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1、第1講 入門(mén)知識(shí)與基本概念,1.1 單片機(jī)概述 1.2 預(yù)備知識(shí) 1.3 開(kāi)發(fā)手段,什么是單片機(jī)？,從微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起,分支一：通用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （Universal Computer System 或 Personal Computer）,PC主要功能部件： CPU+存儲(chǔ)器+端口+顯卡+聲卡+網(wǎng)卡+顯示器+鼠標(biāo)+鍵盤(pán),,,,基本功能部件,接口,外設(shè),INTEL架構(gòu)CPU的發(fā)展歷程,技術(shù)要求:高速計(jì)算+海量存儲(chǔ) 發(fā)展方向:總線(xiàn)速度不斷提升，存儲(chǔ)容量不斷擴(kuò)大,分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （Embedded Computer System） ECS嵌入到對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系
2、智能化控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。 技術(shù)要求：必須滿(mǎn)足對(duì)象體系的物理環(huán)境、電氣環(huán)境和氣氛環(huán)境以及產(chǎn)品成本等要求。 發(fā)展方向: 與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制可靠性。,PC 電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種外圍接口板卡 IPC（工控機(jī)） 嵌入到大型工控系統(tǒng)中（實(shí)現(xiàn)了智能化）,工業(yè)計(jì)算機(jī)（Industrial Personal Computer）,船舶駕駛室集中控制臺(tái) 自動(dòng)配料控制系統(tǒng) 電站鍋爐控制系統(tǒng),板卡：CPU卡、存儲(chǔ)器卡、數(shù)據(jù)采集卡、通訊卡、計(jì)數(shù)器卡,眾多小型對(duì)象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元）無(wú)法使用IPC 需要發(fā)展一類(lèi)特殊的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,單片計(jì)算機(jī)（Sing
3、le Chip Microcomputer）,SCM將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專(zhuān)用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng),應(yīng)用：SCM硬件+SCM軟件+少量外圍電路嵌入式微機(jī)系統(tǒng)+被控對(duì)象微電腦控制產(chǎn)品,,單片機(jī)應(yīng)用范例,單片機(jī)的發(fā)展：,從1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位）、 MCS-51（8位）和MCS-96（16位）三大系列單片機(jī)。 迄今為止，世界各地廠商已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品種的單片機(jī)產(chǎn)品。 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、高性?xún)r(jià)比、低功耗微控制器（Micro Compuer Unit)增強(qiáng)功能的單片機(jī)，8位的51內(nèi)核單片機(jī)仍然是目前主流機(jī)型。,
4、預(yù)備知識(shí),數(shù)制及其轉(zhuǎn)換、編碼與基本邏輯等必備知識(shí),二進(jìn)制：0、1 ；規(guī)則：逢二進(jìn)一，后綴為B。 一般表達(dá)式為：,,,,其中，基數(shù)為2，各位加權(quán)數(shù)為0，1。,,,例如：,十六進(jìn)制 ：09、AF。規(guī)則：逢十六進(jìn)一，后綴為H。 一般表達(dá)式為：,,,,其中，基數(shù)為16，各位加權(quán)數(shù)為09、AF 。,,,,,例如：,數(shù)制轉(zhuǎn)換,(1) 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 轉(zhuǎn)換規(guī)則：按進(jìn)制的表達(dá)式展開(kāi)，然后按照十進(jìn)制運(yùn)算求和。,,例如：,（2）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 轉(zhuǎn)換規(guī)則：按進(jìn)制的表達(dá)式展開(kāi)，然后按照十進(jìn)制運(yùn)算求和。,,例如：,,(3) 二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,從低位起由右到左，每四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。
5、例如：,（最后一組不足時(shí)左邊添0湊齊4位）,轉(zhuǎn)換規(guī)則：,有符號(hào)數(shù)的表示方法,二進(jìn)制數(shù)的正、負(fù)號(hào)需用“0”和“1”來(lái)表達(dá)。一般最高位為符號(hào)位，“0”表示正數(shù)，“1”表示負(fù)數(shù)。,例如：真值 +123 0111 1011B 真值 -123 1111 1011B,有符號(hào)數(shù)：最高位為符號(hào)位，“0”表示正數(shù)，“1”表示負(fù)數(shù)。 無(wú)符號(hào)數(shù)：最高位不作為符號(hào)位，而當(dāng)成數(shù)值位。,真值 1111 1011B ？,= 251 = -123,位-字節(jié)-字,位(bit)：二進(jìn)制數(shù)中的一位，其值不是“1”，就是“0”。 字節(jié)(byte)：一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字節(jié)。字節(jié)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的基本單位。 字(word)：兩
