单片机入门与提高培训(共122页).ppt

单片机入门与提高培训一、学好单片机的必要性 1、从就业角度 目前各电子公司都离不开单片机设计者，需求较大，就业率高 2、从学习知识本身 单片机是专业课里的基础课，是培养软硬件设计基础最合适的一门技术学好单片机有利于以后较复杂课程的学习，比如，嵌入式系统、dsp、fpga等课程二、学好单片机的基础条件 1、兴趣第一，具备学习电子技术的兴趣是学好单片机的最重要的条件，基础差可以从头开始一点点弥补，脑子笨可以靠勤奋弥补，没有钱买学习工具可以从嘴里省，但没有兴趣只能劝你换个方向了，毕竟你已过了培养兴趣的时期了 2、坚持，学习中不可避免的要碰到困难，有的同学学好了，他可以享受其中的快乐；有的同学没学好，他在怀疑自己的智商，世上无笨人，一句话“缺乏坚持”三、学习单片机的几点建议 1、要有一些必备学习工具：电脑（配置不用太高）、学习板（单片机开发板）、焊接工具 2、要掌握一门语言，汇编语言或C语言都行，推荐使用C语言 3、熟练使用一种编译软件，推荐Keil C 4、会用一种电路图和PCB设计工具，推荐protel 5、好好利用网络资源，尽可能自己解决问题，这也是提高自学能力的一种方法 6、要舍得在学习上投入时间、精力、钱，少上几次网吧，少吃几样零食，剩下的钱就可以买很多元器件，一年的零花钱够买好几块开发板了。

记住买这些不是乱花，这是投资，它的回报率是最高的本次培训使用的开发板 参考书 单片机原理与实例应用 万隆主编 清华大学出版社 2011年1月 单片原理及应用技术 万隆、巴奉丽主编 清华大学出版社 2010年3月 学习C语言的好书： C Primer Plus Stephen Prata著 人民邮电出版社 本次培训要达到的目标： 能够熟悉单片机的内部结构和工作原理 能够熟练掌握单片机常用的外围电路的使用 能够熟悉常用的总线协议的应用 能够熟悉单片机开发环境和调试过程 能够熟练掌握C语言的编程方式一、常用电子元件基础知识 一、电阻器基础知识 电阻器是电路元件中应用最广泛的一种，主要用途是稳定和调节电路中的 电流和电压，其次还作为分流器分压器和负载使用 1分类 在电子电路中常用的电阻器有固定式电阻器和电位器 按制作材料和工艺不同，固定式电阻器可分为：膜式电阻（碳膜 RT、金属膜 RJ、合成膜 RH 和氧化膜 RY）、实芯电 阻（有机 RS 和无机 RN）、金属线绕电阻（RX）、特殊电阻（MG 型光敏电阻、MF 型热 敏电阻）四种 碳膜电阻器 气态碳氢化合物在高温和真空中分 解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一 层结晶碳膜。

改变碳膜厚度和用刻槽的 方法变更碳膜的长度，可以得到不同的 阻值碳膜电阻成本较低，性能一般 金属膜电阻 在真空中加热合金，合金蒸发，使 瓷棒表面形成一层导电金属膜刻槽和 改变金属膜厚度可以控制阻值这种电 阻和碳膜电阻相比，体积小、噪声低、 稳定性好，但成本较高 电位器 电阻的参数 额定功率：在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载 而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率 一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高 1-2 倍额定功率分 19 个等级，常 用的有 0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W 标称阻值：产品上标示的阻值，其单位为欧，千欧、兆欧，标称阻值都应符合下 表所列数值乘以 10N欧，其中N为整数 允许误差：电阻器和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它表示 产品的精度，允许误差的等级如下表所示 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法 a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用百分数表示,未标偏差值的即为20%.如4.7K 。

b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路，在三为数码中,从左至右第一,二位数表示有效数字,第三位表示10的倍幂或者用R表示(R表示0.) 如：472 表示 4710 2（即4.7K）； 104则表示100K R22表示0.22 122=1200=1.2K 1402=14000=14K R22=0.22、17R8=17.8、000=0、 0=0. c、色环标注法使用最多，普通的色环电阻器用4环表示,精密电阻器用5环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环电容 电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延 时电容器通常叫做电容 常用电容的结构和特点 铝电解电容 它是由铝圆筒做负极，里面装有液 体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极 制成还需要经过直流电压处理，使正 极片上形成一层氧化膜做介质它的特 点是容量大，但是漏电大，误差大，稳 定性差，常用作交流旁路和滤波，在要 求不高时也用于信号耦合电解电容有 正、负极之分，使用的时候，正负极不要接反 陶瓷电容 用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷 涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制 成 它的特点是体积小，耐热性好、损 耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用 于高频电路。

铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗 和温度系数较大，适宜用于低频电路 钽、铌电解电 容 它用金属钽或者铌做正极，用稀硫 酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的 氧化膜做介质制成它的特点是体积 小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘 电阻大、温度特性好用在要求较高的 设备中 电容器的容量单位 电容量的单位是法拉(F),简称法通常法的单位太大，常用它的百万分之一作单位，称为微法(F)，更小的单位是皮法(pF),它们之间的关系是 1f=106f 1f=106 pf 1nf=103 pf 通常在容量小于 10000pF 的时候，用 pF 做单位，大于 10000pF 的时候，用 uF 做单位二、电容的主要参数 (1) 标称容量 是指电容两端加上电压后它能储存电荷的能力储存电荷越多 , 电容量 越大 : 反之 , 电容量越小标在电容外部上的电容量数值称电容的标称容量 常用固定电容的标称容量系列 (2) 额定耐压值 是表示电容接入电路后 , 能连续可靠地工作 , 不被击穿时所能承受的最大直流电压使用时绝对不允许超过这个电压值 , 否则电容就要损坏或被击穿一般选择电容额定电压应高于实际工作电压的10%20% 。

如果电容用于交流电路中 , 其最大值不能超过额定的直流工作电压 (3) 允许误差 电容的容量误差一般分为三级,即 : 士5% 、士10% 、士20%, 或写成 I 级、 II 级、 III 级有的电解电容的容量误差可能大于20% 电容器的标注方法 1.直标法：电容器的直标法与电阻器的直标法一样，在电容器外壳上直接标出标称容量和允许偏差还有不标单位的情况 ,当用整数表示时，单位为pF；用小数表示时，单位为F 举例：2200为2200pF 0.056为0.056F 有时用小于四位数表示标称容量，如22为22 pF直标法示例 2.色标法顺着引线方向，第一、二环表示有效值，第三环表示倍乘也有用色点表示电容器的主要参数电容器的色标法与电阻相同3.文字符号法：采用单位开头字母（P、n、 、m、F）来表示单位量，允许偏差和电阻的表示方法相同电容器的标注方法.1%PF, C.%PF， .%PF，1%PF小于1PF的电容，其允许偏差用字母代替：电容器文字符号法示例电容量标注方法电容量标注方法0.1pFp11F 1 0.59pFP595.9F 5 91pF1p33F 33 5.9pF5p9590F 590 100pF100p1000F 1m1000pF1n5900F 5m93300pF3n333103F 33m5900pF5n9590103 F 590m59000pF59n1F1F330000pF330n3.3F3F3590000pF590n5.9F5F9 4.数码法：是用三位数来表示标称容量，再用一个字母表示允许偏差，如104、103等。

电容器的标注方法贴片薄膜电容 前两位数是表示有效值，第三位数为倍乘，即10的多少次方对于非电解电容器，其单位为pF,而对电解电容器而言单位为F电容器数码法举例 标称100的电容容量为 10100=10pF. 标称223的电容容量为 22103=22000 pF=0.022F 电解电容100 容量为 10100=10F 电解电容010 容量为 01100=1100=1F 标称229的电容容量为 2210-1=2.2 pF这种表示法的容量范围仅限于1.09.9pF单片机 什么是单片机？在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机51单片机的内部结构图 CPU： 中央处理器包括运算器和控制器两部分电路 运算器是由算数逻辑单元、累加器A、寄存器B、暂存器(TEMP) 、程序状态寄存器（PSW）组成 控制器是由指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、数据指针DPTR、堆栈指针SP、RAM地址寄存器、时钟发生器以及控制逻辑组成的 存储器： 51系列单片机的ROM和RAM是截然分开、分别寻址的结构，称为哈佛结构，CPU会用不同的指令访问不同的存储器空间。

I/O接口 1并行接口 2串行接口：P3.0串行接口输入端和P3.1串行接口输出端 引脚分布 如何让它工作？最小系统 电源、地 时钟电路：内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的频率取值在1.2MHz12MHz之间 可以了解一下时序一个节拍的宽度实际上就等于一个振荡周期；一个状态包括两个节拍；一个机器周期由6个状态周期组成 复位电路 参考最小系统电路 程序存储器： 复位：0000H和几个中断入口地址（p18） 数据存储器： 工作寄存器区（R0-R7）00H-1FH 位寻址区20H2FH 堆栈 特殊功能寄存器区数据存储器的映像第二讲 C51 的基础知识 C语言优点： 应用广泛：单片机、dsp、嵌入式 不依赖硬件，方便移植 C提供了很多函数，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数据类型数据类型长度取值范围字符型signed char1Byte-128+127unsigned char1Byte0255整型signed int2Bytes-32768+32767unsigned int2Bytes065535长整型signed long4Bytes-2147483648+2147483647unsigned long4Bytes04294967295浮点型float4Bytes1.175494E-383.402823E+38指针型*13 Bytes对象的地址位型bit1bit0或1sbit1bit0或1访问SFRsfr1Byte0255sfr162Bytes065535需注意在C51编译器中int和short相同，float和double相同 数据的存储器类型 这里有个要注意的： 当用sbit访问内部数据存储区的可位寻址区，则必须要有用bdata存储类型声明的变量并且是全局的，即必须有如下变量声明： int bdata ibase；/可位寻址的整型变量 char bdata array4；/可位寻址的字符型数组 变量ibase和bary是可位寻址的，因此这些变量的每个位是可以直接访问和修改的，故可以用sbit关键字声明新的变量，来访问它们的各个位，例如： sbit mybit0=ibase0；/ibas。