
程序存储器 ROM
数据存储器 RAM
CPU
中断
各种I/O 定时器/计数器
2020/7/31
MCS-51单片机组成框图
▲ 形成两大分支：
（ Two branches ）
1、PC机：海量、高速，兼顾控制功能
2、单片机：测控功能，兼顾数据处理能力。 ◆ 单片机与PC机的比较：组成、功能、应用特点
2020/7/31
单片机：体积小，功耗小，价格低，用途灵活，应用中要
设计专业的硬件和软件
2020/7/31
▲ 发展概况(Development Overview) 可分为四个阶段:
第一阶段：单片机探索阶段（1976-1978） 第二阶段：单片机完善阶段（1978-1982）
第三阶段：8位机和16位机争艳阶段，也是单片机向 微控制器发展的阶段（1982-1990）
系列、新华龙的C8051Fxx等、MAX
2020/7/31
80C51优点(80C51 advantages) ：
①性能价格比高； ②开发装置多； ③国内技术人员熟悉； ④芯片功能够用适用； ⑤有众多芯片制造厂商加盟，可广泛选择。
2020/7/31
1.3单片微机的应用
（ Application of single chip microcomputer ）
2020/7/31
杂谈 课程特点 (Course Feature )
①知识点既分散又连贯，结构和指令系统是基础
②与电子线路尤其是数字电子线路关系密切(硬件
) 2020/7/31
本书主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
Content
绪论 80C51单片微机的基本结构 80C51单片微机的指令系统 80C51单片微机的程序设计 80C51单片微机的中断系统原理及应用 80C51单片微机的定时器/计数器原理及应用 80C51单片微机的串行口原理及应用 80C51单片微机的系统扩展原理及接口技术 单片微机应用系统实例
2020/7/31
1.2 80C51系列单片微机
（ 80C51 Series single-chip microcomputer ）
MCS-51系列： Intel公司 8051系列：
80C51系列： Intel公司的MCS-51（表1-1） PHILIPS的83C552及51LPC系列等（表1-2） ATMEL公司的单片机89C51等（表1-3） Winbond的W78C51及W77C51等（表1-4） SIEMENS、AMD、OKI、DALLAS、宏晶科技的STC
本课程的前期基础课程是数字电路与微机原理 这方面知识掌握得不够好的请自己补上
本课程是一门实践性、应用性很强的学科 仅仅听懂还不够,重在培养动手能力
硬件/软件同样重要、不可偏废 硬件是骨架，软件是皮肉器脏及思想
预习、听课、复习、作业、实验环环都重要 用科学的方法学习
2020/7/31
完
2020/7/31
◆智能化家用电器 ◆办公自动化设备
◆ 工业自动化控制 ◆ 汽车电子产品
◆ 智能化仪表 ◆ 智能化通信产品
◆ 航空航天系统和国防军事、尖端武器等
◆ 轨常用名词
军 品：-65℃～+125℃ 工业品：-40℃～+85℃ 民 品：0℃～+70℃
编程方式
2020/7/31
本次课主要内容：
• 绪论
▲概念、应用
• 单片机的基本结构
▲内部资源、辅助电路
2020/7/31
第一章 绪论
Chapter 1 Introduction
2020/7/31
2020/7/31
1.1 单片微机的发展
（ The development of single-chip microcomputer ）
返回
表1–1 Intel公司MCS-51系列的部分单片微机
2020/7/31
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表1–2 Philips公司80C51系列的部分单片微机
2020/7/31
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表1–3 ATMEL公司89C51系列的部分单片微机
2020/7/31
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表1–4 华邦公司W78C51和W77C51系列的部分单片微机
2020/7/31