单片机原理及应用电子教案课件
第一章：单片机概述
1.1 单片机的定义和发展历程
1.2 单片机的特点和应用领域
1.3 单片机的分类和主要性能指标
1.4 单片机的发展趋势和前景
第二章：单片机的基本组成原理
2.1 单片机的硬件组成
2.2 单片机的软件组成
2.3 单片机的工作原理
2.4 单片机的时序和工作状态
第三章：单片机的指令系统
3.1 单片机的指令格式和分类
3.2 单片机的寻址方式
3.3 单片机的常用指令及其功能
3.4 单片机的特殊指令及其功能
第四章：单片机的编程技术和应用
4.1 单片机的编程语言和工具
4.2 单片机的编程步骤和技巧
4.3 单片机的程序调试和优化
4.4 单片机的应用领域及实例
第五章：单片机的接口技术和扩展应用 5.1 单片机接口技术的基本概念
5.2 单片机的并行接口和串行接口
5.3 单片机的外设接口及驱动电路
5.4 单片机的扩展应用及实例
第六章：单片机的中断系统
6.1 中断系统的概念和分类
6.2 单片机中断系统的工作原理
6.3 单片机中断系统的编程和应用
6.4 外部中断源的识别和应用实例
第七章：单片机的定时器和计数器
7.1 定时器和计数器的基本概念
7.2 单片机定时器和计数器的工作原理
7.3 单片机定时器和计数器的编程和应用
7.4 定时器和计数器应用实例
第八章：单片机的串行通信接口
8.1 串行通信的基本概念和标准
8.2 单片机串行通信接口的工作原理
8.3 单片机串行通信的编程和应用
8.4 串行通信接口应用实例
第九章：单片机的人机交互接口
9.1 人机交互接口的基本概念
9.2 单片机与显示器接口的编程和应用 9.3 单片机与键盘接口的编程和应用
9.4 单片机与鼠标和触摸屏接口的编程和应用
第十章：单片机的开发工具和环境
10.1 单片机开发工具的分类和功能
10.2 单片机编程软件的使用和操作
10.3 单片机仿真器和调试器的工作原理和使用方法
应用技术
－ ■Ｉ
基于ＭＣ９Ｓ０８ＱＧ８的ＳＰＩ数字温度传感器的设计应用
芦范
（１ ２．商丘职业技术学院 郭江涛ｚ
河南商匠４７６０００）
［摘要］介绍了基于ＭＣ９ＳＯ８ＱＧ８的ＳＰＩ单线双向方式连接数字温度传感器的应用设计。采用飞思卡尔（Ｆｒｅｅｓｅａｌｅ）公司新推出的低功耗、高性能Ｍｃ９ｓＯ８ＱＧ８
单片机为主控制器，采用低功耗、高灵敏度的Ｌ￣９５０７１数字温度传感器，通过单片机的ＳＰＩ接口以 线双向方式实现通信。从而实现测温和实时显示温度功能，
节约了管脚并为依靠ＳＰＩ单线双向方式通信提供参照。 ［关键词］单片机数字温度传感嚣 串行外设接口 单线双向模式
中图分类号：ＴＰ３６８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ ９１４Ｘ（２０１０）０５ ０２５７～０１
１引言 随着技术发展，特别是应对复杂功能设计的设备，要求尽可能节约芯片管
脚等资源，以提高集成度和系统的可扩充性。本文介绍了对带有ｓＰＩ接口的
ＬＭ９５０７１数字温度传感器的单线双向数据通信实例。 ２系统主要功能和结构
利用ＬＭ９５０７ １采集温度并将经过Ａ／Ｄ转换后的温度值由ＳＰＩ传递给
ＭＣ９ＳＯ８ＱＧ８单片机，经单片机处理后的数据被送至４位共阳极的八段码ＬＥＤ显
示器中显示出来，本设计的特点是利用ＭＣ９ＳＯ８ＱＧ８单片机的ＳＰＩ接口以草线双
向方式数据通信而非 般单片机为实现单线双向模式需要额外增加硬件设计 或是占用管脚进行模拟，可以节约管脚并不影响数据传输效率。它由作为控
制核心ＭＣ９Ｓ０８ＱＧ８单片机、ＬＭ９５０７ ｉ温度传感器模块、ＬＥＤ显示模块、和
电源、时钟、复位电路等共同构成。
３硬件设计与实现
３ １ ＭＯ９ＳＯ８０Ｇ８介绍ｍ ＭＣ９ＳＯＳＱＧ８（以下简称为ＱＧ８），是美国飞思卡尔公司新推出的一款８位单片
机，采用高性能、低功耗的ＨＣＳ０８内核，具有很高集成度，内有８ＫＦＬＡＳＨ和
ｌ２ＲＡＭ，用于用户数据和程序存储编程：集成了ＳＰＩ、ＩＩＣ、ＳＣＩ、ＡＤＣ、ＫＢＩ、
