单片机原理及应用技术

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1、单片机原理及应用技术主讲:田亚娟《单片机原理及应用》精品课程项目组制作课程的特点：以应用为目的，实践性强硬件与软件紧密结合学习方法：课前预习，课后复习理清概念，勤于实践广览书刊、网络，立足实际应用第1章计算机应用概述第2章MCS-51单片机的结构和原理第3章MCS-51单片机的指令系统第4章MCS-51单片机的程序设计第5章MCS-51单片机的中断系统及定时/计数器第6章MCS-51单片机的串行接口第7章MCS-51单片机的系统扩展第8章MCS-51单片机的测控接口第9章单片机应用系统设计概要课程内容：第1章绪论1.1数制与编码的简单回顾1.2电子计算机的发展概述1.3单片机发展过程及

2、产品近况1.4单片机的特点及应用领域1.5单片机应用系统开发简述本章内容：1.1数制与编码的简单回顾1.1.1数制1.1.2编码1.1.3计算机中带符号数的表示数制：是计数的规则（亦称计数制）1.1.1数制十进制：生活中最熟悉的进位计数制。符号：0，1，…，9规则：逢十进一，借一当十二进制：计算机中采用的计数制符号：0，1规则：逢二进一，借一当二特点：便于实现，不便记忆字节：8个位MSBLSBD7D6D5D4D3D2D1D0位号：字节：有28个值（0～255）LSB：最低有效位，D0位MSB：最高有效位，D7位字：2字节，16位有216个值（0～65535）MSB：D15位十六进制：用

3、于代码和数据的缩写符号：0，1，…，9，A，B，…，F规则：逢十六进一，借一当十六特点：二进制4位→十六进制1位为了区分数的不同进制，有两种不同的区分方法，其一是（N）R，其二是在数的结尾以一字母标示，D、B、H分别表示十进制、二进制和十六进制数。如：（101）2（101）10101B101DEFH展开形式：138.38D=11.01B=E8.A7H=字符的编码----ASCII码采用美国标准信息交换码（即ASCII码）1.1.2编码十进制数的编码----BCD码用二进制表示十进制数的代码。1个字节表示2位十进制数的代码，称为压缩的BCD码。例：25的压缩BCD码为25H（注意：其十六

4、进制值为19H)非压缩BCD码：8位码表示1位十进制数（高4位填0）的编码2个BCD码的运算可能出现非法码，这时要对所得结果进行调整。采用压缩的BCD码比采用非压缩的BCD码节省存储空间。非法码：4位代码在1010B~1111B范围时。1.1.3计算机中带符号数的表示一、机器数及其真值数在计算机内的表示形式称为机器数这个数本身称为真值，即一般书写形式表示的数例：正数+1000101B（+45H）1000101B0（45H）机器数真值例：负数-1010101B（-55H）1010101B1（D5H）机器数真值二、原码和反码原码：最高位为符号位，其余位为原数值。反码：是带符号二进制书的一种

5、表示方法。正数的反码与其原码相同负数的反码符号位为1，数值位为其原码数值位逐位取反采用原码和反码表示时，符号位不能同数值一道参加运算。三、补码正数的补码与其原码相同负数的补码为其反码加1计算机中，带符号数的运算均采用补码。例：正数+1000101B（+45H）负数-1010101B（-55H）由补码求其真值的方法求补得到原码（符号位+数值位）依原码求真值。如：补码为：10101011B求补得：11010101B真值为：-55H。补码的优点：将减法运算转换为加法，且数值连同符号位可一起参加运算例：45H-55H=-10H[45H]补：01000101+[-55H]补：10101011[-

6、10H]补：11110000求补得原码：10010000真值：-0010000（－10H）反码：范围是：+127~-127；“0”有2种表示补码：范围是：+127~-128；“0”有1种表示1.2计算机的发展简史1.2.1电子计算机的问世及其经典结构1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，标志着计算机时代的到来。ENIAC开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。冯·诺依曼提出“程序存储”和“二进制运算”的思想，构建了计算机经典结构：电子计算机经历了五个时代：电子管计算机晶体管计算机集成电路计算机大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机结构仍然没有

7、突破冯·诺依曼提出的计算机的经典结构框架1.2.2微型计算机的组成及其应用形态一、微型计算机的组成1971年1月，INTEL公司的特德·霍夫在与日本商业通讯公司合作研制台式计算器时，将原始方案的十几个芯片压缩成三个集成电路芯片。其中的两个芯片分别用于存储程序和数据，另一芯片集成了运算器和控制器及一些寄存器，称为微处理器（即Intel4004）。4004微处理器微处理器、存储器加上I/O接口电路组成微型计算机。二、微型计算机的应用形态可以分为3种