单片机技术(流水灯) (恢复)

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
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INT
定时器/计数器
中断系 统
P0-P3
并 行 I/ O 口
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:由硬件系统和 软件系统组成 硬件是应用系统的基础
1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H
2区
工作寄存器区
1区 0区
数据存储器
内部RAM存储器
RAM位寻址区位地址表
单元地址 MSB
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05
位地址
7C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 7B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 7A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 79 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01
中断入口地址
0FFFH 0FFEH
FFFFH
002BH
． ． ．
中断5 串行口中断 定时器1中断 外部中断1 定时器0中断 外部中断0 0000H是程序执行的起始单元, 在这三个单元存放一条 无条件转移指令
0023H
(64K)
001BH 0013H
中断4 中断3
0FFFH (4K) 0000H
内部
EA=1 0000H
外部
EA=0
0FFFH (4K) 0000H
(PC)
000BH 0003H 0002H 0001H 0000H
中断2 中断1
8位
程序存储器
程序存储器资源分布
PSW位地址
CY
AC
F0
RS1
1
1 0 0 0 1 0
RS0
1
OV
F1
P
(2)数据存储器
第3区 第2区 第1区
18H~1FH
10H~17H 08H~0FH 00H~07H 片内RAM地址
三、MCS-51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位的I/O口P0、 中央处理器 CPU：8位， P1、P2、P3。 • 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 • 部中断2个，定 内部RAM：共 • 序列，允许晶 定时/计数器： 格。 时/计数中断2 256个RAM单 两个16位的定 振频率6MHZ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。
重点
单片机的最小系统电路的组成及制作
难点
最小系统电路的调试与基本程序设计
制作任务
用LED发光二极管、 单片机及电阻、电 容等器件，在老师 指导下制作多种显 示方式的广告艺术 灯。
彩 灯
专业英语词汇
Keywords: 微型计算机（Microcomputer） PC（Personal Computer）机 单片微型计算机（Single Chip Microcomputer） 中央处理单元（CPU，Central Processing Unit） 输入输出（I/O，Input/Output） 随机存取存储器（RAM，Random Access Memory） 只读存储器ROM（Read-only Memory）
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
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
③仿真软件(集成开发环境) ②仿真器 ①实验板(组合教具)
仿真器 PC 并口线 89C51
0 RESET
1
2
3
4
5
6
7
8
电源 +5
9
A
B
51单片机开发板
C
D
E
F
教学目标及重点难点
教学目标
学会单片机最小系统电路的硬件组成及焊接调试 掌握用单片机最小系统电路制作广告艺术灯 掌握wave仿真软件及编程器的使用 掌握单片机中的常用的指令及程序设计方法
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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
仿真器（emulator） 工具软件（facility and software） 键盘（keyboard） 电源（power supply） 通信电缆（Communication Cable） 仿真插座（Emulator socket ） 在线仿真功能(On-line emulator function) 在线仿真器 （In Circuit Emulator，简称ICE） 运行（Execute） 单步运行（Step） 跟踪运行（Trace） 断点运行（Breakpoint）
单片机技术
九江职业技术学院 电气工程系孙旭日制
单片机
为什么要学习单片机
单片机能代替人完成某些固定的指令
篮球计分计时器
恒温育种箱
密码锁
密码锁
电子大赛——走迷宫
电子大赛——跷跷板
电子大赛——进车库
出租车计价器
能力风暴智能移动机器人
足球机器人
走迷宫机器人
单片机最小系统
单片机开发系统概述
+5V
START：MOV P1,#00H
ACALL DELAY MOV P1,#0FFH ACALL DELAY SJMP START DELAY: MOV R3,#0FFH DEL2: MOV R4,#0FFH
ALE P1. 0 P1. 1 P1. 2 P1. 3 P1. 4 P1. 5 P1. 6 P1. 7 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
第0区
寄存器区
RS1 RS0
FFFFH
工作寄存器区选择位RS0、RS1
7FH
(64K)
数据缓冲区/堆栈区
7F 78
30H 2FH 20H
可位寻址区
07 R7
R0 R7 R0 R7 R0 R7 R0
00
3区
外部
FFH 80H 7FH (低128B) 00H (高128B) 专用 寄存器 内部 RAM 0000H
九江职业技术学院
Single Chip Microcomputer 单片机基本原理
什么是单片机？ 单片机硬件结构 单片机特点及应用 单片机工作过程
信号灯的控制
1．实训目的
(1) 了解单片机应用系统的基本组成。 (2) 通过最简应用系统实例了解单片机的基本工作过程。
2．实验电路
3．实训程序
ORG 0000H
DEL1: NOP DJNZ R4,DEL1 DJNZ R3,DEL2
RET
END
单片机到底是如何实现 这些动作？它里面有些 什么呢？
WR RD
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 ——
2764
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
EPROM
2764
64K
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
EPROM
256B（字节）
(1)程序存储器
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。
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：
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。
内部结构
CPU (Central Processing Unit)
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
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
+
件 系 统
软件系统——微机系统所 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
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
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
专业英语词汇
特殊功能寄存器（SFR,Special Function Register） 程序计数器（PC，Program Counter） 累加器（ACC，Accumulator） 程序状态字（PSW，Program Status Word） 堆栈指针（SP，Stack Pointer） 时钟电路（Clock circuit） 复位电路（Reset circuit） 电压（Voltage） 地线（Ground）