,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教学,32学时,实验,12学时,上机,4,学时,答疑地点,：（,211,）,1107,#,答疑时间,:,周五下午,2:305:30,电话,:83202400(O),课时安排,单片机原理与应用,教学32学时答疑地点：（211）1107#课时安排单片机,期末考试,60%,作业,+,平时,15%,上机10%,实验,15%,课程考核方式,单片机原理与应用,期末考试60%课程考核方式单片机原理与应用,MCS-51,单片机原理、系统设计与应用,（,万福君等 清华大学出版社,）,教材,单片机原理与应用,MCS-51单片机原理、系统设计与应用教材单片机原理与应用,MCS-51,系列单片微型计算机及其应用,（东南大学出版社 孙育才）,单片微型计算机原理、接口及应用,（北京邮电大学出版社 徐惠民）,基于,C,语言编程,MCS-51,单片机原理及应用,（清华大学出版社 张培仁）,C8051F,系列,SOC,单片机原理及应用,（国防工业出版社 张迎新）,参考书,单片机原理与应用,MCS-51系列单片微型计算机及其应用 参考书单片机原理与,硬件部分,课程主要内容,单片机原理与应用,MCS-51,硬件结构,定时,/,计数器原理及应用,中断系统及应用,串行口应用,存储器扩展与应用,A/D,、,D/A,应用,软件部分,C51,程序,汇编程序,硬件部分课程主要内容单片机原理与应用 MCS-51硬件结构软,1、熟悉,MCS-51,单片机的配置,选择合适的单片机型号,2、熟悉,MCS-51,单片机引脚功能,能进行系统扩展,3、熟悉,MCS-51,单片机的硬件资源,存储器结构 定时/计数器结构,并行,I/O,口结构 串行通讯口结构,中断系统结构,4、熟悉指令系统的寻址方式,5、熟悉指令系统（包括伪指令）,编写汇编程序,6,、熟悉,C51,程序设计,编写,C,程序,7,、熟悉,51,单片机仿真工具,，如：,Keil C51,8,、熟悉单片机系统扩展设计,课程要求,单片机原理与应用,1、熟悉MCS-51单片机的配置 选择合适的单片机,加深对数字电路知识的理解,增强系统设计能力（硬件,+,软件）,为学习其它型号单片机打下基础,为今后的工作和学习铺路,课程目的,单片机原理与应用,加深对数字电路知识的理解课程目的单片机原理与应用,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第,1,章绪论,自,1975,年第一片单片机,问世以来，单片机技术已经发展成为计算机领域的一个非常有前景的分支，拥有自己的,技术特征,、,规范,和,应用领域,。,计算机,巨型机,微型机,单片机,一、单片微型计算机（单片机）的发展第1章绪论自1975年第,组成微型计算机的几大功能部件：,运算器,控制器,输出设备,输入设备,存储器,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第一章绪论,组成微型计算机的几大功能部件：运算器控制器输出设备输入设备存,构成计算机的基本功能部件：,中央处理器（,CPU）,、,存储器,、,输入,/,输出,接口及其它,有关功能部件,集成在一块半导体芯片上，该集成电路芯片就构成一台计算机，称为,单片机,（微机的单片化）。,单片机,：,一、单片微型计算机（单片机）的发展,运算器,控制器,输出设备,输入设备,存储器,第一章绪论,构成计算机的基本功能部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入,单片机的发展的几个阶段：,一、单片微型计算机（单片机）的发展,单片机初级阶段,1975年，美国,TI（TEXAS INSTRUMENTS),公司,推出了世界上第一个完全单片化的微型计算,机：,TMS1000,型,4位单片机,第一章绪论,单片机的发展的几个阶段：一、单片微型计算机（单片机）的发展,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第一章绪论,单片机的发展的几个阶段：,低性能单片机阶段,1976年9月，,Intel,公司首次推出,8位单片机,MCS-48,系列,一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章绪论单片机的发展的,MCS-48,系列,其它公司,内部,ROM 1kB,内部,ROM 2kB,内部,RAM 64B,内部,RAM 128B,I/O,口线 27条,寻址空间,4kB,8,位定时/计数器 