精品-课题一 单片机应用基础知识.ppt

课题一 单片机应用基础知识 单片机应用系统的构成、应用特点；发展趋势和主流技术；典型单片机型号。 认识单片机AT89S51的引脚、结构及功能。 熟悉AT89S51单片机内部数据存储器、程序存储器的结构特点； AT89S51单片机的时钟和时序；复位电路的设计；I/O接口电路的原理。 熟悉AT89S51最小系统电路；了解单片机外围基本功能电路的组成。 熟悉单片机实验电路板原理。 引例：点亮LED灯 电路原理： 然而，我说你们是见过单片机的，甚至在日常生活中单片机与我们也有很多联系。最明显的例子，是城市中间十字街头交通信号灯的交错定时显示。比如：绿灯亮，放行25秒。接着黄灯亮，警告5秒（催促快行），最后红灯亮，禁止通行。这样周而复始地交错定时显示，就使得十字街头的交通秩序井然，有序通行了。这些交通灯的亮灭就主要是由单片机来控制的。 其他如水塔水位控制器，作息时间控制钟，数字式热敏电阻温度计，步进电机的控制，以及家用电器中全自动洗衣机、电风扇、空调、电饭锅的控制电路中，很多都由单片机来代替了过去的机械的或电子的控制电路了。 由此可见，单片机的应用很广泛。只不过这时的单片机不是单独的单片机，而是上述各个控制电路的组成部分（核心），因此它也就不叫单片机了，而叫上述各种名称了。这样一来，只是有点埋没了单片机的芳名，它真是一个无名英雄。 单片机的全称是单片微型计算机。 1.1 单片机是什么? 1、单片机是微型计算机的一种（一个分支）。 同学们学了微机原理，很多同学一定打开主机箱看过。主机箱里除了硬盘和电源部份外，最主要的是一块主机板。那上面有中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器能各种输入、输出接口（I/O接口）及地址、信号、控制线等。 而单片机，实验上是将微型计算机主机板上的这几个基本元件高密度地集成在一块芯片上，它具有微型计算机的主要的基本功能。我们说单片机是“机”，实际上已经不是什么“机”了，它只是一块芯片，故称“单片”，又因为它由微机“浓缩”而成（浓缩了的是“精华”），且具有微机的功能，故称为“单片机” 如果考虑单片机的用途主要用于在线实时系统，它在所有的控制电路中起着核心控制作用，所以称它为“微控制器”更恰当些，或者说单片机才是名符其实的“微电脑”。 3、微型计算机的应用形态 从应用形态上，微机可以分成三种： ◆单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。 单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。 ◆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。 三种应用形态的比较 ： 系统机（桌面应用） 属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。 1.2 单片机的发展过程及产品近况 ◆性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：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位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。 ◆微控制器化阶段 一、单片机的发展趋势： 2、片内存储器的发展。 ①、扩大存储器容量 ROM：1KB——2KB——4KB——8KB RAM：64B——128B——256B 3、加强片内I/O接口功能： 把很多经前的外围设备的电路，通过高集成技术“集成”到单片机芯片上去，从而提高了单片机的功能，简化了系统的总体结构。 6、单片机硬件系统的三个层次： ③、单片机应用系统——通过系统配置，给单片机系统按控制对象、环境要求，配置相应的外部接口电路，如数据采集的传感器接口，控制系统的伺服驱动接口单元及满足人、机对话，多机通讯接口后就构成了能满足对象全部要求的单片机硬件环境，这就是单片机应用系统，实际上它就是具有某一具体功能的电器产品。 单片机、单片机系统及单片机应用系统 是单片机硬件系统的三个层次。 系统扩展是构成单片机系统的手段。 系统配置是构成单片机应用系统的手段。 但在实际应用中，由于环境、对象的不同，这三个层次的区分有时并不明显。 随着微电子技术超大规模集成电路的发展，单片机本身会向单片机系统甚至向单片机应用系统扩展其功能，下一代单片机往往就是