单个发光二极管闪烁单片机.ppt

单片机技术课程在同类课程中的特殊地位 1、单片机技术是现代DSP技术（数字信号处理器） 、嵌入式系统等的基础，应用十分广泛，是一门非常实用的技术，其就业前景良好。 2、学习、掌握、应用该技术所需的成本越来越低，将成为一种普及性技术，使得越来越多的学生有条件、有机会仅靠自己的力量、按照自己的想法设计制作作品（产品）。这对于在校的、爱好电子产品设计、制作的学生是一个较好的选择。 3、计算机技术、通讯技术、微电子技术、网络技术是现代社会文明的标志，而单片机技术是这些技术的微缩。 单片机技术课程的学习 1、学习本课程应硬件、软件兼顾并重，既要掌握单片机的硬件结构和工作原理，也要掌握使用软件编程来控制硬件电路的工作，做到两者融会贯通，能够将两者相互渗透。 2、要学会组成单片机应用系统。学习时对单片机应用系统中常用的输入/输出电路以及各种应用实例（环节）必须给予足够的重视。 3、学习本课程时，宜结合习题、实验、实训，以提高学习质量，巩固和扩大学习收获。 4、学习顺序：基本概念、硬件结构（CPU）、指令系统和程序设计、硬件结构（定时器/计数器、并口、串口、中断）、单片机扩展、接口应用。 绪论 计算机的发展及分类 单板机 将微处理器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）。 INTEL公司单片机的发展历史 1971年 Intel推出4位微处理器4004 1976-1978 初级8位单片机MCS-48系列： 8748/8048 1978-1982 高档8位单片机MCS-51系列： -51：子系列 -52：子系列 1983-1990 16位单片机 MCS-96 系列： 8098/8096、80C198/80C196 1990-~ 32位单片机 80960 1.1 51单片机的内部硬件结构及工作原理 51单片机中CPU的工作原理 CPU主要由运算器和控制器组成 运算器 运算器由8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC（Accumulator）、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（Program Status Word）、8位暂存寄存器TMP1和8位暂存寄存器TMP2等组成。 算术逻辑运算单元ALU：完成算术运算和逻辑操作。 累加器A：使用最频繁的寄存器，也可写为ACC，CPU内外的数据传送大多数都通过A进行。参与运算的数据之一需通过A输入ALU，而运算的结果也存放在A中。 暂存器：暂存运算过程的中间数据，用户无法访问。 51单片机执行程序过程 单片机的工作过程就是执行程序的过程，即逐条执行指令的过程。计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行，即取指（读取指令）、译码（分析指令）和执行（执行指令）。 取指：读取存放在程序存储器中的程序指令代码，放入指令寄存器。 译码：分析读取的指令，产生相应的控制信号。 执行：根据译码产生的控制信号，完成相应的操作。 总结： 51单片机与一般微型计算机的工作过程的主要区别在于： 51单片机——直接从ROM中读取指令并执行，用户程序必须事先烧写在ROM中。 微型计算机——从内存（RAM）中读取指令并执行，用户程序一般存放在外存（硬盘、光盘等）上，被执行的部分才加载到内存中去。 一、51单片机的引脚及功能 1．电源引脚 （1）VCC：接+5V电源； （2）GND或VSS：接地。 通常，在接近芯片引脚处， VCC与GND之间应接上退耦电容。 2．时钟信号引脚 （1）XTAL1：接外部晶体的一个引脚，采用外部时钟信号时，此引脚应接地。 （2）XTAL2：接外部晶体的另一端。可输出时钟信号，采用外部时钟信号时，外部时钟信号应接到此引脚上。 机器周期（T）： CPU完成一个基本操作所需的时间称为机器周期 。 一个机器周期又分为6个状态，并依次记为S1~S6，一个状态包括2个节拍P1和P2，因此一个机器周期总共有12个节拍（1T=6S=12P），记为S1P1、S1P2、…、S6P1、S6P2。 振荡周期、时钟周期与机器周期的相互关系 指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，一般由若干(1~4)个机器周期组成。 3. 控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。 (1) RST：复位（RESET）。 用于提供复位信号，以控制触发单片机进入复位状态。 复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运行时，都需要先复位，它的作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，