6、個(gè)字節(jié)就是一個(gè)字，又叫雙字節(jié)。 另外，有時(shí)還會(huì)用到“半字節(jié)”，即4位二進(jìn)制。 例如：1000 1110 1100 1011B = 8E CDH,BCD碼,BCD碼（Binary Coded Decimal）用二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)，四位二進(jìn)制代碼（半字節(jié)）可表示1位十進(jìn)制數(shù)。 用一個(gè)字節(jié)表示兩個(gè)十進(jìn)制的數(shù)壓縮的BCD碼： 如 1000 0111B 表示十進(jìn)制的87 用一個(gè)字節(jié)僅表示一位十進(jìn)制的數(shù)非壓縮的BCD碼： 如 0000 0111B 表示十進(jìn)制的7,BCD碼的用途：可使計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算,例如，23+15=0010 0011B+0001 0101B=001
7、1 1000B=38,ASC碼,字母和字符的二進(jìn)制數(shù)表示ASC碼(American Standard Code for Information Interchange美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符碼 )。,它采用7位二進(jìn)制編碼表示128個(gè)字符，其中包括數(shù)碼09以及英文字母等可打印的字符。,A 100 0001B 41H,例如：,0- 9 30H 39H,基本邏輯門(mén)電路,計(jì)算機(jī)是由若干邏輯門(mén)電路組成的，所以，計(jì)算機(jī)對(duì)于人們給出的二進(jìn)制數(shù)識(shí)別、運(yùn)算要靠基本邏輯門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在邏輯門(mén)電路中我們用1和0分別表示高、低電平 。,以下介紹幾種常用邏輯電路的邏輯符號(hào)和邏輯功能。,開(kāi)發(fā)手段,為什么學(xué)要單片機(jī)、怎么學(xué)
8、、開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介,為什么要學(xué)單片機(jī)？,單片機(jī)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝備、電子產(chǎn)品智能化的重要途徑，掌握這門(mén)技術(shù)便能在高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地 單片機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)前最有發(fā)展前途的高技術(shù)領(lǐng)域之一，國(guó)內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)人員相對(duì)短缺，具有很好的就業(yè)前景 單片機(jī)與其它專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合可產(chǎn)生更大的創(chuàng)造力和發(fā)展?jié)摿?怎樣學(xué)習(xí)單片機(jī),各組成部分既相對(duì)獨(dú)立，又相互交叉,80C51型單片機(jī),教學(xué)目標(biāo)掌握單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能 需要具備單片機(jī)硬件、軟件、接口三方面知識(shí),硬件結(jié)構(gòu)（RAM，IO，T/C，INT，UART）,,,,,,,存儲(chǔ)器,輸入/輸出單元,定時(shí)/計(jì)數(shù)器,中斷系統(tǒng),串行通信,軟件編程,C51語(yǔ)言程序,匯編
9、語(yǔ)言程序,接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴(kuò)展）,鍵盤(pán)電路,,,,,,數(shù)碼管,鍵盤(pán),模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)模轉(zhuǎn)換,,可編程接口,單片機(jī)的學(xué)習(xí)方法,理論教學(xué)掌握基本原理課堂講解+課后復(fù)習(xí),實(shí)訓(xùn)教學(xué)掌握基本技能教學(xué)實(shí)訓(xùn)+實(shí)訓(xùn)報(bào)告,,電路實(shí)驗(yàn)箱,虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),PROTEUS單片機(jī)仿真軟件,,Keil C51簡(jiǎn)介 Keil C51是51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言環(huán)境，可以進(jìn)行純軟件仿真；也可以與Proteus軟件聯(lián)合進(jìn)行仿真。,Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件,本講小結(jié),1、單片機(jī)是將通用微計(jì)算機(jī)基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專(zhuān)用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以作為眾多小型對(duì)象的嵌入式微機(jī)單元。 2、單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成度、高性能、高性?xún)r(jià)比、低功耗，8位的51內(nèi)核單片機(jī)仍然是目前主流機(jī)型。 3、不同數(shù)制轉(zhuǎn)換和基本邏輯門(mén)電路是單片機(jī)學(xué)習(xí)所必需的基礎(chǔ)知識(shí)，其中掌握二進(jìn)制數(shù)的規(guī)律是關(guān)鍵。,
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