第一章 基础理论
1.1 单片机程序设计与应用系统开发过程
单片机的行为是受程序控制的，因此开发与使用单片机必然会遇到程序设计的问题，单片机设计是一个硬件与软件结合的问题，而其软件设计的工作往往占有更多的成分。一个完整的嵌入式系统开发过程，除了硬件电路的设计外，软件工作包括程序编辑、汇编或编译、程序下载、程序调试、脱机验证等过程。
程序的编辑就是按照一定的格式，采用汇编或者C等高级语言进行编写。早期的单片机程序设计在DOS环境下符合一定的格式编辑，然后采用一个合适的软件汇编，生成二进制等CPU能识别的目标代码，将单片机（内带程序存储器的情形）或程序存储器放入编程器，编程器通过串口或USB等接口与PC机相连，将PC机存放的CPU能识别的代码下载到单片机或程序存储器中。图1-1是一个简单的说明。
图1-1 程序设计过程
采用以上方式进行开发的情形下，单片机必须是能从电路板上取下来，这对贴片封装的单片机就无能为力了。此时为了能在线仿真调试，需要昂贵的仿真头和仿真电缆与软件，而且几乎没有仿真器能做到100%的功能仿真，甚至有的问题正是来自于仿真器。随着技术的发展，采用ISP技术，只要在目标电路板上预留一个接口，通过一个很小的下载器，与PC机串、并口或USB口相连，就可以进行程序的调试与下载，尤其是有的单片机具有JTAG接口，下载调试更加方便，调试尽可能少占用单片机资源，更有甚者，像freescale的单片机，内置背景调试控制器（BDC ，Background Debug Controller），支持一线ISP和程序调试。目前程序开发需要的各种软件，如编辑、汇编、编译、链接、调试、下载等都集成到一个环境下（集成开发环境IDE），这些开发环境有的是针对某种单片机，由单片机厂商提供，有的则比较通用一些，这些开发环境如Silicon Laboratories，AVR Studio，Keil uVision，Freescale CodeWarrior等。
飞思卡尔飞思卡尔单片机快速上手指南单片机快速上手指南
飞思卡尔飞思卡尔半导体半导体IMM FAE团队
2014年9月 · 审阅稿
飞思卡尔半导体是全球领先的单片机供应商，其单片机产品包含多种内核，有数百个系列。
为支持用户使用这些产品，飞思卡尔提供了丰富的网站资源、文档及软硬件工具，另外，我们
还有众多的第三方合作伙伴及公共平台的支持。对于不熟悉飞思卡尔产品和网站的初学者来说，
了解和使用这些资源这无疑是一个令人望而生畏的浩瀚工程。本指南的目的，就是给初学者提
供一个指导，让他们不被这些海量信息淹没；用户根据本指导提供的操作步骤，能迅速找到所
需的资源，了解如何使用相关的工具。
在本指南中，我们以飞思卡尔的新一代Kinetis单片机K22系列为例，介绍了如何获取与之
相关的资源，如何对其进行软硬件设计和开发。实际上，这些方法也适用于其它的单片机系列。
当然，对于其它有较多不同之处的产品，我们也会继续推出相应的文档，供广大用户参考。
目录
第一章. 如何获取技术资料与支持
第二章. 如何如何选择选择选择产品产品产品、、申请样片及购买申请样片及购买少量少量少量芯片芯片芯片和和开发工具
第三章. 飞思卡尔飞思卡尔单片机的开发环境单片机的开发环境单片机的开发环境、、开发工具开发工具和生态系统和生态系统
第四章. 如何如何阅读飞思卡尔的技术文档阅读飞思卡尔的技术文档
第五章. 飞思卡尔飞思卡尔单片机硬件设计指南单片机硬件设计指南
第六章. 飞思卡尔飞思卡尔单片机单片机单片机软软件开发开发指南指南
第一章第一章 如何如何获取技术资料与支持获取技术资料与支持
1.1 概述
当用户使用飞思卡尔单片机芯片时，如何获取芯片的数据手册（Datasheet）、参考设计
（Reference Manual）和官方例程等资源呢？另外当用户遇到了技术问题该如何获得帮助和解答
呢？这里以Kinetis的K22系列芯片为例为大家介绍如何解决这些问题。 1.2 如何如何查找芯片的查找芯片的查找芯片的技术资料技术资料
