单片机技术概述ppt课件

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1、单片机应用技术1/18欢迎来到单片机世界欢迎来到单片机世界 单片机应用技术2/181 1、单片机的基本概念、常用的单片机以及单、单片机的基本概念、常用的单片机以及单片机应用系统设计方法和过程片机应用系统设计方法和过程2 2、增强型、增强型5151内核单片机内核单片机STC12C5410ADSTC12C5410AD的内的内核核3 3、单片机的硬件结构、单片机的硬件结构4 4、指令系统和汇编语言程序设计、指令系统和汇编语言程序设计5 5、应用于单片机的、应用于单片机的C C语言程序设计语言程序设计6 6、Keil uVision2Keil uVision2集成开发环境集成开发环境7 7、单片机中的

2、各部分的硬件功能和应用设计、单片机中的各部分的硬件功能和应用设计讲授内容讲授内容 所用教材所用教材主要特色主要特色 以实用为主以实用为主可操作性强可操作性强单片机应用技术3/18第第1 1章章单片机技术概述单片机技术概述 单片机应用技术4/181.1 1.1 计算机的基本概念及分类计算机的基本概念及分类 1.1.概念概念 计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础；子学的基本元件及其集成电路构成了计算机的硬件基础；而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基而计算数学的计算方法与数据结构则构成计

3、算机的软件基础。础。2.2.分类分类 （1 1满足高速运算的通用计算机系统满足高速运算的通用计算机系统 （2 2满足测控系统需要的嵌入式计算机系统满足测控系统需要的嵌入式计算机系统 直接面向控制对象；直接面向控制对象；嵌入到具体的应用系统中，不以计算机的面貌嵌入到具体的应用系统中，不以计算机的面貌出现；出现；能在现场可靠地运行；能在现场可靠地运行；体积小，应用灵活；体积小，应用灵活；突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉以及突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉以及丰富的输入输出功能。丰富的输入输出功能。单片机应用技术5/181.1.1 1.1.1 微型计算机的组成微型计算机的组成 应用软件系统软

4、件软件输出开关量输入输出模拟量输入输出接口输入数据存储器程序存储器存储器控制器运算器中央处理器硬件微型计算机)DO/DI(/)AO/AI(/)CPU(单片机应用技术6/181.1.2 1.1.2 微型计算机的分类微型计算机的分类 4 4位微型计算机位微型计算机 8 8位微型计算机位微型计算机 1616位微型计算机位微型计算机 3232位微型计算机位微型计算机 6464位微型计算机位微型计算机 工业应用中，8位和32位是主流，8位用的最多！单片机应用技术7/182.2.按微型计算机的组装形式分类按微型计算机的组装形式分类 （1 1多板微型计算机多板微型计算机 多板微型计算机也称单机系统或系统机，

5、把微处理多板微型计算机也称单机系统或系统机，把微处理器芯片、存储器芯片、各种器芯片、存储器芯片、各种I IO O接口芯片和驱动电路、电接口芯片和驱动电路、电源等装配在不同的印刷电路板上，各印刷电路板插在主机源等装配在不同的印刷电路板上，各印刷电路板插在主机箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互连接起来，就箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互连接起来，就构成了一个多插件板的微型计算机。构成了一个多插件板的微型计算机。单片机应用技术8/18 （2 2单板机单板机 将将CPUCPU芯片、存储器芯片、芯片、存储器芯片、I IO O接口芯片及简单的输接口芯片及简单的输入、输出设备如小键盘、数码显示器入

6、、输出设备如小键盘、数码显示器LEDLED装配在同一块装配在同一块印刷电路板上。印刷电路板上。IEOZ80CPUNMIZ80-CTC时钟复位单步逻辑EPROM写入TPBUG ROMPROM1PROM2RAM1Z80-PIOIEI显示键盘录音机接口存储器译码WAITMERQ 000001116=-AA00001001000010115811111IEOIEOABZC1J1J25822847IEI+5VABDBCB1688C/T0ZC0CBDB16 端口A端口BI/O端口译码6888118 228811811RAM20010111811单片机应用技术9/18（3 3单片机单片机 如果将构成微型计算

