郭天祥单片机教程幻灯片

单片机,十天征服你！,自我介绍,姓名：郭天祥 出生年月：1983年10月 家乡：新疆伊宁 邮箱：txmcu163.com 电话：13796625294 网站：www.txmcu.com 2004年5月首次与电子元件见面，6月开始学习单片机，9月参加黑龙江省大学生电子设计大赛获一等奖，04年主要学会了单片机的汇编语言编程和非常简单的常用电路设计。,05年开始学单片机C语言编程，5月获学校五四杯电子设计竞赛二等奖，6月参加“枭龙杯”全国空中机器人比赛于11月在成都举行，获全国亚军，9月参加“索尼杯”全国大学生电子设计竞赛未获奖。05年期间学会了C语言、C+语言、VC+编程、VHDL语言、FPGA/CPLD（可编程逻辑器件）。,06年5月获校五四杯电子设计大赛一等奖，同年被免试保送信通学院读硕士研究生。06年开始和同学一起对外承接工程项目，同时学习DSP（数字信号处理器），8月建立了个人网站（天祥电子），主要是产品宣传与销售。 07年5月获校五四杯电子设计大赛一等奖，黑龙江省挑战杯电子设计竞赛一等奖。07年主要对外承接工程项目，同年学习ARM7（嵌入式系统设计）。,以此鼓励同学们，希望同学们从现在开始你们的电子创新生活，只要大家有信心、有热情，不久的将来必将硕果累累、前途无量。,第一讲,学单片机需要什么基础？ 什么是单片机、单片机能做什么、怎么开始学习单片机。 学单片机需要的一些预备知识 C51基础知识。 了解TX-1C单片机学习板系统结构 如何用TX-1C单片机学习板在短时间内掌握51单片机和C语言编程。 KEIL工程建立详细介绍及KEIL软件使用方法 从点亮实验板上的一个发光二极管开始,学单片机需要什么基础？ 与以前所学的知识关联很少； 只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑关系等； 对各种器件的概念基本上是从0开始； 如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础； 所有人都站在了同一起跑线上;,什么是单片机？ 单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。,单板机,单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。,单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。,单板机,单片机,单片机能做什么,实物展示 用到单片机的项目经验介绍 手持粮库温度寻检设备 毕设答辩打分器 电话台灯 自动感应水龙头 凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等,工业自动化：数据采集、测控技术。 智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。 消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通讯方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。 武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。 等等,怎么开始学习？,实践第一。 补充必要的理论知识，即缺什么补什么。 做工程项目积累经验。（可在网络上搜集题目，也可自己有什么想法大胆的去试验）,预备知识,电平特性 2进制与16进制的表示及转换 二进制数的逻辑运算 8051单片机介绍 C51基础知识,关于电平特性,数字电路中只有两种电平：高和低 （本课程中）定义单片机为TTL电平： 高 +5V 低 0V RS232电平：计算机的串口 高 -12V 低+12V 所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片max232（实验板上左下角）。,二进制,数字电路中的两种电平特性决定了它 0 0 6 110 1 1 7 111 2 10 8 1000 3 11 9 1001 4 100 10 1010 5 101 11 1011,十六进制,是二进制的简短表示形式。 十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 熟练掌握二进制与十六进制之间的转换。 规律：一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数。,如：0001B - 1 - 1H B表示为二进制，H为十六进制 1001B - 9 - 9H 1010B - 10 - AH 0010 1100 - 44 - 2CH,各种进位制的对应关系,二进制数的逻辑运算,1. “与”运算 “与”运算是实现“必须都有, 否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“· ”, 其运算规则如下: 0·0=0, 0·1=1·0=0, 1·1=1,2. “或”运算 “或”运算是实现“只要其中之一有, 就有”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1,3. “非”运算 “非”运算是实现“求反”这种逻辑的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。 其运算规则如下:,4. “异或”运算 “异或”运算是实现“必须不同, 否则就没有”这种逻辑的一种运算, 运算符为“”。其运算规则是:,80C51系列介绍, Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； Philips、华邦、Dallas 、STC Siemens(Infineon)等公司的许多产品 。 补充：关于型号的介绍,80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。当前常用的80C51系列单片机主要产品有：,80C51的引脚封装,总线型,非总线型,总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。 外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）和控制总线 CBControl Bus）。,CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；,五个中断源的中断控制系统； 一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。,C51知识,C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。目前，使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。用C语言开发系统可以大大缩短开发周期，明显增强程序的可读性，便于改进、扩充和移植。而针对8051的C语言日趋成熟，成为了专业化的实用高级语言。,C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持，很多硬件开发都用C语言编程，如：各种单片机、DSP、ARM等. C语言程序本身不依赖于机器硬件系统，基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。 C提供了很多数学函数并支持浮点运算，开发效率高，故可缩短开发时间，增加程序可读性和可维护性。,C-51的特点,C-51与ASM-51相比，有如下优点： 1. 对单片机的指令系统不要求了解，仅要求对8051 的存贮器结构有初步了解； 2. 寄存器分配、不同存贮器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理； 3. 程序有规范的结构，可分成不同的函数，这种方式可使程序结构化； 4. 提供的库包含许多标准子程序，具有较强的数据处理能力； 5. 由于具有方便的模块化编程技术，使已编好程序可容易地移植；,C51的数据类型,基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C语言中的基本数据类型,类型,符号,关键字,数的表示范围,所占位数,整型,字符型,实型,有,无,(signed) int,16,-3276832767,(signed) short,16,-3276832767,(signed) long,32,-21474836482147483647,16,unsigned int,065535,32,04294967295,unsigned long int,unsigned short int,16,065535,有,float,32,3.4e-383.4e38,有,double,64,1.7e-3081.7e308,有,char,8,-128127,无,unsigned char,8,0255,C51的数据类型扩充定义,sfr:特殊功能寄存器声明 sfr16:sfr的16位数据声明 sbit:特殊功能位声明 bit:位变量声明 例：sfr SCON = 0X98; sfr16 T2 = 0xCC; sbit OV = PSW2;,例： 数据类型 变量名 char var1; bit flags; unsigned char vextor10; int wwww; 注意：变量名不能用C语言中的关键字表示。,C-51数据的存储类型,C-51的包含的头文件,通常有:reg51.h reg52.h math.h ctype.h stdio.h stdlib.h absacc.h 常用有:reg51.h reg52.h （定义特殊功能寄存器和位寄存器）； math.h （定义常用数学运算）；,C-51的运算符 与C语言基本相同： + - * / （加 减 乘 除） = （位右移 位左移） & | (按位与 按位或) (按位异或 按位取反),C-51的基本语句,与标准C语言基本相同： if 选择语言 while 循环语言 for 循环语言 switch/case 多分支选择语言 do-while 循环语言,中断服务程序,函数名（）interrupt n using m 函数内部实现 . ,I/O口定义,sbit beep=P23;,单片机主要掌握以下几点,最小系统能够运行起来的必要条件。 1.电源 2