微型机系统与接口课件资料
合集下载
相关主题
- 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)。
微型机系统与接口
主讲 戴 永
教材:单片机原理及应用 杨恢先等,湘潭大学出版社,2013年1月版
.1 参考书 单片机原理及接口技术，于凤明，中国轻工业出版社，1998年版
2. 参考书 MCS-51 单片微型计算机及其应用， 薛均义，西安交大出版社
3.参考书 单片微型机原理及应用，
丁元杰， 机械工业出版社
• SDLC/HDLC：同步数据链路测控规程/高级数据链路测 控规程
2020/10/5
信息工程学院 戴永
11
四、MCS-51系列单片机
• 1、内部资源：8位CPU，4KROM（PROM），128字节RAM， 4*8线P I/O口，2个16 位C/T，一个全双工异步S口，5个中断源， 两个优先级，6 4K外扩ROM，fosc为1.2MHZ~12MHZ
Hale Waihona Puke Baidu
• 掌握 INTEL8051系列单片机内部主体结构及详细的位 电路原理
• 掌握C/T、INT、UART原理 • 掌握存储器、I/O接口扩展原理 • 掌握INTEL8051系列单片机指令系统尤其是特色指令
（除特色指令外以自学为主）
• 掌握指令与相关电路信号的关系 • 掌握监控程序的设计原理及方法 • 了解单片机处理问题的一些基本方法 • 了解单片机获取、输出信息一些基本方法和原理
• 4、*C*系列为CHMOS系列工艺芯片，允许电源电压波动范围大， 有三种功能控制方式。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
12
第2章 MCS-51单片机硬件结构
2.1 逻辑结构与引脚
• 2.1.1MCS-51单片机结构框图
• MCS-51系列单片机型号很多，但是基本结构和主要功 能相同
• 一、MCS-51单片机的基本组成(见P18图2-1，P19图2-2)
2020/10/5
信息工程学院 戴永
4
课 外作业
• 第1次：基础知识 • 第2次：应用内容 • 第3次：··············· • 第4次：实验报告 • 有抄袭现象，以0分论处
2020/10/5
信息工程学院 戴永
5
成绩评定
• 课外作业：10%
• 实验：30%
• 试卷考核：60%
• 特别申明：不参加实验或实验考核不及
• 2、MCS-51系列单片机三个基本型产品：8051，8031，8751
• 三者主要区别：8751内有4K EPROM，8031内无ROM，8051内
有4K PROM • 3、MCS-51系列的扩展型——MCS52系列：8052，8752，8032
• 扩展改进内容：片内RAM增加到256字节，ROM增加到8K，C/T 增加到3个，中断源增加到6个。
• 二 、 存 储 器 ： 容 量 扩 展 ： 有 4~8K 增 至 128K ； EEPROM 化 ； KEPROM化。
• 三、外围电路内置：除Ｃ/T,A/D,D/A等外，频率，字符发生器、 显示控制器、译码驱动器等也实现内置。
• 四、低功耗化。
• 总趋势：功能强，可靠性高，体积小，性价比高，使用方便，易
•
格者不提供理论考试试卷，
•
强行参考者不予成绩评定。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
6
第一章 单片机概述
• 单片机：单片微型计算机
• 一、单片机的发展
• 第一阶段：预备阶段：1971~1974，intel 4004, 8008 微处理
器
• 第二阶段：初级阶段：1974~1978，intel MCS-48系列，片
2020/10/5
信息工程学院 戴永
1
本课程的特性 1）地位
本课程是计算机科学与技术专业的必修课
2）关系
专业硬件基础课
微机原理与接口
专业软件基础课
3）目的 。 使同学们掌握微机电路设计原理及指令与电路的关系
4）机型
INTEL 8051系列单片微型计算机
2020/10/5
信息工程学院 戴永
2
学习要求
内集成8位CPU，4个I/O并口，1个C/T，无S口，寻址范围4K
• 第三阶段：高级8位机阶段：1978~1983，intel MCS-51，
Motorola 6801，Zilog Z8等系列
2020/10/5
信息工程学院 戴永
7
MCS-51系列