7、机的各功能部件如果将构成微型计算机的各功能部件CPUCPU，RAMRAM，ROMROM及及I IO O接口电路集成在同一块大规模集成电路芯片上，接口电路集成在同一块大规模集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计算机，早期的英文名称是算机，早期的英文名称是Single-chip MicrocomputerSingle-chip Microcomputer，简，简称单片机。后来将单片机称之为微控制器称单片机。后来将单片机称之为微控制器MicrocontrollerMicrocontroller）。）。内部总线CPU单片机工

8、作支撑模块数据存储器程序存储器定时/计数器模块串行通讯接口A/D转换模块D/A转换模块其他I/O模块其他模块单片机应用技术10/181.2 1.2 单片机技术发展的特点单片机技术发展的特点 集成度更高、功能更强集成度更高、功能更强 使用更加方便使用更加方便 低电压、低功耗低电压、低功耗 价格更低价格更低单片机应用技术11/181.3 1.3 常见的单片机常见的单片机 Intel Intel公司的公司的MCS 8051MCS 8051系列单片机系列单片机 Atmel Atmel公司的公司的8989系列单片机系列单片机 深圳宏晶科技有限公司的深圳宏晶科技有限公司的STC12CSTC12C系列单片机

9、系列单片机 PHILIPS PHILIPS公司的公司的5151内核单片机内核单片机 Ti Ti公司的公司的MSC121XMSC121X系列增强型系列增强型80518051内核单片机）内核单片机）ST ST公司的公司的uPSD32/33uPSD32/33系列增强型系列增强型80518051内核单片机）内核单片机）Silicon Laboratories Silicon Laboratories公司的公司的C8051C8051系列单片机系列单片机 其中，宏晶科技公司生产的其中，宏晶科技公司生产的STC12C5410ADSTC12C5410AD单单时钟时钟/机器周期机器周期1T1T单片机，是高速单片

10、机，是高速/低功耗低功耗/超强抗干扰超强抗干扰的新一代的新一代80518051单片机，指令代码完全兼容传统的单片机，指令代码完全兼容传统的80518051单片机。单片机。该系列单片机可广泛应用于衡器、电动车、工业控制、汽车该系列单片机可广泛应用于衡器、电动车、工业控制、汽车电子、医疗设备、智能通信等领域。电子、医疗设备、智能通信等领域。单片机应用技术12/18 Microchip Microchip公司的公司的PICPIC系列单片机系列单片机 Freescale Freescale公司从公司从MotorolaMotorola公司分离出来公司分离出来的半导体公司的的半导体公司的MC68MC68系

11、列单片机，系列单片机，9S089S08系列系列单片机单片机8 8位单片机和位单片机和9S129S12系列单片机系列单片机1616位单片机）位单片机）Ti Ti公司的公司的MSP430MSP430系列系列1616位单片机位单片机 台湾台湾HOLTEKHOLTEK公司的公司的HTHT系列单片机系列单片机 National National公司的公司的COP8COP8系列单片机系列单片机 Zilog Zilog公司的公司的Z8Z8系列单片机系列单片机单片机应用技术13/18 增强型增强型8051内核。内核。片内集成片内集成2K12K字节的字节的Flash程序存储器，擦写次数程序存储器，擦写次数10万

12、次以上，并具有较强的加密性。万次以上，并具有较强的加密性。片内集成片内集成512字节数据存储器字节数据存储器RAM）。）。芯片内芯片内EEPROM功能。功能。最多达最多达27根根I/O口线口线LQFP/SOP32封装形式）。封装形式）。8通道通道10位位ADC。4通道通道PWM/可编程计数器阵列可编程计数器阵列/捕获捕获/比较单元比较单元PWM/PCA/CCU）。）。2个个16位定时器，兼容普通位定时器，兼容普通8051单片机的定时器单片机的定时器T0/T1，4路路PCA也可作为也可作为4个个16位定时器使用。位定时器使用。全双工异步串行口全双工异步串行口UART），兼容），兼容8051单片机

