大学单片机及接口课程 第10章-应用系统1.ppt

第10章：应用系统设计 本章基本要求： ⑴ 应用系统的设计开发过程 ⑵ 单片机最小应用系统的硬件组成 ⑶ 单片机最小应用系统的软件组成 第10章：应用系统设计 10.1 应用系统的设计开发过程 1、应用系统的设计、开发过程是一个系统过程。 2、其重要的前提是设计者必须非常明确系统的各项应用要求，如：系统整体要求、系统硬件、软件的功能要求等等。 3、在设计过程中，设计者，尤其是硬件或者软件设计者必须对硬件的各个组成部分、各组成部分之间的关系，对软件各个功能模块、各个功能模块之间的联系，尤其是在运行过程中相互的联系做到了如指掌！ 第10章：应用系统设计 4、系统设计过程：可根据系统的整体要求，合理分配系统的功能，确定哪些要硬件来实现，哪些要软件来实现。 5、硬件的设计与制作过程：系统整体结构设计与分析、各个功能模块电路的设计、硬件的优化，电路的制作与调试。 6、软件设计与开发过程：系统功能结构设计、功能软件的设计与优化。该过程以仿真器调试为主。 7、以上设计结束后，将应用程序烧入芯片运行。并使系统优化与反复确认系统功能。 第10章：应用系统设计 10.2 单片机最小应用系统的硬件组成 1、CPU的选择 2、复位电路及EEPROM 3、译码电路及锁存电路 4、接口电路 5、数码管显示电路 6、按键输入电路 7、AD/DA 电路 注意：掌握系统各部分、整体的工作过程。 第10章：应用系统设计 1、CPU的选择 ①不同品牌：51系列、PCI系列、凌阳系列、MOTOROLA系列、RAM系列等等。 ②内部资源：RAM、ROM空间，I/O口数量，以及字长：4位、8位、16位等。 ③封装形式：引脚数量、安装方式等。 ④开发环境：硬件设计、软件设计、系统仿真等环节的环境。 ⑤应用要求、价格等因素。 第10章：应用系统设计 2、复位、EEPROM电路 ①51单片机的复位的意义、要求：任何一款单片机都必须有一个复位过程，使得CPU有一个标准的初始状态。复位要求：在复位引脚上有一个持续24时钟周期的高电平信号。 ②电路形式：可分为上电复位、手动复位、高级复位等方式。 第10章：应用系统设计 ③EEPROM—5045简介，它的主要功能有： 复位功能； 电源检测功能； 看门狗电路； 串行EEPROM电路； ④应用电路：（见图） 第10章：应用系统设计 3、地址译码及锁存电路 ①译码电路是任何一个计算机应用系统中最为重要，也是必不可少的基本电路。 ②功能：为系统中各个I/O端口、存储单元分配独立地址，使CPU可分时选择操作（读/写）。 ③典型译码电路芯片：74138-3/8译码器、74151-4/16译码器。 ④地址锁存电路芯片及功能：74HC373 ⑤应用电路：（见图） 第10章：应用系统设计 4、系统并行/串行接口电路 ①并行/串行接口作用：是每个应用系统与外部进行信息交换的主要通道。实现系统内部与外部的数据交换。 ②接口电路的要求：锁存、缓冲、驱动功能。 ③通用并行接口电路8255：（见图）。 ④使用373、374实现输入输出操作：（见图） ⑤串行输入输出概念，RS232、RS485电路简介。 第10章：应用系统设计 5、系统电源电路 ①电源电路的用途及地位 ②三端固定式、可调式稳压器 ③稳压器主要参数：稳压值、输出电流、稳波系数、保护电路等 ④电源电路的分类介绍：78、79系列 ⑤电源电路的应用设计及计算（见图） ⑥其他稳压电源：反向稳压电源、精密稳压电源 第10章：应用系统设计 6、显示及按键输入电路 ①八段LED数码管工作原理，分清共阴极、共阳极使用方法。 ②显示电路作用及工作原理：（见图）。 ③按键输入电路及工作原理：（见图）。 ④从CPU工作过程看，显示及按键电路的处理要求。 ⑤液晶显示电路简介（12864、19264）及应用。 第10章：应用系统设计 7、单片机系统中LCD的应用 ①概述：分为字符型、点阵型、彩色、单色之分。从应用形式可分为：显示屏、显示模块。 第10章：应用系统设计 ②结构框图（以19264为例） 第10章：应用系统设计 ③LCD模块与单片机的连接： 第10章：应用系统设计 8、其他常用电路 ①AD/DA转换电路应用 ②无线通讯电路 ③常用的数字/模拟电路 ④可编程逻辑器件电路 ⑤温度、压力、位置、速度等传感器电路 ⑥音频处理电路 第10章：应用系统设计 9、单片机温度检测控制系统介绍 ① 单片机系统电路（见图） ② 温度检测输入电路（见图） ③ 控制输出电路（见图） 第10章：应用系统设计 10.3 单片机最小应用系统的软件组成 1、初始化程序 2、定时中断程序 3、数码管显示扫描程序（重点） 4、按键