單片機(jī)原理及應(yīng)用 教學(xué)課件 作者 匡忠輝 第1章--概述.ppt

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1、第一章、單片機(jī)概述及結(jié)構(gòu)原理1.1什么是單片機(jī)1.2單片機(jī)發(fā)展概況及應(yīng)用1.3數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換1.4MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.5MCS-51單片機(jī)引腳及功能1.6時(shí)鐘與時(shí)鐘電路1.7復(fù)位及復(fù)位電路1.8MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置1.9MCS-51單片機(jī)并行I/O結(jié)構(gòu)1.1什么是單片機(jī)單片機(jī)，亦稱單片微型計(jì)算機(jī)。它是把中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出端口(I/O)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等計(jì)算機(jī)主要功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。這種微型計(jì)算機(jī)因其制作在一塊芯片上而被稱為單片機(jī)。單片機(jī)芯片實(shí)物圖（從左至右:8031、8051、8751）回目錄

2、1.2單片機(jī)發(fā)展概況及應(yīng)用一、單片機(jī)發(fā)展概況第一階段(1974年—1978年)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的初級(jí)階段。以Intel公司生產(chǎn)的MCS—48單片機(jī)系列為代表，該系列單片機(jī)內(nèi)集成了1個(gè)8位CPU、27根I／O口線和1個(gè)8位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，片內(nèi)存儲(chǔ)器RAM、ROM容量較小，它們的尋址范圍均不大于4KB，無串行接口等。第二階段(1978年—1982年)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的高性能階段。由于8位單片機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，故各公司和生產(chǎn)廠家都不斷改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能，使單片機(jī)功能大大增強(qiáng)，此階段單片機(jī)都有串行接口、16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器和多級(jí)中斷控制系統(tǒng)，片內(nèi)RAM、ROM容量也都有增加，且尋址范圍

3、均可達(dá)64KB。這類單片機(jī)以Intel公司的MCS—51系列單片機(jī)為主流。第三階段(1982年至今)：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展和16位、32位單片機(jī)的推出階段。這個(gè)階段，一方面不斷完善和提高8位單片機(jī)的性能，另一方面推出了16位、32位單片機(jī)。二、單片機(jī)應(yīng)用由于單片機(jī)具有良好的控制性能、體積小、性價(jià)比高，且配置形式豐富，近年來單片機(jī)在各種領(lǐng)域都獲得了極為廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)已滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。其應(yīng)用領(lǐng)域可大致分成以下幾個(gè)方面：一、機(jī)電一體化產(chǎn)品二、智能化儀器儀表三、實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)四、家用電器另外，單片機(jī)在娛樂電子、道路照明、交通工具等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。回目錄

4、1.3數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換1.3.1數(shù)制所謂數(shù)制，是人們利用符號(hào)計(jì)數(shù)的一種科學(xué)方法,數(shù)制有很多種，計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制和十六進(jìn)制三種。一．十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)有四個(gè)主要特點(diǎn)：1．它有10個(gè)基本數(shù)字元素，即：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。2．基數(shù)為10，逢十進(jìn)一。3．在數(shù)碼尾用D(Decimal)表示十進(jìn)制數(shù)。由于在日常生活中最常用，所以通?？墒÷訢。如35D，可簡(jiǎn)寫為35。4．按權(quán)展開式為：D=Kn-1×10n-1+Kn-2×10n-2+…+K0100+K-1×10-1+…+K-m×10-m其中Ki表示十進(jìn)制數(shù)D的第i位,權(quán)為10i，Ki為系數(shù)；n

5、表示小數(shù)點(diǎn)左邊的位數(shù)，m為小數(shù)右邊的位數(shù)。二．二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)有四個(gè)主要特點(diǎn)：1．它有2個(gè)基本數(shù)字元素，即：0、1。2．基數(shù)為2，逢二進(jìn)一。3．在數(shù)碼尾用B(Binary)表示二進(jìn)制數(shù)。如01111100B。4．按權(quán)展開式為：B=Kn-1×2n-1+Kn-2×2n-2+…+K0×20+K-1×2-1+…+K-m×2-m其中Ki表示二進(jìn)制數(shù)B的第i位,權(quán)為2i，Ki為系數(shù)；n表示小數(shù)點(diǎn)左邊的位數(shù)，m為小數(shù)右邊的位數(shù)。例如：01111000B=0×27+1×26+1×25+1×24+1×23+0×22+0×21+0×20三．十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)有四個(gè)主要特點(diǎn)：1．它

6、有16個(gè)基本數(shù)字元素，即：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。2．基數(shù)為16，逢十六進(jìn)一。3．在數(shù)碼尾用H(Hexadecimal)表示十六進(jìn)制數(shù)。如50H。4．按權(quán)展開式為：H=Kn-1×16n-1+Kn-2×16n-2+…+K0×160+K-1×16-1+…+K-m×16-m其中Ki表示十六進(jìn)制數(shù)H的第i位,權(quán)為16i，Ki為系數(shù)；n表示小數(shù)點(diǎn)左邊的位數(shù)，m為小數(shù)右邊的位數(shù)。十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121

7、100C501015131101D601106141110E701117151111F表10～15各數(shù)制表達(dá)情況表1.3.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換三種數(shù)制之間整數(shù)的轉(zhuǎn)換方法示意圖如下圖所示。一．二進(jìn)制與十進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換1．二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只要把要轉(zhuǎn)換的數(shù)按權(quán)展開后相加即可。例如：10000101B=1×27+0×26+0×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20=128+4+1=1332．十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)常用的方法是“除2取余法”.例如：將十進(jìn)制數(shù)20轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)20210252221余數(shù)0010201最高位最低位由此得：

8、20D=10100B二．