《单片机》PPT课件

1
5
Intel MCS-52 子系列
8032 8052 80C32 80C52
8752
87C52
256 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
ATEML
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K) （20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
S1 S2 S3 S4 S5 S6
P1
P2
ALE
读操作码
空读
1．程序计数器PC(Program Counter) 一个16位的公用存放器，用来存放下一
条指令的地址。它具有自动加1的功能。 特点：
▼它是16位的按机器周期自动加1计数器 ▼总指向下一条指令所在首地址(当前PC值)
▼一切分支/跳转/调用/中断/复位 等操作 的本质就是:改动 PC 值
2．指令存放器 一个8位的存放器，用于暂存待执行的
有内部和外部两种时钟产生方式。 单片机的消费工艺不同，接法也不同。
在XTALl和XTAL2两端接晶体或 陶瓷谐振器，与内部反向器构成稳 定的自激振荡器。
参数选取：C1、C2起稳定振荡 频率，快速起振的作用。
外接晶振时：Cl和C2选择10～30pF 外接陶瓷谐振器时： Cl和C2的典型值约为 40±10pF。 振荡频率范围普通是1.2MHz～12MHz，有的 可达40MHz。
分别占据83H和82H两个地址。
5. 定时控制部件与时序
功能：在规定的时辰发出各种操作所需的全部 内部和外部的控制信号，协调各功能元件任务， 完成指令所规定的功能。

2024/1/29
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其他常用外部设备接口技术
键盘接口
显示接口
通过扫描键盘矩阵或采用专用键盘接口芯 片实现键盘输入。
采用LED数码管、LCD液晶显示屏等显示设 备，通过单片机的I/O端口或专用显示驱动 芯片实现数据显示。
打印机接口
传感器接口
通过并行或串行接口与打印机连接，实现 数据的打印输出。
2024/1/29
片内资源丰富，包括RAM、ROM、定时器/计数器、串行通信接口等。
5
主要特点及应用领域
可扩展性强，可通过外部扩展芯片实现更多功能。
功耗低，适用于便携式设备。
应用领域
2024/1/29
6
主要特点及应用领域
工业控制
仪器仪表
通信设备
汽车电子
如电机控制、温度控制 等。
2024/1/29
如智能仪表、测量仪器 等。
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并行I/O口扩展方法
2024/1/29
简单I/O口扩展
利用单片机的空闲I/O端口，通过数据总线和控制总线与 扩展芯片连接，实现并行I/O口的扩展。
可编程I/O口扩展
使用可编程并行I/O接口芯片，如8255、8155等，通过编 程设置芯片的工作方式，实现灵活的I/O口扩展。
总线式I/O口扩展
采用总线式结构，将多个I/O接口芯片挂在总线上，通过 总线仲裁和地址译码电路实现I/O口的扩展。
26
串行通信接口技术
1
RS-232C接口
采用负逻辑电平，通过MAX232等电平转换芯片 与单片机的串行口连接，实现串行通信。
2
RS-485接口
采用差分信号传输方式，具有高抗干扰能力和远 距离传输能力，通过专用芯片与单片机的串行口 连接。

具体应用包括智能照明、智能安防、智能环境监测等，通过 单片机与传感器、执行器等设备的配合，实现对家居环境的 智能调节和控制。
工业自动化控制系统
工业自动化控制系统是单片机最小系统的重要应用领域之 一，通过单片机实现对工业设备的自动化控制，提高生产 效率和产品质量。
具体应用包括自动化生产线控制、工业机器人控制等，通 过单片机与各种传感器、执行器等设备的配合，实现对工 业设备的精确控制和自动化操作。
上电复位是指单片机上电后自 动进行复位操作；人工复位则 是通过手动按下复位按钮进行 复位。
复位电路的设计需要考虑单片 机的复位要求以及稳定性。
存储器扩展电路设计
单片机内部存储器容量有限，当需要存储大量数 据时需要进行外部存储器扩展。
常用的外部存储器扩展芯片有RAM、EEPROM、 Flash等类型。
单片机最小系统在物联网中的应用前景
01
02
03
智能家居控制
单片机最小系统可以作为 智能家居控制的核心，实 现家电的远程控制和自动 化控制。
智能农业监测
单片机最小系统可以用于 监测农田环境参数，实现 精准农业和智能化农业管 理。
智能物流管理
通过单片机最小系统，可 以实现物流设备的智能化 管理，提高物流效率和降 低成本。
02
单片机最小系统的硬件设 计
电源电路设计
01
电源电路是单片机最小系统的能 源供给部分，为整个系统提供稳 定的直流电压。
02
常用的电源电路有线性电源和开 关电源两种类型。
线性电源电路简单，但效率较低 ，发热量大；开关电源效率高， 但电路复杂。
03
电源电路的设计需要考虑单片机 的功耗、工作电压和稳定性要求
《单片机最小系统》ppt课 件

