项目1用单片机点亮一个发光二极管课件.ppt

1 知识目标：n1. 基本单片机的基本工作过程n2. 掌握单片机的内部结构、存储器结构、外部引脚及最小系统学习情境 ——1 用单片机点亮一个发光二极管项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件2 技能目标：n掌握单片机最小系统实验板的制作及调试n掌握利用Keil C51及Proteus软件进行系统开发与调试的方法 学习情境 ——任务1 用单片机点亮一个发光二极管项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件3学习情境 ——任务1 用单片机点亮一个发光二极管 教学内容教学内容：n单片机的基本概念n单片机的外部引脚n单片机的内部结构n单片机的存储结构n单片机的最小系统nKeil C51及Proteus软件进行系统开发与调试的方法项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件4学习情境——实验板展示 电源模块流水灯系统 通过USB口可从电脑中取电，或用充电器供电串行通信接口，与PC机相连，实现串口通信，或程序下载可 用 9V电 源适配器供电1602液晶 屏 接口I/O口用插针引出，便于扩展外设项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件5 系统的基本制作过程 n1、搭建硬件电路。

焊电路板或在Proteus中搭仿真电路）图1.6 发光二极管闪烁控制系统电路项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件6图2.24 PCB板制作的51单片机最小系统板项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件7n2、利用Keil C51编定系统的软件系统1）启动Keil C51，建立项目，选择单片机型号2）创建文件，保存文件，并将文件加入到项目中去3）设置环境，编辑项目，产生HEX文件n3、利用编程器将软件系统写入单片机n4、对系统进行调试 系统的基本制作过程 项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件8理论基础——认识单片机 单片微型计算机，简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU、存储器、基本输入/输出接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件9单片机应用系统单片机应用系统 单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机＋接口接口电路电路及外及外设等设等＋软软软软件件件件硬件硬件硬件硬件单单片片机机应应用用系系统统由由硬硬件件和和软软件件组组成成硬件是硬件是应用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源对其资源进行合理调配和使用进行合理调配和使用，从而完成，从而完成应用系统所要求的任务，二者相应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可互依赖，缺一不可项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件10单片机硬件结构时钟电路CPUROMRAMT0 T1中断系统串行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定时计数器•中央处理器中央处理器CPU：：8位，位，运算和控制运算和控制功能功能•内部内部RAM：：共共256个个RAM单单元，用户使用元，用户使用前前128个单元，个单元，用于存放可读用于存放可读写数据，后写数据，后128个单元被个单元被专用寄存器占专用寄存器占用。

用•内部内部ROM：：4KB掩膜掩膜ROM，用于存放程，用于存放程序、原始数据序、原始数据和表格•定时定时/计数器：计数器：两个两个16位的定位的定时时/计数器，实计数器，实现定时或计数现定时或计数功能•并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、、P1、、P2、、P3•串行口：串行口：一个全一个全双工串行口双工串行口•中断控制系统：中断控制系统：5个中断源（外个中断源（外中断中断2个，定时个，定时/计数中断计数中断2 个，串行中断个，串行中断1个）个）•时钟电路：时钟电路：可可产生时钟脉冲产生时钟脉冲序列，允许晶序列，允许晶振频率振频率6MHZ和和12MHZ复位电路项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件118051单片机的基本组成中央处理器中央处理器CPU：：8位，运算和控制功能位，运算和控制功能内部内部RAM：：共共256个个RAM单元，用户使用前单元，用户使用前128个单元，个单元，用于存放可读写数据，后用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用个单元被专用寄存器占用内部内部ROM：：4KB掩膜掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。

用于存放程序、原始数据和表格定时定时/计数器：计数器：两个两个16位的定时位的定时/计数器，实现定时或计数功能计数器，实现定时或计数功能并行并行I/O口：口：4个个8位的位的I/O口口P0、、P1、、P2、、P3串行口：串行口：一个全双工串行口一个全双工串行口中断控制系统：中断控制系统：5个中断源（外中断个中断源（外中断2个，定时个，定时/计数中断计数中断2个，个，串行中断串行中断1个）个）时钟电路：时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和和12MHZ项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件12MCS-51MCS-51单片机信号引脚简介单片机信号引脚简介 P3P3口线的第二功能口线的第二功能口线的第二功能口线的第二功能VCCVSSXTAL2XTAL1RSTP0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.72 2、振荡电路：、振荡电路：、振荡电路：、振荡电路：XTAL1XTAL1、、、、XTAL2XTAL23 3、复位引脚：、复位引脚：、复位引脚：、复位引脚：RSTRST4 4、并行口：、并行口：、并行口：、并行口：P0P0、、、、P1P1、、、、P2P2、、、、P3P37 7、、、、ALEALE：地址锁存控制信号：地址锁存控制信号：地址锁存控制信号：地址锁存控制信号1 1、电源线：、电源线：、电源线：、电源线：VCC(+5V)VCC(+5V)、、、、VSS(VSS(地地地地) )EAPSEN5 5、、、、EAEA：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号：访问程序存储控制信号6 6、、、、PSENPSEN：外部：外部：外部：外部ROMROM读选通信号读选通信号读选通信号读选通信号RXD/TXD/INT0/ INT1/ T0/ T1/WR/ RD/123456789101112819204039383736353433323252424222180318051 875189C51项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件13理论基础——单片机的最小系统(1)时钟振荡电路时钟振荡电路项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件14理论基础——单片机的最小系统时 序1）节拍 把振荡脉冲的周期定义为节拍，用P表示，也就是晶振的振荡频率fosc。

