《单片机原理及应用》电子教案.ppt

《单片机原理及应用》 电子教案 赵秀珍 王乃钊 制作 水利水电出版社 2010 . 8 第一章??单片微型计算机概述 本章主要介绍单片机的发展，基本的结构和特点，单片机的应用模式和领域，单片机的供应状态等。 单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。  1．1 单片机的发展概况 综上所述，我们可以把单片机的发展历史划分为四阶段： 第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。 第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。 第三阶段（1982~1990年）：16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。 第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。 1．2 单片机的结构特点 （1）片内的RAM采用寄存器结构形式，这样可以提高存取的速度; （2）在存储器结构上，严格的将程序存储器ROM和数据存储器RAM在空间上分开; （3）它的引出管脚一般都设计成多功能的; （4）增加了一个全双工的串行接口，以扩充I/O口和外接同步输入和输出设备; （5）有21个特殊功能寄存器; (6) 有丰富的指令系统，内部设置了可以位寻址的位地址空间。 1．3 单片机的主要品种及系列 一、 4位单片机 二、 8位单片机 1．4 单片机的应用 一、 单片机在仪器仪表中的应用 二、 单片机在机电一体化中的应用 三、 单片机在智能接口和多机系统中的应用 四、 单片机在生活中的应用 第 二 章 MCS-51单片机的结构和原理 本章主要介绍MCS-51系列的8051的基本结构、工作原理、存储器结构、P0、P1、P2、P3四个I/O口的基本工作原理和操作特点。单片机的各种工作方式、单片机的时序等。 2．1 MCS-51单片机的结构原理 一、 8051单片机的结构 二、 8051单片机的内部结构和工作原理 8051单片机的内部结构框图如图 2?2 所示，下面分别进行介绍： 二、 方式1与点对点的异步通讯 在下面给出的实现指定功能的通讯程序中，发送和接收都通过调用子程序来完成，并设发送数据区的首地址为20H，接收数据区的首地址为40H。 主程序： ? MOV TMOD，#20H ；定时器1设为方式2 ? MOV TL， #0F3H ；定时器初值 ? MOV TH1， #0F3H ；8位重装值 ? SETB TR1 ；启动定时器1 ? MOV SCON，#50H ；串行口设为方式1，REN＝1 ? MOV R0， #20H ；发送数据区首址 ? MOV R1， #40H ；接收数据区首址 ? ACALL SOUT ；输出一个字符 $： SJMP $ ；等待中断 中断服务程序： ? ORG 0023H ；串行口中断入口 ? AJMP SBRl ；转至中断服务程序 SBRl： JNB RI，SEND ；TI＝1，为发送中断 ? ACALL SIN ；RI＝1，为接收中断 ? SJMP NEXT ；转至统一的出口 SEND： ACALL SOUT ；调用发送子程序 NEXT： RETI ；中断返回 发送子程序： SOUT： MO