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1、第1講 入門知識與基本概念,1.1 單片機概述 1.2 預備知識 1.3 開發(fā)手段,什么是單片機？,從微型計算機技術(shù)的兩大發(fā)展分支談起,分支一：通用微型計算機系統(tǒng) （Universal Computer System 或 Personal Computer）,PC主要功能部件： CPU+存儲器+端口+顯卡+聲卡+網(wǎng)卡+顯示器+鼠標+鍵盤,,,,基本功能部件,接口,外設,INTEL架構(gòu)CPU的發(fā)展歷程,技術(shù)要求:高速計算+海量存儲 發(fā)展方向:總線速度不斷提升，存儲容量不斷擴大,分支二：嵌入式計算機系統(tǒng) （Embedded Computer System） ECS嵌入到對象體系中，實現(xiàn)對象體系
2、智能化控制的專用計算機系統(tǒng) 。 技術(shù)要求：必須滿足對象體系的物理環(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、機械加固，并配置各種外圍接口板卡 IPC（工控機） 嵌入到大型工控系統(tǒng)中（實現(xiàn)了智能化）,工業(yè)計算機（Industrial Personal Computer）,船舶駕駛室集中控制臺 自動配料控制系統(tǒng) 電站鍋爐控制系統(tǒng),板卡：CPU卡、存儲器卡、數(shù)據(jù)采集卡、通訊卡、計數(shù)器卡,眾多小型對象系統(tǒng)（如家電、儀器、工控單元）無法使用IPC 需要發(fā)展一類特殊的嵌入式計算機系統(tǒng)。,單片計算機（Sing
3、le Chip Microcomputer）,SCM將通用微計算機基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專用微計算機系統(tǒng),應用：SCM硬件+SCM軟件+少量外圍電路嵌入式微機系統(tǒng)+被控對象微電腦控制產(chǎn)品,,單片機應用范例,單片機的發(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。 迄今為止，世界各地廠商已相繼研制出大約50個系列300多個品種的單片機產(chǎn)品。 單片機的發(fā)展趨勢是高集成度、高性能、高性價比、低功耗微控制器（Micro Compuer Unit)增強功能的單片機，8位的51內(nèi)核單片機仍然是目前主流機型。,
4、預備知識,數(shù)制及其轉(zhuǎn)換、編碼與基本邏輯等必備知識,二進制：0、1 ；規(guī)則：逢二進一，后綴為B。 一般表達式為：,,,,其中，基數(shù)為2，各位加權(quán)數(shù)為0，1。,,,例如：,十六進制 ：09、AF。規(guī)則：逢十六進一，后綴為H。 一般表達式為：,,,,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) 二進制轉(zhuǎn)換成十進制 轉(zhuǎn)換規(guī)則：按進制的表達式展開，然后按照十進制運算求和。,,例如：,（2）十六進制轉(zhuǎn)換成十進制 轉(zhuǎn)換規(guī)則：按進制的表達式展開，然后按照十進制運算求和。,,例如：,,(3) 二進制與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換,從低位起由右到左，每四位二進制數(shù)對應一位十六進制數(shù)。
5、例如：,（最后一組不足時左邊添0湊齊4位）,轉(zhuǎn)換規(guī)則：,有符號數(shù)的表示方法,二進制數(shù)的正、負號需用“0”和“1”來表達。一般最高位為符號位，“0”表示正數(shù)，“1”表示負數(shù)。,例如：真值 +123 0111 1011B 真值 -123 1111 1011B,有符號數(shù)：最高位為符號位，“0”表示正數(shù)，“1”表示負數(shù)。 無符號數(shù)：最高位不作為符號位，而當成數(shù)值位。,真值 1111 1011B ？,= 251 = -123,位-字節(jié)-字,位(bit)：二進制數(shù)中的一位，其值不是“1”，就是“0”。 字節(jié)(byte)：一個8位的二進制數(shù)為一個字節(jié)。字節(jié)是計算機數(shù)據(jù)的基本單位。 字(word)：兩
6、個字節(jié)就是一個字，又叫雙字節(jié)。 另外，有時還會用到“半字節(jié)”，即4位二進制。 例如：1000 1110 1100 1011B = 8E CDH,BCD碼,BCD碼（Binary Coded Decimal）用二進制代碼表示的十進制數(shù)，四位二進制代碼（半字節(jié)）可表示1位十進制數(shù)。 用一個字節(jié)表示兩個十進制的數(shù)壓縮的BCD碼： 如 1000 0111B 表示十進制的87 用一個字節(jié)僅表示一位十進制的數(shù)非壓縮的BCD碼： 如 0000 0111B 表示十進制的7,BCD碼的用途：可使計算機直接進行十進制數(shù)運算,例如，23+15=0010 0011B+0001 0101B=001
7、1 1000B=38,ASC碼,字母和字符的二進制數(shù)表示ASC碼(American Standard Code for Information Interchange美國國家信息交換標準字符碼 )。,它采用7位二進制編碼表示128個字符，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,基本邏輯門電路,計算機是由若干邏輯門電路組成的，所以，計算機對于人們給出的二進制數(shù)識別、運算要靠基本邏輯門電路來實現(xiàn)。在邏輯門電路中我們用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和邏輯功能。,開發(fā)手段,為什么學要單片機、怎么學
8、、開發(fā)工具簡介,為什么要學單片機？,單片機是實現(xiàn)機械裝備、電子產(chǎn)品智能化的重要途徑，掌握這門技術(shù)便能在高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地 單片機系統(tǒng)是當前最有發(fā)展前途的高技術(shù)領(lǐng)域之一，國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品設計與研發(fā)人員相對短缺，具有很好的就業(yè)前景 單片機與其它專業(yè)知識相結(jié)合可產(chǎn)生更大的創(chuàng)造力和發(fā)展?jié)摿?怎樣學習單片機,各組成部分既相對獨立，又相互交叉,80C51型單片機,教學目標掌握單片機原理與應用系統(tǒng)設計技能 需要具備單片機硬件、軟件、接口三方面知識,硬件結(jié)構(gòu)（RAM，IO，T/C，INT，UART）,,,,,,,存儲器,輸入/輸出單元,定時/計數(shù)器,中斷系統(tǒng),串行通信,軟件編程,C51語言程序,匯編
9、語言程序,接口系統(tǒng)（LED，KEY，AD，DA，IO擴展）,鍵盤電路,,,,,,數(shù)碼管,鍵盤,模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)模轉(zhuǎn)換,,可編程接口,單片機的學習方法,理論教學掌握基本原理課堂講解+課后復習,實訓教學掌握基本技能教學實訓+實訓報告,,電路實驗箱,虛擬實驗平臺,PROTEUS單片機仿真軟件,,Keil C51簡介 Keil C51是51單片機軟件開發(fā)的C語言和匯編語言環(huán)境，可以進行純軟件仿真；也可以與Proteus軟件聯(lián)合進行仿真。,Keil集成開發(fā)環(huán)境軟件,本講小結(jié),1、單片機是將通用微計算機基本功能部件集成在一塊芯片上構(gòu)成的一種專用微計算機系統(tǒng)，可以作為眾多小型對象的嵌入式微機單元。 2、單片機的發(fā)展趨勢是高集成度、高性能、高性價比、低功耗，8位的51內(nèi)核單片機仍然是目前主流機型。 3、不同數(shù)制轉(zhuǎn)換和基本邏輯門電路是單片機學習所必需的基礎知識，其中掌握二進制數(shù)的規(guī)律是關(guān)鍵。,
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