单片机入门教程资料优秀PPT.ppt

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1、单片机入门教程单片机入门教程凯恩单片机工作室20092009年年5 5月月Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30书目v单片机简介v软件的架构v单片机限制外围器件Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30多板机微型计算机的应用形态微型计算机的应用形态 从应用形态上，微机可以分成三种：从应用形态上，微机可以分成三种：多板机（系统机）多板机（系统机）将将CPUCPU、存储器、存储器、I/OI/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）接口电路和

2、总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。称系统机）。工业工业PCPC机机 也属于多板机。也属于多板机。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单板机单板机单板机 将将CPUCPU芯芯片片、存存储储器器芯芯片片、I/OI/O接接口口芯芯片片和和简简洁

3、洁的的I/OI/O设设备备（小小键键盘盘、LEDLED显显示示器器）等等装装配配在在一一块块印印刷刷电电路路板板上上，再再配配上上监监控控程程序序（固固化化在在ROMROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单板机单板机Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单板机v单板机的单板机的I/OI/O设备简洁，软件资源少，运用不便利。早期主要用于微设备简洁，软件资源少，运用不便利。早期主要用于微型计算机原理的教学及简洁的测控系统，现在已很少运用。型计算机原理的教学及简

4、洁的测控系统，现在已很少运用。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单片机 在在一一片片集集成成电电路路芯芯片片上上集集成成微微处处理理器器、存存储储器器、I/OI/O接接口口电电路路，从从而而构构成成了了单单芯片微型计算机，即单片机芯片微型计算机，即单片机。三种应用形态的比较三种应用形态的比较：单板机单板机单片机单片机系统机（多板机）系统机（多板机）Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30学单片机须要具备的条件v与以前所学的学问关联很少；v对器

5、件的概念基本上是从0起先；v假如要用C语言编程，需具备确定的C语言基础；v全部人都站在了同一起跑线上；Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单片机的主要组成 8位CPU 4kbytes 程序存储器(ROM)(52为8K)256bytes的数据存储器(RAM)（52有384bytes的RAM）32条I/O口线111条指令，大部分为单字节指令21个专用寄存器 2个可编程定时/计数器5个中断源，2个优先级（52有6个）一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为64kB外部程序存储器寻址空间为64kB逻辑操作位寻址功能双列直

6、插40PinDIP封装单一+5V电源供电Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/3080C51的引脚封装Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30内部结构Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30vCPU：由运算和限制逻辑组成，同时还包括中断系统和部特别部特殊功能寄存器；vRAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；vROM：用以存放程序、一些原始数据

7、和表格；vI/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；vT/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；v五个中断源的中断限制系统；v一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；v片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容须要外接。最高振荡频率为12M。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单片机最小系统Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30vP

8、0P3：通用I/O口；vVCC：电源端，一般接5V；vGND：电源地；vXTAL1，XTAL2：外接晶体振荡器，不能超过24M；需加微调电容，一般为30pF；vRST/VPD：复位端，平常为低电平；vALE/PROG：地址锁存允许信号端；vEA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30时钟电路（a）内部时钟电路；（b）HMOS型外部振荡源 (C)CHMOS型外部振荡源 Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage P

9、age/30/30单片机工作的基本时序v机器周期和指令周期v（1）振荡周期:也称时钟周期,是指为单片机供应时钟脉冲信号的振荡源的周期。v（2）机器周期:一个机器周期包含 6 个状态周期S1S6,也就是 12 个时钟周期。在一个机器周期内,CPU可以完成一个独立的操作。v（3）指令周期:它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS-51 系统中,有单周期指令、双周期指令和四周期指令。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30时钟电路引脚XTAL1：接外部晶振和微调电容的一端，在

10、单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输入端。当接受外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，即把此信号干脆接到内部振荡器的输入端。XTAL2：接外部晶振和微调电容的另一端，在单片机内部，它是构成片内振荡器的反向放大器的输出端。当接受外部振荡器时，此引脚应悬空。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30限制信号引脚vRST/VPD:RSTRST/VPD:RST是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持是复位信号输入端，高电平有效。当此输入端保持2 2个机器周期的个机器周期的高电平常，就可以完成复位操作。高电平常，就可以

