单片机原理及应用ppt(曹克澄)

1、前言 本课件配套机械工业出版社出版的单片机原理及应用（第2版）（曹克澄主编）教材而制作的，参与本课件制作的人员由上海电机学院曹克澄（第3章、第4章、第6章、第8章）、四川信息职业技术学院熊建云（第1章、第2章）、安徽机电职业技术学院余丙荣（第5章）、辽宁机电职业技术学院周兵（第7章、第9章）组成，曹克澄对本课件进行统稿，由于时间仓促，本课件有不足之处，恳请读者提出宝贵意见,并恳请读者提出修改建议。 E-mail:,http:/,第1章 基础知识 第2章 MCS-51系列单片机的结构和时序 第3章 MCS-51系列单片机指令系统 第4章 MCS-51系列单片机中断系统 与定时计数器 第5章 存储器扩展技术 第6章 并行 IO扩展技术 第7章 串行通信技术 第8章 IO设备接口技术 第9章 单片机应用系统设计,http:/,第1章 基础知识 本章重点：了解微型计算机的基本结构和工作原理； 掌握单片机的概念及应用场合； 掌握计算机中的数制与编码。 1.1 微型计算机简介 1.2 单片机简介 1.3 计算机中的数制与编码 本章小结,http:/,1.1 微型计算机简介 1.1.1 微型计算机的

2、发展 1.微型计算机的发展 第一代微处理器 例： Intel 40044位 第二代微处理器 例：Intel 80808位 第三代微处理器 例：Intel 808616位 第四代微处理器 例：Intel8048632位 第五代微处理器 例：Intel公司的Pentiumg64位,http:/,2.微型计算机的应用 数值计算 控制 信息处理与管理 人工智能,http:/,1.1.2 微型计算机的组成及工作原理 1.微型计算机的常用术语 位（bit）： 位是计算机所能表示的最基本、最小的数据单位。 位有两种状态：0和1。 字节（Byte）： 一个连续的8位二进制数称为一个字节，即： 1Byte8bit，通常以字节为单位来存放数据。 字（Word）：是计算机内部进行数据处理的基本单位 。 字通常与计算机内部的寄存器、算术逻辑单元、数据总线的宽度相一致。,http:/,存储器容量更大单位： KB（1KB1024B210B） MB（1MB1024KB220B） GB（11024MB230B） 指令（instruction）：是规定计算机进行某种操作的命令。 指令系统（instruction set

3、）：指一台计算机所能执行的全部指令。 程序（program）：是指令的有序集合，是一组为完成某种任务而编制的指令序列。,http:/,2.微型计算机的组成,http:/,（1）中央处理单元（CPU） CPU主要由运算器、控制器组成。 （2）存储器 存储器的主要功能 是存放程序和数据。 存储器中存放二进 制数的单元称为存储 单元。,http:/,（3）输入/输出接口（I/O接口） 完成外设与CPU的连接； 转换数据传送速度； 转换电平； 将I/O设备的状态信息反馈给CPU等。 （4）总线（Bus） 总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 数据总线DB（Data Bus）：双向通信总线。 地址总线AB（Address Bus）：单向通信总线。 控制总线CB（Control Bus）：单向通信总线。,http:/,3.微型计算机的工作原理 （1）取指令 CPU选中存储单元； CPU向存储器发出读取数据的控制信号； CPU通过DB读入指令代码。 （2）分析、执行指令过程 CPU读取指令代码后进行译码； CPU根据译码结果发出为完成此指令所需要的控

4、制信号； 执行指令所规定的操作。,http:/,1.2 单片机简介 常见计算机：,http:/,一般计算机的结构：,http:/,显示器,主机,鼠标,键盘,微型计算机系统,http:/,什么是单片机？ 单片机就是将组成微型计算机的CXPU、存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口等几个部分，全部集成在一块芯片内所组成的微型计算机，就称为单片机。,http:/,1.2.1 单片机的发展概况 单片机的发展方向 低电源、低功耗 外围接口电路内装化 工艺的进步及抗干扰能力的提高 存储能力和Internet连接,http:/,1.2.2 单片机的特点 体积小、结构简单、可靠性高； 控制功能强 ； 低电压、低功耗 优异的性能/价格,http:/,1.2.3 单片机的应用,http:/,1.2.4 MCS-51系列单片机简介 MCS-51系列基本产品型号： 8051、8031、8751称为 51子系列。 不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。,http:/,硬件配置基本配置： 1. 8位CPU 2. 片内ROM/EPROM、RAM 3. 片