三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构，称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构， 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻， 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。

无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等 设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器 进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不 断提高，功能不断丰富，应用领域也不 断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领 域中的重要分支，广泛应用于各个领 域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统 中，如过程控制、数据采集、机械臂控制 等。

单片机在智能家居领域中也得到了广泛应 用，如智能门锁、智能照明、智能空调等 。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯 片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于 低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模 块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋 势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存 、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证 程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪 烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的 按键输入，并相应地控制 输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定 时器功能，以实现定时控 制或时间间隔测量。

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单片机原理及应用说 课ppt课件
目录
• 课程介绍与目标 • 单片机基本原理 • 单片机外部扩展技术 • 单片机接口技术 • 单片机应用系统设计实例分析 • 实验教学内容安排与考核方式 • 课程总结与展望
01 课程介绍与目标
课程背景与意义
信息技术发展迅速， 单片机作为嵌入式系 统核心，应用广泛
适应社会对单片机应 用人才的需求，提高 学生就业竞争力
新能源与节能环保
在新能源和节能环保领域，单片机将应用于太阳能、风能 等可再生能源的转换和控制，以及能源管理和节能控制等 方面。
工业自动化与智能制造
在工业自动化领域，单片机将作为控制器和执行器广泛应 用于各种自动化设备中，提高生产效率和产品质量。
人工智能与机器人
随着人工智能技术的不断发展，单片机将作为机器人的核 心控制单元，实现机器人的感知、决策和执行等功能。
内部结构和工作原理
内部结构
主要包括中央处理器（CPU）、 存储器（ROM、RAM）、I/O接 口、定时器/计数器、中断系统
等。
工作原理
单片机通过执行存储在存储器中 的程序，实现对外部设备的控制 和数据处理。程序由一系列指令 组成，指令在CPU中执行，完成
各种操作。
时序与复位
单片机的时序是指各部件之间协 调工作的时间顺序。复位操作是 将单片机恢复到初始状态，以便
D
简易计算器设计
设计目标
实现基本的数学运算功能，包括加、 减、乘、除等。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通过按 键输入数字和运算符，经过处理后在 显示屏上显示结果。
硬件组成
单片机、按键、显示屏、电阻、电容 等。
软件设计
编写程序实现按键输入识别、数学运 算处理、结果显示等功能。

1．定时器/计数器控制寄存器TCON
位7
位6
位5
位4
位3
位2
位1
位0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
IT0：外部中断INT0触发方式选择 位。可由用户用软件选择。 • IT0=1：设定外部中断引脚信号为下降 沿触发方式。 •
IT1：外部中断INT1触发方式选择 位，其功能类似于IT0。 • IE0：外部中断INT0触发有效标志 位。 • IE1：外部中断INT1触发有效标志 位，其功能类似于IE0。 •
•
定时器0与定时器1标志为TF0与TF1， 在定时器溢出周期的S5P2设置。然后其值 在下一周期由电路查询。然而，定时器2标 志TF2是在S2P2设置且在定时器溢出的同 一周期内被查询。 Nhomakorabea•
若请求有效且响应的条件正确，至请 求的服务例程的硬件子例程调用将是下一 条要执行的指令。CALL自己需要两个周期。 因此，在外部中断请求的激活与服务例程 的第一条指令的执行开始之间，至少需要3 个完整的机器周期。图7-9所示为中断响应 时序。
图7-4 中断响应、服务及返回流程图
7.3 80C51中的中断结构
7.3.1 中断启用
图7-5 MCS-51中断源
图7-6 80C51中的IE（中断启用）寄存器
7.3.2
中断优先权
图7-7 80C51中的IP（中断优先级）寄存器
7.3.3
•
中断如何处理
在操作中，所有中断标志在每个机器 周期的S5P2期间被采样。在下一个机器周 期期间查询采样。若找到一启用的中断的 标志已设置，中断系统生成一LCALL至在 程序存储器中的适当单元，至中断服务例 程的LCALL的生成，由以下3个条件中的任 一个阻断：

