單片機原理及接口技術第一章微機基礎知識單片機原理及接口技術第一章微機基礎知識1嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器

CPU、DSP、單片機、ASIC常規(guī)外設及其接口

鍵盤、顯示器、打印機等專用外設及其接口

直流電機、步進電機、A/D等操作控制臺和報警設備

閃爍燈、揚聲器等嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)嵌入式處理器2嵌入式計算機軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應用實時監(jiān)控程序：中規(guī)模用戶程序：簡單應用嵌入式計算機軟件系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)：大規(guī)模應用3什么叫單片機？單片機的應用單片機的開展單片機的分類如何學習單片機單片機的開發(fā)思路常用單片機系列介紹初學單片機幾個不易掌握的概念單片機原理及接口技術什么叫單片機？單片機原理及接口技術41、什么叫單片機？SingleChipMicrocomputer(Microcontroller)計算機單板機——同一塊板單片機——同一塊芯片1、什么叫單片機？SingleChipMicroc52、單片機的應用 〔面廣量大〕家用電器上的應用智能儀器儀表上的應用工業(yè)控制上的應用計算機網(wǎng)絡和通信領域上的應用醫(yī)用設備上的應用2、單片機的應用 〔面廣量大〕61.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機

可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器根本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。2.1家用電器上的應用1.智能冰箱

2．智能飯煲

3．智能食品配料機可以這7數(shù)字式測角儀交直流電壓電流表單片機的特點：體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等。結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精細的測量設備〔功率計，示波器，各種分析儀〕。2.2智能儀器儀表上的應用數(shù)字式測角儀交直流電壓電流表單片機的特點：體積小、功耗低、控8數(shù)控車床數(shù)控線切割機床用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構成二級控制系統(tǒng)等。

2.3工業(yè)控制上的應用數(shù)控車床數(shù)控線切割機床用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)9現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進展數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備根本上都實現(xiàn)了單片機智能控制。手機機程控交換機調(diào)制解調(diào)器樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)列車無線通信無線電對講機等。2.4計算機網(wǎng)絡和通信領域上的應用現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進展數(shù)據(jù)通10

醫(yī)用呼吸機各種分析儀監(jiān)護儀超聲診斷設備病床呼叫系統(tǒng)等等電池分析儀

醫(yī)用呼吸機2.5醫(yī)用設備上的應用

醫(yī)用呼吸機電池分析儀醫(yī)用呼吸機2.5醫(yī)用設備上的應用113、單片機的開展有多種說法，其中一種：第一代：1971-1975，4位第二代：1976-1982，8位第三代：1983年以后16位、32位3、單片機的開展有多種說法，其中一種：123.1單片機的開展歷史初級階段〔1974~1976〕兩片集成芯片〔集成工藝限制〕低性能階段〔1976~1978〕INTELMCS-48高性能階段〔1978~1982〕MCS-51更高性能階段〔1983~多種機型并行開展3.1單片機的開展歷史初級階段〔1974~1976〕兩片集133.2單片機的開展趨勢1、低功耗CMOS化象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。更適合于在要求低功耗象電池供電的應用場合。2、微型單片化要求體積小、重量輕、具有多種封裝形式，其中SMD(外表封裝)越來越受歡送，使得由單片機構成的系統(tǒng)正朝微型化方向開展。3、主流與多品種共存在一定的時期內(nèi)，以C8051為核心的單片機占據(jù)半壁江山，各品種單片機陸續(xù)侵占市場的情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同開展的道路。3.2單片機的開展趨勢1、低功耗CMOS化144、單片機的分類器件廠家美國：Intel、Motorola、Zilog、Microchip、Atmel荷蘭:Philips德國：Siemens日本：Nec、東芝、松下等4、單片機的分類器件廠家155、如何學習單片機具備什么知識根底？從哪種單片機學起？

買什么樣的書籍？需要的學習條件和環(huán)境？學習方法？5、如何學習單片機具備什么知識根底？165.1具備什么知識根底？C語言〔或其它根底語言〕：打好編程根底。電子技術：特別是數(shù)字電子技術，是必備的電路根底。微機原理：對計算機根底知識有較好的準備。5.1具備什么知識根底？17