5、内并行 I/O接口 4. 片内16位定时器/计数器 5. 片内中断处理系统 6. 片内全双工串行I/O口,http:/,1.3 计算机中的数制与编码 1.3.1 数制 数制：是按进位原则进行计数的一种方法，即进位计数制。 十进制数 （1）记数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；书写时用“D”作后缀（一般省略）。 （2）进位原则：“逢十进一”。 （3）按权展开式：,http:/,二进制数 （1）记数符号：0、1；书写时用“B”作后缀。 （2）进位原则：“逢二进一”； （3）按权展开式：,http:/,十六进制数 （1）记数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；书写时用“H”作后缀。 （2）进位原则：“逢十六进一”； （3）按权展开式：,http:/,http:/,记住：十六进制与十进制、十六进制与二进制对应关系。,1.3.2 数制之间的相互转换 1.二进制及其他进制转换为十进制数 二进制、八进制和十六进制转换十进制的方法是：将二进制、八进制或十六进制写成按权展开式，然后各项相加，则得相应的十进制数。 【例】把二进制数10101.1011B转换成相

6、应的十进制数。 解： 10101.1011B 12402322021120 12-112-312-4 21.6875D,http:/,2.十进制数转换成二进制数 十进制数据转换成二进制数是将整数部分按“除2倒读余数法”的原则进行转换；小数部分按“乘2顺读整数法”的原则进行转换。 【例】把十进制数15.625转换成为对应二进制数。 解： 所以十进制数15.6251111.101B,http:/,3.二进制数与十六进制数相互转换 二进制数转换成十六进制数时，从小数点开始，分别向左、向右每4位二进制数划为一组，整数部分不足4位前面添0，小数部分不足4位后面添0，然后每一组（4位二进制数）用1位十六进制数代替（4位二进制数与1位十六进制数对应关系见表），小数点位置保持不变。 【例】二进制数1111000111.100101B转换成为十六进制数。 解： 1111000111.100101B0011 1100 0111.1001 0100B 3C7.94H,http:/,3.二进制数与十六进制数相互转换 十六进制数转换成二进制数时，1位十六进制数用4位二进制数来替换，小数点位置保持不变。 【例】将

7、十六进制数2F5.CH转换成为二进制数 解： 2F5.CH0010 1111 0101.1100B 1011110101.11B 4.十进制数转换十六进制数 先将十进制数转换成二进制数，再将二进制数转换成十六进制数。,http:/,1.3.3 二进制数的算术运算 1加法运算 加法规则： 000 ；011；101；1110 进位原则：逢二进位。 【例】求0111B与0110B之和。 解： 0 1 1 1 （7） ）0 1 1 0 （6） 1 1 0 1 （13） 0111B0110B1101B,http:/,2减法运算 减法规则： 000 ；101；110；011（借位） 【例】求1110B0101B？ 解： 1 1 1 0 （14） ）0 1 0 1 （5） 1 0 0 1 （9） 1110B0101B1001B,http:/,3乘法运算 在计算机系统中，都是将乘法作为连续的加法来执行。其中，自身相加的数为被乘数，相加的次数为乘数。 【例】求1101B11B？ 解： 1101B11B 1101B1101B1101B 100111B 4除法运算 除法可以归结为连续的减法，即从被除数中不断

8、地减去除数，所减的次数是相除的商，而剩下的值则是相除的余数。 注意：因为减法可以转换为加法（见二进制数补码的加减运算），所以除法也能转换成加法。这样，二进制数的加、减、乘、除都可以转换加法运算。,http:/,1.3.4 二进制数的逻辑运算 1逻辑与运算 运算规则 000 ；010；100；111 记忆口诀：有0为0，全1为1。 2逻辑或运算 运算规则 000 ；011；101；111 记忆口诀：有1为1，全0为0。,http:/,3逻辑异或运算 运算规则 000 ；011；101；110 记忆口诀：相同为0，不同为1（仅指两位异或运算）。 4逻辑非运算 运算规则 记忆口诀：取反。,http:/,1.3.5 计算机中数的表示与编码 1计算机中数的表示 在计算机中，为了运算的方便，数的最高位用来表示正、负数。最高位为“0”表示正数，最高位为“1”表示负数。 真值:带“+、”号的数。 机器数:数码化了的带符号数。,http:/,【例】正数59H真值和机器数表示法。 解：真值的表示法：+101 1001B或+59H 机器数表示法：0101 1001B或 59H 【例】-59H真值和机器数表示法。 解：真值的表示法：-101 1001B或-59H 机器数表示法：1101 1001B或 D9H,http:/,微型计算机中一个符号数的机器数的表示方法有原码、反码、补码等三种表示法。 原码：用最高位表示符号位，后面各位表示该数的绝对值。（注意：符号位：0代表，1代表-) 【例】 （56 ）原码0011 1000B38H （56 ）原码1011 1000BB8H 从例题中可以看出：一个负数的原码只要在其对应的正数原码基础上加80H就可以方便地求出其原码。 （56）原码（56）原码80H38H80HB8H,http:/,反码：正

《单片机原理及应用ppt(曹克澄)》由会员F****n分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及应用ppt(曹克澄)》请在金锄头文库上搜索。