表1.1 MCS-51系列单片机配置一览表
系列
无 ROM
片内存储器/KB
片内
片内
片内
定时器/
串行
片内
并行 I/O
计数器
I/O
ROM EPROM FEPROM RAM
中断源 制造工艺
MCS-51 子系列
8031 80C31
8051 4 KB
80C51 4 KB
8751 4 KB
87C51 4 KB
128 B 2×16 位 2×8 位 1 89C51 128 B 2×16 位 2×8 位 1
5
HMOS
5 CHMOS
MCS-52 子系列
8032
8052 8 KB
80C252 80C232
8 KB
8752 8 KB 87C252 8 KB
256 B 3×16 位 2×8 位 1 89C52 256 B 3×16 位 2×8 位 1
6
HMOS
6 CHMOS
三、MCS-51系列单片机的内部结构 MCS-51单片机结构框图如图1.1所示，各功能部件由内 部总线连接在一起。 MCS-51单片机芯片内部集成包括下列部件： (1) 一个8位微处理器CPU。 (2) 256 B数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 (3) 4 KB内部程序存储器ROM。
表1.4 RAM中的位寻址区地址表
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
07
06
05
04
03
02
01
00
0F
0E
0D
0C
0B
0A
09
08

THANKS
感谢观看
51单片机ppt课件
目录
• 51单片机概述 • 51单片机结构与原理 • 指令系统与汇编语言程序设计 • 中断系统与定时/计数器应用 • 串行通信接口原理及应用实例分析 • 并行扩展技术及其在外围设备中的应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
51单片机概述
定义与发展历程
定义
51单片机是指基于Intel 8051内核 的单片机，是一种集成度高、功能 强大的微控制器。
定时/计数器工作原理及设置方法
工作原理
定时/计数器是对机器周期进行计数， 实现定时或计数功能。
设置方法
工作模式
包括模式0（13位定时/计数器）、模 式1（16位定时/计数器）、模式2（8 位自动重装载定时/计数器）和模式3 （特殊功能寄存器）。
通过编程设置定时/计数器的工作模式、 计数初值、启中所取得的成果，如完成的实验、 项目、作业等，并分享自己的学习经验和心得。
不足之处分析 学生分析自己在课程学习中存在的不足之处，如对某些知 识点的理解不够深入、实验技能有待提高等，并提出改进 措施。
未来学习计划与目标 学生根据自己的实际情况和需求，制定未来的学习计划和 目标，如深入学习某一领域的知识、参加相关竞赛或项目 等。
分时操作、实时处理、故障处 理。
外部中断0、定时器0中断、外 部中断1、定时器1中断、串行 口中断。
高优先级中断可以打断低优先 级中断。
外部中断触发方式选择
1 2
电平触发方式 外部中断请求信号为低电平时有效。
边沿触发方式 外部中断请求信号由高电平跳变为低电平时有效。
3
定时器/计数器溢出触发方式 定时器/计数器溢出时产生中断请求。

IF语句的应用
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
1
教材分析
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学情分析
3
教学目标
4
教学方法
5
教学过程
说课内容
IF思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
主讲教师
❖王娇：沈阳职业技术学院软件学院-机电
技术部-电气教研室-理实教师
主讲课程：单片机原理及接口技术（实训）、
模拟电子技术、数字电子技术、电工基础、电力 电子技术、电子工艺（实训）等。
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投影仪 单片机开发仪
使用教具
IF语句的应用
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
2 学情分析
90后 浮躁 激情 新鲜事物敏感
耐心
创新
激情
教学难点
技术前沿
IF语句的应用
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
3 教学目标
1、理解并掌握中断 概念和相关寄存器 使用； 2、掌握中断程序的 编写。
培养学生逻辑思维能 力和合作学习。