8051單片機的書籍、資料、器材都較多，其派生品也很多，例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機的指令、管腳、內(nèi)部主要構造、用法都與MSC-51一樣。目前其價格較低，你學習的片子也可以做產(chǎn)品，做產(chǎn)品的片子也可以做實驗，當然AVR系列也有這些特點；而PIC及其它系列在這一點上那么顯得不太理想。PIC和AVR的書籍、資料以及器件供給并不理想，不太適合初學者選擇。假設對這些并不在意的話那選擇后者進展學習也未尚不可。5.2從哪種單片機學起？MCS-51、PIC、AVR5.2從哪種單18前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？假設前后都看不懂的書最好先別買，因為這本書短時間內(nèi)不會對你起多大作用。當然假設不是把書當資料查也不必買前后你都懂的書，因為它對你來說有點淺。應以原理書籍為主。其次可以購置一些應用方面的書籍以便參考。前面看得懂，后面看不懂的書籍。

5.3買什么樣的書籍？假19需要哪些器材？電子技術本身與實驗離不開，假設光靠看書是很難理解其原理和學會單片機開發(fā)的。你應該購置相關單片機的芯片、編程器、實驗板，以及開發(fā)單片機的相關軟件。并以邊看書邊實驗的方式進展學習其效果將明顯好的多！由于初學，不可能購置很多昂貴的設備，建議學習用的單片機芯片其程序儲存器是可以反復可擦寫的，如AT89C系列或AVR系列。這樣，在學習燒寫時是無后顧之憂的。5.4學習條件和學習環(huán)境需要哪些器材？5.4學習條20推薦初學者的軟件硬件準備計算機一臺：無特殊要求，可選用經(jīng)濟型電腦。開發(fā)實驗板一塊ISP下載線一條：用于對單片機進展編程下載，可自制。相關軟件：開發(fā)軟件、仿真軟件、ISP下載軟件等。工具書：教材一本，較祥細的手冊類書一本。其它資料：器件資料、應用文檔、實例等，主要由網(wǎng)絡收集。單片機原理及接口技術第一章微機基礎知識215.5ISP-4單片機實驗開發(fā)板單片機芯片電源模塊開關輸入音樂輸出彩燈顯示數(shù)碼管顯示下載接口紅外遙控繼電控制串行模塊5.5ISP-4單片機實驗開發(fā)板單片機電源模塊開關輸入音2251單片機C語言學習編程語言：匯編語言、C語言。匯編語言：機器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強，復雜一點的程序就更是難讀懂，C語言：可讀性和可移植性強，還可以嵌入?yún)R編來解決高時效性的代碼編寫問題。使用C語言肯定要使用到C編譯器，KEILuVISION2是眾多單片機應用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似。KEIL51是一個商業(yè)的軟件，對于我們這些普通愛好者可以到KEIL中國代理周立功公司的網(wǎng)站上下載一份能編譯2K的DEMO版軟件，根本可以滿足一般的個人學習和小型應用的開發(fā)。即使沒有一塊實驗板，甚至沒有一塊單片機，也可以通過KEIL軟件仿真看到程序運行的結(jié)果。

51單片機C語言學習編程語言：匯編語言、C語言。使用C語言肯23KEILuVISION2軟件環(huán)境KEILuVISION2軟件環(huán)境24建立工程選擇所要的單片機編寫程序編譯運行生成HEX文件燒寫芯片單片機c語言根本步驟建立工程單片機c語言根本步驟2551單片機c語言舉例51單片機c語言舉例26調(diào)試運行程序

調(diào)試運行程序27工程選項窗口工程選項窗口285.6單片機學習方法

熟悉和了解單片機的內(nèi)部資源；

熟悉和了解單片機的指令系統(tǒng)；

堅持手、腦并用的原那么；學好相關硬件電路知識，軟件與硬設計結(jié)合，理論與實踐結(jié)合?？?、練、做結(jié)合，多參加工程實踐5.6單片機學習方法

