片机课件1前言及51体系结构

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1、单片机原理及应用授课人：杨红宇什么是单片机？单片机：将组成微机的各个部件：CPU、存储器、I/O接口电路、定时器/计数器等，集成在一块电路芯片上，构成的一个完整的微型计算机系统。单片+微机系统=单片机数字电路与计算机二进制8个D触发器可以存放8位2进制数据8位数据就是有序排列的8条导线或者8个触发器按照导线排序，每一条导线分别代表不同的数字“权”值。以4线为基准，分别代表“8，4，2，1”，4线都是高电平，记为“1111”，其代表数字是8＋4＋2＋1＝15。我们采用16进制表达为F。4位2进制可以表达数字0～15或者0～9，A~F的16进制数。每4线代表1位1

2、6进制数据。8线就是2位16进制数据，称为“1字节”我们学习计算机知识，一定要掌握2进制－16进制－10进制之间的换算关系。2进制数用B结尾，16进制数用H结尾，10进制不加结尾，或者加D结尾以示区别。单片机是计算机发展的一个分支单片机专用于控制目的，嵌入到被控对象中，具有计算机的特点。PC机专用于多功能、海量运算。单片机与PC机是计算机发展史中的两个不同分支。单片机注重小型化，功能上具有明确目的。发展方向是SOC片上系统。单片机就是“嵌入式”系统嵌入式系统分为两个层次：自己编写全部控制程序——底层应用。利用实时多任务操作系统RTOS，在操作系统中添加具有针对

3、性的控制任务（程序）——高层应用。“单片机原理”课程教会我们底层应用uc/OS-II是“微控制器操作系统”，它将教会我们高层应用。单片机也称为：微控制器（MCU）地址总线AB控制总线CBCPU内存智能仪器接口数字化存储示波器、数字化万用表通信接口终端调制解调器TTY电传机过程控制接口A/D转换器开关量I/OD/A转换器输出接口打印机，显示器，绘图仪，记录仪输入接口键盘，数字化仪，光笔，图形/声音输入外存接口硬盘，软盘，光盘，磁带数据总线DB计算机的基本结构计算机主要模块CPU、存储器、接口连接三者用“总线”：数据总线DB；地址总线AB；控制总线CB接口连接外部

4、设备：显示器；键盘；鼠标；打印机；以及硬盘；光盘；软盘；U盘、还有互联网等等地址总线AB控制总线CBCPU内存数据总线DB接口I/O显示器LCD，LED/CRT键盘、鼠标软驱、硬盘、光驱音响，麦克风网络及其他控制单片机浓缩了计算机基本模块两种计算机对比对比项目个人计算机PC单片机CPU位数64位8、16、32位内存大小256MB以上128字节～几百KB工作频率1GHZ以上几十兆赫兹接口类型繁多的基本接口和智能接口只有基本接口基本接口并口、串口、定时器、中断系统并口、串口、定时器、中断系统智能接口FDD、IDE、USB、显示器、声卡少量类型有USB、CAN、等接

5、口结构特点多种IC多个电路板结构单片IC结构计算机的内存内存分为只读存储器ROM和随机存储器RAM两类。ROM存放启动/开机程序以及一些系统子程序。PC机的BIOS就是存放在ROM中。用户编写的单片机程序也是存放在ROM中。RAM存放变量，数据。PC机还要存放从硬盘等处读入的可执行程序。ROM中的程序用于开机时，计算机能引导进入运行状态，这些程序在掉电后应保证不会消失。单片机：麻雀虽小，五脏俱全单片机设计为：专用于控制目的计算机。用于专门目的，为了降低成本，没有必要将不用的功能包含进来。单片机通常只有8位，16位字长，运算速度不是很快，但用于专门的控制足够了。

6、因数据量不大，单片机内存也没有必要做得太大。单片机应用系统功能单一，可见于我们生活中的时时处处：手机、微波炉、洗衣机、电视机、遥控器、电子词典、高档玩具……嵌入式单片机还见于计算机的许多辅助设备：键盘、硬盘、光驱、打印机等等。怎样学好单片机学好单片机，工作不用愁！学习单片机要联系曾经学过的许多数字电路和模拟电路知识。学好单片机，还应当学会“电路板设计”；即：学会Protel软件的使用方法，能熟练设计相应的电路和电路板。（自学）学习单片机的基本结构和（汇编）编程控制方法，学习C语言对单片机的编程方法。计算机的数据交换接口尽管计算机外部设备多种多样，根本上来说就是

7、数据的传输：外部设备把指令、数据送到计算机内让计算机进行处理计算机把处理情况和处理结果，以及需要保存的数据送到外部设备：显示；打印；保存；交换……计算机接口就是完成以上数据传输任务的基本电路模块。计算机基本接口并行接口：多条线（8线）同时传输数据。一次传输一字节。串行接口：单线传输，一次传输一位，分时传送。定时器：产生设定的时间间隔信号，用于安排计算机的多种任务执行时间。中断控制器：用于使CPU能及时响应多种外部设备申请的服务。通讯接口举例并行接口：LPT打印机；内部FDD软驱；IDE光驱/硬盘……串行接口：COM1/COM2串行接口；USB通用串行接口；键盘

8、、鼠标接口；红外线接口；网络接口……串