基础知识及proteu.ppt

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1、什么是单片机？单片机能做什么？ 学单片机需要什么基础？ 与以前所学的知识关联很少； 只需要掌握很基本的数电模电知识； 对各种器件的概念基本上是从0开始； 如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础； 所有人都站在了同一起跑线上;,几点预备知识,电平特性 2进制与16进制的表示及转换 二进制数的逻辑运算 8051单片机介绍 C51基础知识 Proteus,单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位

2、定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。,80C51系列, Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、华邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的许多产品 。,80C51是MCS-51系列中的一个典型品种 ；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：,* 80C51的引脚封装,总线型,非总线型,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中

3、有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CBControl Bus）。,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；,五个中断源的中断控制系统； 一

4、个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,关于电平特性,数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平： 高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口 高 -12V 低+12V 所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232。,二进制,数字电路中的两种电平特性决定了它 0 0 6 110 1 17111 2 1081000 3 1191001 4 100101010 5 10111 1011,十六进制,是

5、二进制的简短表示形式。 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。 规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数。,如：0001B - 1 - 1H B表示为二进制，H为十六进制 1001B - 9 - 9H 1010B - 10 - AH 0010 1100 - 44 - 2CH,各种进位制的对应关系,二进制数的逻辑运算,1. “与”运算 “与”运算是实现“必须都有,否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“ ”, 其运

6、算规则如下: 00=0, 01=10=0, 11=1,2. “或”运算 “或”运算是实现“只要其中之一有,就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,3. “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。 其运算规则如下:,4. “异或”运算 “异或”运算是实现“必须不同, 否则就没有”这种逻辑的一种运算, 运算符为“”。其运算规则是:,单片机工作的基本时序,机器周期和指令周期 （1） 振荡周期(P): 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期，TX实验板上为11

7、.0592MHZ。 （2） 状态周期(S): 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 （3） 机器周期(M): 一个机器周期包含 6 个状态周期S1S6, 也就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。 （4） 指令周期（I）: 它是指CPU完成一条指令操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。,KEIL C51的应用,C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言(High-Level Language)的特点，并具备汇编语言的功能。目前

8、，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进和扩充。而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。,C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，国内最通用的是Keil C51. C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。 C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。, C-51的特点,C-51与ASM-51相比，有如下优点： 1.对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解； 2.寄存器

9、分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理； 3.程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化； 4.提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力； 5.由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；,C51的数据类型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,0429

10、4967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C语言中的基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsi

11、gned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C51的数据类型扩充定义,sfr:特殊功能寄存器声明 sfr16:sfr的16位数据声明 sbit:特殊功能位声明 bit:位变量声明 例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0 xCC; sbit OV = PSW2;,例： 数据类型 存储类型 变量 char var1; bit flags; unsigned char vextor10;,C-51数据的存储类型,C-51的包含的头文件,通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h （定义特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h （定义常用数学运算）；,C-51的运算符 与C语言基本相同： + - * / （加 减 乘 除） = （位右移 位左移） 其他语句； ,Proteus设计参考视频,