11、完成复位操作。上电复位按键复位Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30中断矢量地址表中断源中断源 中断服务程序入口地址中断服务程序入口地址外部中断0 0003H定时计数器0溢出000BH外部中断10013H定时计数器1溢出001BH 串行口0023H定时器2(8052才有)002BHCopyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30外部中断v电平触发：选择电平触发时，单片机在每个机器周期检查中断源口线，检测到低电平，即置位中断恳求标记，向CPU恳求中断；v边

12、沿触发：单片机在上一个机器周期检测到中断源口线为高电平，下一个机器周期检测到低电平，即置位中断标记，恳求中断；v边沿触发，当从高至低电平转变时，触发产生；低电平保持多久都只产生一次。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30开发板介绍Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30C代码#includeunsignedcharFlag=0 x3f;main()P1=0 x55;While(1)if(Flag=0)Flag=0 x3f;P1=P1;Copyri

13、ght Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30软件架构v头文件v入口-mainv主架构-while(1)v依次执行和程序调用-函数v注释v对齐Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30汇编代码org0000hjmpmainorg0100hmain:movp1,#55hamain:movr0,#3fhloop:djnzr0,loopcplamovp1,ajmpamainendCopyright Reserved byCopyright Reserved byPage P

14、age/30/30C的优势v开发速度优于汇编语言；v软件的可读性和可维护性显著改善；v供应了库函数包含很多标准子程序，具有较强的数据处理实力；v关键字及限制转移方式更接近人的思维方式；v便利进行多人联合开发，进行模块化软件设计；vC语言本身并不依靠于机器硬件系统，移植便利；v适合运行嵌入式实时操作系统；Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30单片机限制继电器v原理图v驱动原理：1、当单片机的P3.6引脚输出低电平常，三极管T5饱和导通，5V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，同时状态指示的发光二极管也点亮，继电器的常开触

15、点闭合，相当于开关闭合。2、当单片机的P3.6引脚输出高电平常，三极管T5截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，同时状态指示的发光二极管也熄灭，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。注：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管IN4148释放，从而爱护了三极管免被击穿，也消退了感应电动势对其他电路的干扰，这就是二极管D1的爱护作用。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30继电器介绍v种类:电磁继电器：由限制电流通过线圈所

16、产生的电磁吸力驱动磁路中的可动部分而实现触点开、闭或转换功能的继电器热继电器：利用热效应而动作的继电器。v引脚：v4个 6个等六个脚的有两个脚是线圈脚，也就是和单片机上输出端连接的，两脚之间有电阻v另外四个脚是两个公共点，和一个常开，一个常闭！(假如什么都没有，用万用表R档测量一下，先测出线圈的两个接点，然后分别测出吸合状态和释放状态各接点间的通，断状态)四个脚的很简洁，两个脚接线圈，限制另外两个脚开或闭。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30电容v分类瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容，还有先进的聚丙希电容等等，其

17、中钽电容和铝电解电容有正负极之分v极性辨别电解电容插式THT的电解电容极性为：长的一端为正极，短的一端负极(假如被剪，黑边一侧是正，白边是负)贴片式SMD的电解电容极性为：黑色标识为负极，且要看底座：有缺口的一端为正极钽电容钽电容的正负极辨别：上面有色标,一条深黄线,中间一个+号为正极插式THT的电解电容贴片式SMD的电解电容钽电容瓷介电容Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30二极管v作用1、整流二极管利用二极管单向导电性，可以把方向交替变更的沟通电变换成单一方向的脉冲直流电。v2、开关元件二极管在正向电压作用下电阻很

18、小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，犹如一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。v3、限幅元件v二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在确定范围内。v4、继流二极管v在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。v5、检波二极管v在收音机中起检波作用。v6、变容二极管v运用于电视机的高频头中。v7、显示元件v用于VCD、DVD、计算器等显示器上。Copyright Reserved byCopyright Reserved byPa

19、ge Page/30/30二极管v识别常见的几种二极管中有玻璃封装的、塑料封装的和金属封装的等几种。像它的名字，二极管有两个电极，并且分为正负极，一般把极性标示在二极管的外壳上。大多数用一个不同颜色的环来表示负极，有的干脆标上“”号。大功率二极管多接受金属封装，并且有个螺母以便固定在散热器上v在玻璃二极管的一端有一横线，表示的此端为二极管的负极，假如是整流二极管，负极是接地，假如是稳压二极管负极是接电源正极的确定要分清晰。v在电路板上，三角开形指向的一端为二极管的负极Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30三极管识别v三极管内部结构v引脚图Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30步进电机Copyright Reserved byCopyright Reserved byPage Page/30/30