[信息与通信]plc

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1、电机微机测控及功率接口(一)主讲教师胡慧慧2011年4月课程介绍我校电气专业目前主要有两个研究方向：◆电力电子与电气传动；◆电力系统自动化；前者主要研究对象为大功率执行部件，如电机等。而针对电机的自动控制主要采用单片机应用系统。为了将单片机和大功率被控对象的接口技术结合起来。从08年开设此系列课程，本学期讲述第（一）部分，以研究单片机的基本原理和构造为主。下学期第（二）部分以介绍实际应用的接口技术为主。主要内容第一章单片机基础第二章MCS-51单片机的硬件结构与原理第三章MCS-51指令系统第四章汇编语言程序设计第五章定时器/计数器与中断系统第六章单

2、片机系统扩展第七章MCS-51单片机系统配置及接口技术第八章串行通信技术参考书目1、单片机原理与应用技术清华大学出版社2、单片机原理及应用哈尔滨工业大学出版社3、单片机原理及接口技术北京航空航天大学出版社4、MCS-51单片机及应用系统设计北京航空航天大学出版社课程导学1、重视实践环节，本课程有12学时实验环节，结合实验仪器，做到活学活用。2、强调平时作业和考勤。3、注重答疑联系方式：upc-auto@163.com15254619185第一章单片机基础★单片机的内部结构★单片机的结构特点★单片机的发展概况★单片机的主要技术发展方向★单片机的应用领域

3、什么是单片机？单片机（Single-chip-Microcomputer）又称单片微控制器，其基本结构是将微型计算机的基本功能部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上，也称嵌入式微控制器。嵌入式微控制器大多工作在为特定用户群专用设计的系统中，可将许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，还具有高效率和高可靠性的优点。一、单片机的内部结构1、CPU单片机的核心部件，由运算部件和控制部件两部分组成。（1）运算部件由算术逻辑运算单元、暂存寄存器、累加器、寄存器

4、和程序状态寄存器等组成，用于完成算术运算和逻辑运算功能。（2）控制部件由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、振荡器以及定时电路等组成，用于完成控制功能。2、存储器（1）程序存储器ROM用于存放编制好的程序和表格常数。（2）数据存储器RAM用于存放程序运行中采集的数据和所需要的变量。扩充：★只读存储器ROM（readonlymemory）①掩膜只读存储器ROM：这种ROM中的信息是在芯片制造时由厂家用“掩膜”工艺写入（固化）的，用户在使用过程中无法改变其中的内容。②可编程只读存储器PROM：用户可用专门设备将存储信息写入芯片中。一旦写入即不能更改，且只

5、能写一次。③紫外线擦除可编程只读存储器EPROM：用户可多次用紫外线照射的方式擦除已写入的信息，并允许再重新写入。④电擦除可编程只读存储器EEPROM：允许用户写入信息，并可用外加电压擦除已写入的信息，并允许再重新写入。⑤闪存可编程/擦除只读存储器FPEROM：简称闪存（FlashMemory），信息在闪电式的一瞬间被存储，之后即使除去电源，存储器中信息仍可保留。闪存也是电擦除可重复编程存储器，体积小、功耗低、不易受物理破坏，存储密度高。★随机存取存储器RAM(randomaccessmemory)正常工作时可随时读写，但在系统断电后，其内容会消失。

6、3、I/O接口I/O接口用以实现对外控制或信息的传递。（1）并行接口：在单片机和存储器或外围设备之间并行传送8位数据信息。（2）串行接口：在单片机之间或单片机与外围设备之间实现串行通信。单片机内部具有特殊功能的两个部件，利用它们可实现对外事件的定时和计数控制功能。4、定时/计数器通过外接石英晶体产生频率固定的时钟脉冲，为单片机提供时钟脉冲序列，用以协调指挥整个单片机的有序工作。5、时钟电路（1）集成度高、体积小、重量轻；（2）抗扰能力强，可靠性高；（3）运行速度快、控制功能强；（4）开发使用方便，易于产品化；（5）具有优异的性能价格比。二、单片机的结

7、构特点三、单片机的发展概况□第二阶段（1978-1982年）：高性能单片机阶段。这类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线（可以寻址的范围达到64K字节）、控制总线以及较丰富的指令系统等。其应用范围较广，并在不断的改进和发展。单片机的发展历史可划分为四阶段：□第一阶段（1974-1978年）：低性能单片机的探索阶段。以公司的MCS-48为代表，采用单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。□第三阶段（1982-1990年）：16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内R

8、AM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率