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1、单片机原理及应用主讲：石亚和E-mail:ewsyh@126.com教材：单片机原理及接口技术编著 李朝青北京航空航天大学出版社第一章单片机基础知识1.1微处理器、微机和单片机的概念关于单片机的名称单片机的发展简史常见单片机种类本课程的任务课程特点和难点学习方法介绍关于名称CPU（中央处理单元）微处理器（即CPU）微控制器（单片机的准确名称）单片计算机（国内习惯称谓）CentralProcessingUnitMicroprocessorMicrocontrollerSingleChipComputer常见单片机种类(按制造商分类)厂家主要产品特点Intel8031,80c196国内普及M
2、otorolaMC68hc908GP32电信，电机PhilipsP89C66X高速,flashMicrochip(pic)PIC16CXX低耗,精指AtmelAt89c51,s51主流，通用CygnalC8051F020多功能单片机的发展简史位数年代典型产品典型厂家位片机4位单片机8位单片机80’8031Intel16位单片机80’8096Intel32位单片机90’LPC2104Philips本课程的任务学习掌握主流单片机的硬件原理和汇编语言掌握存储器、I/O接口的基本知识学习单片机装置的基本设计方法通过实验训练动手实践技能，增强感性认识通过课程设计环节巩固理论知识，积累设计经验在理论学习
3、中注意总结获取新知的认知方法和途径，为今后工作中再学习本课程的任务打好基础。课程特点和难点A要求良好的电子技术理论基础B无严谨的理论体系，知识庞杂C抽象概念多，灵活性很大D实践性极强，理论教学必须配合实验E课内外学习时间比应为1：2F许多问题答案不唯一，自我评价困难学习方法介绍A课前预习B浏览参考书C做笔记（重点为对教材补充的部分）D多思多问E必须做习题，从中发现和解决问题F重视实验，变被动式为主动式1.2微机的工作过程计算机中的三种总线:地址总线AB:AddressBus三态,单向输出,高有效,数量决定寻址范围数据总线DB:DateBus三态,双向,高有效,数量决定数据宽度控制总线CB:C
4、ontrolBus三态,单线定义,有输入输出之分,又有高低电平之别,数量反映控制功能强弱.微机组成框图取指令过程图谱单片机概念抽象单片机=CPU+ROM+RAM+C/T+I/O+UART+A/D+D/A+……单片机能做什么?工业仪表:热工、机械、成分量检测与控制带通讯接口的网络化仪表科学实验装置：存储示波器、信号发生器医疗设备：心脏监护仪、跟踪器、扫描仪便携式仪表：数字频率计、测速器、抄表器温度巡检仪其他：通讯设备、智能玩具、智能家电、防盗监控、信息显示屏、报警系统……单片机和程序存储器式样一种单片机应用装置:家庭智能终端单片机产品实物示例:门锁控制器复杂印刷电路板实物示例机芯与机壳一种高档
5、智能终端双面印刷电路板示例采用表面封装方式的电路板常用元气件图谱一条指令的执行过程语言描述:1.取指令:程序计数器PC中存放有要执行的指令的首地址,把它放到地址总线上,找到ROM中存放该指令字节的地址单元,程序计数器PC自动加1;CPU发出读指令字节控制信号(PSEN或IRD);ROM中的数据(即指令内容)出现在数据总线上;数据读入CPU的指令寄存器,指令译码器;经译码后CPU发出相应的控制信号完成后续操作;2.执行指令:根据有无操作数决定后续走向,详见教材第6-7页.第二章MCS-51单片机的结构和原理1节MCS-51单片机的结构和原理注意:如无特别说明,机型以8031为例1.1片上资源(
6、结构框图见图2.1)8位微处理器CPU4个8位并行口PIO2个16位定时计数器CTC1个全双工串行口(UART)SIO5个中断源,2个优先级21个专用寄存器SFR64KROM/RAM寻址能力1.2内部结构读结构图注意事项:注意总线与单信号线的画法区别注意连接线的箭头代表信号流向,分为双向和单向,通常:地址信息为单向如程序地址寄存器发出数据信息常为双向如各口控制信息为单向如ALE,RST,PSEN等简要说明:SP堆栈指针,DPTR数据地址指针,PC程序计数器,ACC累加器,OSC振荡器,PSW程序状态字,AUL算术逻辑单元1.351系列单片机子型号性能比较2节8031引脚及功能2.1引脚分类记
7、忆法2.2各I/O口简要说明口结构特征常用功能驱动能力特点P0准双向D0-D7/A0-A78TTL开漏输出P1准双向通用I/O4TTL内部上拉P2准双向A8-A154TTL内部上拉P3准双向替代功能4TTL内部上拉P3替代功能名称和功能含义:P3.0RXDP3.3/INT1P3.6/WRP3.1TXDP3.4T0P3.7/RDP3.2/INT0P3.5T1补充:关于开漏、OC门和上拉2.38031各I/O口的