13、的串行口。单片机的串行口。高速同步通信端口高速同步通信端口SPI），支持主模式和从模式。），支持主模式和从模式。2路外部中断，可设置为下降沿中断或低电平触发中断。路外部中断，可设置为下降沿中断或低电平触发中断。内部集成内部集成MAX810专用复位电路，外部晶体频率在专用复位电路，外部晶体频率在12MHz以下时，可以省掉外部复位电路。以下时，可以省掉外部复位电路。内部集成硬件看门狗内部集成硬件看门狗WDT）。）。高速度：高速度：1个时钟个时钟/机器周期，速度比普通机器周期，速度比普通8051单片机快单片机快812倍。可用低频晶振，大幅降低倍。可用低频晶振，大幅降低EMI。工作频率：工作频率：03

14、5MHz。工作时钟可由外部晶体或内部。工作时钟可由外部晶体或内部RC振荡器提供，在振荡器提供，在ISP下载编程用户程序下载编程用户程序时设置。时设置。工作电压：工作电压：3.55.5VSTC12C5410AD系列），系列），2.23.8VSTC12LE5410AD系列）。系列）。低功耗设计。低功耗设计。具有在系统可编程具有在系统可编程/在应用可编程功能在应用可编程功能ISP/IAP），无需专用编程器。），无需专用编程器。超强的抗干扰能力。超强的抗干扰能力。工作温度范围：工作温度范围：-4085。多种封装形式。多种封装形式。单片机应用技术14/181.4 1.4 单片机的应用单片机的应用 工业方

15、面工业方面 农业方面农业方面 仪器仪表方面仪器仪表方面 通信方面通信方面 日常生活用品方面消费类产品）日常生活用品方面消费类产品）导航控制与数据处理方面导航控制与数据处理方面 汽车控制方面汽车控制方面 单片机应用技术15/18可行性调研硬件原理图设计系统方案设计YN印刷电路板设计程序设计及模拟调试印刷电路板加工印刷电路板测试系统在线仿真调试系统试运行满足设计要求?修改程序项目完成设计方案细化确定软硬件功能单片机应用技术16/18 STC12C5410AD系列单系列单片机具有在系统可编程片机具有在系统可编程ISP特性，配合计算机特性，配合计算机端的下载工具可将用户程序端的下载工具可将用户程序代码

16、下载到单片机内部。由代码下载到单片机内部。由此，可以省去购买通用编程此，可以省去购买通用编程器。由于可以在用户的目标器。由于可以在用户的目标系统上将程序直接下载到单系统上将程序直接下载到单片机看运行结果对错，故对片机看运行结果对错，故对于不是十分复杂的系统，无于不是十分复杂的系统，无须仿真器，开发环境的搭建须仿真器，开发环境的搭建非常容易，便于学习和使用。非常容易，便于学习和使用。应用系统仿真头计算机单片机在线仿真器RS232C或并行口或USB接口应用系统单片机计算机RS232C或并行口或USB接口电平转换或时序控制电路图1-5 传统的开发仿真模式图1-6 在系统仿真模式单片机应用技术17/1

17、8162738495DB9134513R1INC1+C1-14GNDVCCTxD/P3.1RxD/P3.012112615连接计算机串行口C2+C2-T1OUTV+V-R1OUTT1IN161F 1F 1F 1F 1F VCC分别连接单片机的P3.0和P3.1引脚MAX232，STC3232，STC232或SP232PC-TxDPC-RxDSTC12C5410AD系列单片机程序下载电路系列单片机程序下载电路单片机应用技术18/181.5 1.5 思考题思考题 简述微型计算机的基本构成及分类。简述微型计算机的基本构成及分类。简述一般单片机的结构及各个部分的功能。简述一般单片机的结构及各个部分的功能。简述单片机技术的特点及应用。简述单片机技术的特点及应用。简述单片机应用系统设计的方法和过程。简述单片机应用系统设计的方法和过程。设计印刷电路板时，应注意哪些事项？设计印刷电路板时，应注意哪些事项？单片机应用系统的开发手段有哪些？单片机应用系统的开发手段有哪些？