熟悉和了解單片機的內(nèi)部資源；296、單片機的開發(fā)思路確定任務、技術指標選擇機型、劃分軟硬件功能設計硬件電路軟件構造設計搭電路確定算法、框圖 加工組裝樣機編寫程序樣機靜態(tài)測試編譯程序、軟件調(diào)試聯(lián)機仿真調(diào)試 測試樣機硬件 測試程序 測試系統(tǒng)性能 程序固化到EPROM6、單片機的開發(fā)思路確定任務、技術指標307、常用單片機系列介紹MCS-51系列MC68系列PIC16系列MSP430系列AVR系列7、常用單片機系列介紹MCS-51系列31MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機，該系列機有8051、8031、8751。80C51系列是其兼容性單片機，與8051系統(tǒng)構造一樣，但采用CMOS工藝，對8051做了一些擴大，更有特點，功能更強。MCS-51系列Intel公司的高性能8位單片機，該系列機有32MCS51單片機和8051、8031、89C51等的關系這一系列單片機包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在8051的根底上進展功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術授權給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，當然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。MCS51單片機和8051、8031、89C51等的關系這一3389C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和89S51內(nèi)核一樣，89S51針對89C51的明顯的幾個升級如下：程序存儲器寫入方式：二者的寫入程序的方式不同，89C51只支持并行寫入，同時需要VPP燒寫高壓。89S51那么支持ISP在線可編程寫入技術！串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V即可。電源范圍：89S5*電源范圍寬達4～，而89C5*系列在低于和高于的時候那么無法正常工作。

工作頻率：目前89S5*的性能遠高于89C5*,89S5*系列支持最高高達33MHZ的工作頻率，而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

市場價格：由于89C51已經(jīng)全面停產(chǎn),所以在市場價格方面，庫存的89C5*的批發(fā)價格要比89S5*貴將近一倍！

兼容型：89S5*向下兼容89C5*，就是說用89S5*可以替代89C5*使用，同樣的程序，運行結(jié)果一樣。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范例程序。

加密功能：89S5*系列全新的加密算法，這使得對于89S51的**變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權不被侵犯。

抗干擾性：內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

燒寫壽命更長：89S5*標稱的1000次，實際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學者反復燒寫，減低學習本錢。89C51與89S51的區(qū)別

答：89C51和34MC68系列Motorola公司的8位單片機M6801M6804MC6805MC68HC05MC58HC11速度更快，功耗更低、功能更強約占8位機市場的30%份額MC68系列Motorola公司的8位單片機速度更快，功耗更35PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價格低、體積小、速度高、功耗低、C語言編程、程序保密性強、開發(fā)方便，率先采用RISC〔精簡指令集〕，現(xiàn)已成為嵌入式單片機的主流產(chǎn)品之一。PIC系列美國Microchip公司生產(chǎn)，價格低、體積小、速36MSP430系列TI〔德州儀器〕公司推出的新型高性能單片機。16位精簡指令構造可確保運行速度、帶FLASH的微控制器可將功耗降低5倍、具有多種省電模式、型號相當豐富。MSP430系列TI〔德州儀器〕公司推出的新型高性能單片機。37AVR系列美國ATMEL公司推出的全新配置精簡指令集〔RISC〕的單片機系列。高速度、高保密性、低功耗。片內(nèi)程序存儲器采用Flash大多數(shù)指令僅用1個晶振周期采用C語言編程CMOS工藝生產(chǎn)ATMEL公司的單片機可分為AT89、AT90、AT91和智能IC卡等系列，AT90系列屬于增強型RISC內(nèi)載Flash新型嵌入式8位單片機，通常簡稱為AVR單片機。AVR系列美國ATMEL公司推出的全新配置精簡指令集〔RIS388、附錄

初學單片機幾個不易掌握的概念

8、附錄

初學單片機幾個不易掌握的概念398.1總線模擬電路：單獨連線微處理機：總線，即共享連線數(shù)據(jù)總線：器件的數(shù)據(jù)線。控制總線：器件所有的控制線

。地址總線：存儲單元要被分配地址，才能使用，用于地址分配的線被稱為地址總線。8.1總線模擬電路：單獨連線40 這三者都是一串‘0’和‘1’組成的序列。指令：由單片機芯片的設計者規(guī)定的一種數(shù)字，不可由單片機的開發(fā)者更改。地址：單片機內(nèi)部、外部的存儲單元、輸入輸出口數(shù)據(jù)：1.地址〔如MOVDPTR，#1000H〕，即地址1000H送入DPTR。2.方式字或控制字〔如MOVTMOD，#3〕，3即是控制字。3.常數(shù)〔如MOVTH0，#10H〕10H即定時常數(shù)。4.實際輸出值〔如MOVP1，#00H〕8.2數(shù)據(jù)、地址、指令 這三者都是一串‘0’和‘1’組成的序列。8.2數(shù)418.3堆棧堆棧：內(nèi)部RAM的一部份先進后出，后進先出