• 8位CPU • 4个I/O并行接口 • 2个C/T • 一个全双工UART口 • 二级中断源 • 片内RAM，128位字节，特殊寄存器，128字节
2020/10/5
信息工程学院 戴永
3
实 验及其要 求
• 实验教学是本课程教学内容的组成部分 • 实验教材：MST-51单片机系统实验 • 实验内容：7个必作题，1个选作题 • 实验要求：独立完成，教师验收，创新奖励
• 考试方法与成绩：指定程序，现场抽题，现场回答，现场打分
• 特别声明：因为此课实验内容要求高，实验过程抓得 紧，成绩评定严格，所以不提供非计划时间的教学实验 补课，有正当理由者在下一级的本课程实验课补做。
于产品化。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
10
三、单片机应用领域
• 1、单机领域：
• （1）测控
• （2）智能仪表
• （3）机电一体化
• （4）家用电器
• 2、多机应用：
• （1）功能集散系统
• （2）并引多机控制系统
• （3）局部网络系统（新型概念）主要用于分布式测控 系统，两种结构：树状，位总线（bit Bus）
• 1.CPU
• （1）ALU：可进行算/逻辑运算
• 信号行走路径：
TMP1
PSW
BUS
ALU
ACC TMP2
●具有一位布尔处理器，直接实现对可位寻址空间的操作，如：置
（ 未 全 用 ） ， 片 内 ROM4~8K （ PROM 或 EPROM），可直接扩展的RAM，ROM为64K。 • f<=12MHZ
2020/10/5
信息工程学院 戴永
8
第四阶段
• 16位单片机阶段：1983~现在 MCS-96阶段（8096，8098等）16位机 高档8位不断完善 如：89C451,8052系列等。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
9
二、单片机发展趋势
• 一、CPU功能的增强
• 1、双CPU结构
• 2、增宽DBUS，如将ALU作成16位
• 3、采用流水结构，NEC公司uPD-7720，TMS320等，ALU的速 度比一般标准搞出10倍。
• 4、串性总线结构： SPI、IIC、MicroWire、1-Wire 用少于8条 的数据总线代替8位数据总线，减少引线，降低成本。
主讲 戴 永
教材:单片机原理及应用 杨恢先等,湘潭大学出版社,2013年1月版
.1 参考书 单片机原理及接口技术，于凤明，中国轻工业出版社，1998年版
2. 参考书 MCS-51 单片微型计算机及其应用， 薛均义，西安交大出版社
3.参考书 单片微型机原理及应用，
丁元杰， 机械工业出版社
• SDLC/HDLC：同步数据链路测控规程/高级数据链路测 控规程
2020/10/5
信息工程学院 戴永
11
四、MCS-51系列单片机
• 1、内部资源：8位CPU，4KROM（PROM），128字节RAM， 4*8线P I/O口，2个16 位C/T，一个全双工异步S口，5个中断源， 两个优先级，6 4K外扩ROM，fosc为1.2MHZ~12MHZ
Hale Waihona Puke Baidu
• 掌握 INTEL8051系列单片机内部主体结构及详细的位 电路原理
• 掌握C/T、INT、UART原理 • 掌握存储器、I/O接口扩展原理 • 掌握INTEL8051系列单片机指令系统尤其是特色指令
（除特色指令外以自学为主）
• 掌握指令与相关电路信号的关系 • 掌握监控程序的设计原理及方法 • 了解单片机处理问题的一些基本方法 • 了解单片机获取、输出信息一些基本方法和原理
• 4、*C*系列为CHMOS系列工艺芯片，允许电源电压波动范围大， 有三种功能控制方式。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
12
第2章 MCS-51单片机硬件结构
2.1 逻辑结构与引脚
• 2.1.1MCS-51单片机结构框图
• MCS-51系列单片机型号很多，但是基本结构和主要功 能相同
• 一、MCS-51单片机的基本组成(见P18图2-1，P19图2-2)
2020/10/5
信息工程学院 戴永
4
课 外作业
• 第1次：基础知识 • 第2次：应用内容 • 第3次：··············· • 第4次：实验报告 • 有抄袭现象，以0分论处