2）机器周期 MCS-51系列单片机采用定时控制方式，有固定的机器周期规定一个机器周期的宽度为6个状态，即12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件15(2)复位电路复位电路单片机复位条件单片机复位条件单片机复位条件单片机复位条件: : 必须使必须使必须使必须使RSTRST引脚持续引脚持续引脚持续引脚持续2 2微秒微秒微秒微秒高电平高电平高电平高电平( (外部时钟外部时钟外部时钟外部时钟12MHz) 12MHz) 项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件16理论基础——单片机的存储结构 四个存储空间： 程序存储器： 片内ROM： 片外ROM： 数据存储器： 片内RAM： 片外RAM项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件17(1)(1)(1)(1)程序存储器程序存储器程序存储器程序存储器程序程序存储器存储器内部外部0000H0FFFH(4K)0000HFFFFH(64K)0000H0FFFH(4K)0000H0001H0002H(PC)0000H是程序执行的起始单元,在这三个单元存放一条无条件转移指令中断5中断4中断3中断2中断10003H000BH0013H001BH0023H002BH外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行口中断8位位．．．0FFFH0FFEHEA=1 EA=0EA=1 EA=0程序程序存储器资源分布存储器资源分布中断入口地址项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件18n在单片机C语言程序设计中，用户无需考虑程序的存放地址，编译程序会在编译过程中按照上述规定，自动安排程序的存放地址。

n例如：C语言是从main()函数开始执行的，编译程序会在程序存储器的0000H处自动存放一条转移指令，跳转到main()函数存放的地址；中断函数也会按照中断类型号，自动由编译程序安排存放在程序存储器相应的地址中因此，读者只需了解程序存储器的结构就可以了项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件190000HFFFFH(64K)内部外部(2)(2)(2)(2)数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器数据数据存储器存储器00HFFH7FH80H(高128B)(低128B)RAM专用寄存器00H00H07H07H08H08H0FH0FH10H10H17H17H18H18H1FH1FH0区区R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R7R0R0R7R71区区2区区3区区工作寄存器区工作寄存器区可位寻址区可位寻址区20H2FH7F 7807 0030H7FH数据缓冲区数据缓冲区/堆栈区堆栈区内部内部RAMRAM存储器存储器 1 11 1第第第第 3 3 区区区区18H~1FH18H~1FH 0 10 1第第第第 1 1 区区区区08H~0FH08H~0FHRS1 RS0RS1 RS0寄存器区寄存器区寄存器区寄存器区片内片内片内片内RAMRAM地址地址地址地址 0 00 0第第第第 0 0 区区区区00H~07H00H~07H 1 0 1 0第第第第 2 2 区区区区10H~17H10H~17H工作寄存器区工作寄存器区选择位选择位RS0RS0、、RS1RS1项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件20注意注意: : 一个单元地址对应有一个单元地址对应有8 8个位地址个位地址MSBMSB——Most Significant Bit Most Significant Bit （最高有效位）（最高有效位）LSB LSB ——Least Significant Bit Least Significant Bit （最低有效位）（最低有效位）单元地址2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H27H26H25H24H23H22H21H20H7F7F77776F6F67675F5F57574F4F47473F3F37372F2F27271F1F17170F0F0707 MSB 位地址 LSB7E7E76766E6E66665E5E56564E4E46463E3E36362E2E26261E1E16160E0E06067D7D75756D6D65655D5D55554D4D45453D3D35352D2D25251D1D15150D0D05057C7C74746C6C64645C5C54544C4C44443C3C34342C2C24241C1C14140C0C04047B7B73736B6B63635B5B53534B4B43433B3B33332B2B23231B1B13130B0B03037A7A72726A6A62625A5A52524A4A42423A3A32322A2A22221A1A12120A0A020279797171696961615959515149494141393931312929212119191111090901017878707068686060585850504848404038383030282820201818101008080000RAM位寻址区位地址表位寻址区位地址表项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件21高高128128个单元个单元☆☆离散分布有离散分布有2121个个特殊功能寄存器特殊功能寄存器SFRSFR。

☆☆ 1111个可以进行个可以进行位寻址☆☆特别提示：对特别提示：对SFRSFR只能使用直接只能使用直接寻址方式，书写时寻址方式，书写时可使用寄存器符号，可使用寄存器符号，也可用寄存器单元也可用寄存器单元地址项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件22在单片机的C语言程序设计中，可以通过关键字sfr来定义所有特殊功能寄存器，从而在程序中直接访问它们，例如：sfr P1=0x90; //特殊功能寄存器P1的地址是90H，对应P1口的8个I/O引脚在程序中就可以直接使用P1这个特殊功能寄存器了，下面语句是合法的：P1=0x00; //将P1口的8位I/O口全部清0C语言中，还可以通过关键字sbit来定义特殊功能寄存器中的可寻址位，在程序ex1_1.c中，采用了下面语句定义P1口的第0位：sbit P1_0=P1^0;通常情况下，这些特殊功能寄存器已经在头文件reg51.h中定义了，只要在程序中包含了该头文件，就可以直接使用已定义的特殊功能寄存器如果没有头文件reg51.h，或者该文件中只定义了部分特殊功能寄存器和位，用户也可以在程序中自行定义。

项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件23Keil C51的使用 【案例资料】利用Keil C51进行软件系统的开发【操作演示】n启动Keil C，建立新的项目，选择系统的硬件型号n建立程序文件，加入到项目中，设置相关参数n编写程序，进行编译，修改，产生HEX文件项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件24Proteus的使用【案例资料】利用Proteus仿真软件进行系统性能的仿真【操作演示】n启动Proteus软件，建立新的设计n选择系统所包含的元件，连线完成硬件系统的搭建n将Keil C中产生的HXE文件写入到硬件系统中，进行系统性能仿真项目项目1用单片机点亮一个发光二极用单片机点亮一个发光二极管课件管课件。