《片机开发概述》PPT课件

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1、第1章单片机开发概述单片机是目前应用最为广泛的微处理器，其以价格低廉、功能强大、性能稳定等优点，深受广大电子设计爱好者喜爱。而其中的51系列单片机是最早兴起，发展的最为成熟的一类。目前，市场上的各类产品均能看到单片机的身影，小到报警器、玩具、智能充电器，大到冰箱、电视、空调以及数据采集系统和控制终端等。本章首先简略介绍一下单片机，然后重点介绍一下单片机开发流程以及开发语言。1.1单片机介绍1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制成功世界上第一台电子数字计算机ENIAC。随后，便引发了20世纪的电子工业革命。如今，计算机特别是单片微型计算机（简称单片机）得到了迅

2、猛发展。市场上的单片机种类繁多，覆盖各种功能和价位，这为应用设计提供了多种选择。1.1.1单片机简介单片机是将中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）、只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）、定时器/计数器以及I/O（Input/Output）接口等部件集成在一起的微芯片。单片机从产生至今，经过30多年的发展，从4位单片机发展到8位、16位乃至32位单片机，其性能越来越强，价格越来越低。其中，应用最为广泛的便是51系列单片机。51系列单片机是指由Intel公

3、司发展起来的MCS-51系列以及和其具有兼容内核的单片机。MCS-51系列单片机是最早、最基本的单片机，功能也最简单。Intel公司生产的MCS-51系列单片机是包括8031、8051、8032、8052等。随后，各大芯片公司均推出了51内核的单片机，其和MCS-51系列单片机完全兼容，同时提高了性能并增加了更多的功能。比如Atmel公司的AT89C系列、AT89S系列和AT89LP系列，Philips公司的8XC552系列，SiliconLaboratories公司的C8051F系列等。1.1.2单片机的主要组成部分单片机所特有的结构和资源反映了单片机的

4、性能，这些是单片机程序设计的基础。这里首先介绍一下8051单片机基本结构的主要组成部分。1．中央处理器（CPU）2．程序存储器（ROM）3．数据存储器（RAM）4．定时器/计数器5．并行I/O口6．全双工串行口UART7．中断系统8．时钟振荡电路1.1.3单片机引脚及功能51系列单片机有各种封装形式，这里以40引脚双列直插DIP形式的封装来进行介绍，如图1.1所示。其中正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。1.1.4单片机的应用领域单片机以其高性价比、高速度、体积小、可重复编程和方便功能扩展等优点，

5、而得到广泛的应用。特别是51系列单片机更是达到百花齐放、百家争鸣的程度。单片机主要应用于如下几个领域：家电产品。例如在电视、空调、冰箱、洗衣机、家用防盗报警器等产品中实现智能控制。智能玩具。由于单片机的价格低廉、功能强大，其被广泛应用于智能型玩具的控制。例如发声玩具、玩具机器人、遥控电动车等。机电一体化设备。机电一体化设备是指将机械技术、微电子技术和计算机技术结合在一起，从而实现人性化智能控制的设备。单片机作为机电一体化设备的控制器，可以简化机械产品的结构设计，并扩展其功能。计算机控制及通信。由于单片机均集成有串行通信接口，计算机可以通过该接口和单片机进行

6、通信，实现计算机的程序控制和数据传输等。智能测量设备。使用单片机强大的可编程和可扩展能力，可用设计新一代的智能化仪表，如各种数字万用表、示波器等。自动测控系统。在自动控制和测量领域，可以采用单片机设计各种数据采集系统、自适应控制系统等。例如温度的自动控制、压力的自动感应、电压电流的数据采集和分析等。1.2单片机开发流程单片机应用系统的开发主要包括单片机的外部电路设计和单片机的控制程序设计，其中以单片机的控制程序设计为核心。一般来说，一个完整的单片机应用系统设计包括系统分析、单片机选型、单片机程序设计、仿真测试并最终下载到实际硬件电路中执行。单片机开发的整个

7、流程，如图所示。单片机开发流程1.2.1系统分析设计者在开始单片机应用系统开发之前，除了需要掌握单片机的硬件及程序设计方法外，还需要对整个系统进行可行性分析和系统总体方案分析。这样，可以避免盲目地开始工作，浪费宝贵的时间。可行性分析用于明确整个设计任务在现有的技术条件和个人能力上是可行的。一方面，首先要保证设计要求可以利用现有的技术来实现。一般可以通过查找相关文献、寻找类似设计等方法找到与该任务相关的设计方案。这样可以参考这些相关的设计，分析该项目是否可行以及如何实现。如果设计的是一个全新的项目，则需要了解该项目的功能需求、体积和功耗等，同时需要对当前的技

8、术条件和器件性能非常熟悉，以确保合适的器件能够完成所有的功能。另一