2020/10/5
信息工程学院 戴永
5
成绩评定
• 课外作业：10%
• 实验：30%
• 试卷考核：60%
• 特别申明：不参加实验或实验考核不及
• 2、MCS-51系列单片机三个基本型产品：8051，8031，8751
• 三者主要区别：8751内有4K EPROM，8031内无ROM，8051内
有4K PROM • 3、MCS-51系列的扩展型——MCS52系列：8052，8752，8032
• 扩展改进内容：片内RAM增加到256字节，ROM增加到8K，C/T 增加到3个，中断源增加到6个。
• 二 、 存 储 器 ： 容 量 扩 展 ： 有 4~8K 增 至 128K ； EEPROM 化 ； KEPROM化。
• 三、外围电路内置：除Ｃ/T,A/D,D/A等外，频率，字符发生器、 显示控制器、译码驱动器等也实现内置。
• 四、低功耗化。
• 总趋势：功能强，可靠性高，体积小，性价比高，使用方便，易
•
格者不提供理论考试试卷，
•
强行参考者不予成绩评定。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
6
第一章 单片机概述
• 单片机：单片微型计算机
• 一、单片机的发展
• 第一阶段：预备阶段：1971~1974，intel 4004, 8008 微处理
器
• 第二阶段：初级阶段：1974~1978，intel MCS-48系列，片
2020/10/5
信息工程学院 戴永
1
本课程的特性 1）地位
本课程是计算机科学与技术专业的必修课
2）关系
专业硬件基础课
微机原理与接口
专业软件基础课
3）目的 。 使同学们掌握微机电路设计原理及指令与电路的关系
4）机型
INTEL 8051系列单片微型计算机
2020/10/5
信息工程学院 戴永
2
学习要求
内集成8位CPU，4个I/O并口，1个C/T，无S口，寻址范围4K
• 第三阶段：高级8位机阶段：1978~1983，intel MCS-51，
Motorola 6801，Zilog Z8等系列
2020/10/5
信息工程学院 戴永
7
MCS-51系列
• 8位CPU • 4个I/O并行接口 • 2个C/T • 一个全双工UART口 • 二级中断源 • 片内RAM，128位字节，特殊寄存器，128字节
2020/10/5
信息工程学院 戴永
3
实 验及其要 求
• 实验教学是本课程教学内容的组成部分 • 实验教材：MST-51单片机系统实验 • 实验内容：7个必作题，1个选作题 • 实验要求：独立完成，教师验收，创新奖励
• 考试方法与成绩：指定程序，现场抽题，现场回答，现场打分
• 特别声明：因为此课实验内容要求高，实验过程抓得 紧，成绩评定严格，所以不提供非计划时间的教学实验 补课，有正当理由者在下一级的本课程实验课补做。
于产品化。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
10
三、单片机应用领域
• 1、单机领域：
• （1）测控
• （2）智能仪表
• （3）机电一体化
• （4）家用电器
• 2、多机应用：
• （1）功能集散系统
• （2）并引多机控制系统
• （3）局部网络系统（新型概念）主要用于分布式测控 系统，两种结构：树状，位总线（bit Bus）
• 1.CPU
• （1）ALU：可进行算/逻辑运算
• 信号行走路径：
TMP1
PSW
BUS
ALU
ACC TMP2
●具有一位布尔处理器，直接实现对可位寻址空间的操作，如：置
（ 未 全 用 ） ， 片 内 ROM4~8K （ PROM 或 EPROM），可直接扩展的RAM，ROM为64K。 • f<=12MHZ
2020/10/5
信息工程学院 戴永
8
第四阶段
• 16位单片机阶段：1983~现在 MCS-96阶段（8096，8098等）16位机 高档8位不断完善 如：89C451,8052系列等。
2020/10/5
信息工程学院 戴永
9
二、单片机发展趋势
• 一、CPU功能的增强
• 1、双CPU结构
• 2、增宽DBUS，如将ALU作成16位
• 3、采用流水结构，NEC公司uPD-7720，TMS320等，ALU的速 度比一般标准搞出10倍。
• 4、串性总线结构： SPI、IIC、MicroWire、1-Wire 用少于8条 的数据总线代替8位数据总线，减少引线，降低成本。