1个,只有并行口，无串行口,中断源 2个,运算能力弱（算术运算只有加1、减1、加法指令）,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第一章绪论,MCS-48系列其它公司 内部ROM 1kB,一、单片微型计算机（单片机）的发展,Motorola,公司,新,MC6801,Zilog,公司,Z-8,系列,Rockwell,公司,6501/6502,NEC,公司,TI,公司,COM-78,TMS-7000,系列,第一章绪论,单片机的发展的几个阶段：,高性能单片机阶段,1980年，,Intel,的,MCS-51,（,高档 8位单片机,）,一、单片微型计算机（单片机）的发展Motorola公司新MC,MCS-51,系列单片机配置,内部,ROM/EPROM,达4,kB8kB,内部,RAM,达128,B 256B,寻址空间,（内部,ROM+,外部,ROM）,达64,kB,（,外部,RAM）,达64,kB,I/O,口线:,32条,16,位定时/计数器:23个,中断源:56个,全双工串行口:1个,指令功能强，增设乘、除、比较等运算指令，且具有位,（布尔）处理能力,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第一章绪论,MCS-51系列单片机配置 内部ROM/EPROM,一、单片微型计算机（单片机）的发展,16,位单片机阶段,1983年，,MCS-96,系列单片机（,16位单片机,）,第一章绪论,单片机的发展的几个阶段：,一、单片微型计算机（单片机）的发展 16位单片机阶段第一,一、单片微型计算机（单片机）的发展,MCS-96,系列单片机配置,内部,ROM:8kB,内部,RAM:232B,I/O,口线（8位）:5个,16位,Watchdog,16位软件定时器:4个,中断源:8个,10,位,A/D,:,4 8通道,全双工串行口:1个,16,位定时/计数器:23个,指令功能很强，,能实现位、字节、字、双字操作,寻址空间（外部,ROM/RAM）,达64,kB（,统一寻址）,第一章绪论,一、单片微型计算机（单片机）的发展MCS-96系列单片机配置,一、单片微型计算机（单片机）的发展,第一章绪论,嵌入式单片机系统阶段,ARM7,、,ARM9,、,ARM11(,基于,ARM Cortex-A8,的,iPhone A4 CPU,核,）,单片机的发展的几个阶段：,一、单片微型计算机（单片机）的发展第一章绪论 嵌入式单,CPU,的数据处理速度和精度的提高,（,CPU,字长、指令系统、硬件扩展等）,内部资源的增加,（存储器容量、存储器类型、并行口、串行口、,A/D、,定时计数器等）,寻址能力的增加,二、,单片机的,发展趋势,1、,不断推出高档、高性能计算机,2、高新技术下移，重点提高8位单片机性能(由市场,需要决定）,第一章绪论,CPU的数据处理速度和精度的提高（CPU字长、指令系统、硬件,5、,日趋单片应用,降低成本、提高可靠性、减小电路板尺寸,uA,1.87V,主频,4,MHz、8MHz、12MHz、24MHz,3、采用新工艺,实现低功耗、宽电压、高速/高可靠性,4、,采用,RISC,技术，提高指令执行速度,二、,单片机的,发展趋势,7、,嵌入式系统应用（,ARM7,、,ARM9),第一章绪论,6、,扩展系统接口功能（,USB,、,CAN,、,SPI,、,I,2,C,等）,5、日趋单片应用uA1.87V主频 4MHz、,三、应用领域,1、,直接应用,在整个系统中处于核心控制地位,通用微机,主要应用于需要大量数值运算、信息处理,和庞大的系统控制等场合。,单片机,主要应用于面向控制的系统。,第一章绪论,三、应用领域1、直接应用通用微机主要应用于需要大量数值运算、,智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）,测控系统（温室人工控制系统、交通灯自动控制系统,）,智能接口（键盘接口、打印机、绘图机、硬盘控制,）,智能产品,家用电器（洗衣机、冰箱、空调、遥控器、恒温器等）,办公设备（电话机、传真机、打印机、复印机等）,通信设备（,IC,卡及其读写器、无线,RF,收发器等）,信号处理（语音识别、语言合成、图象识别等）,智能武器,三、应用领域,第一章绪论,智能仪器仪表（数字存储示波器、数字电压表等仪器）三、应,2、间接应用,只在系统的初始阶段工作,只在系统改变状态时起作用,如：锁相环设计应用,三、应用领域,第一章绪论,2、间接应用三、应用领域第一章绪论,三、应用领域,第一章绪论,三、应用领域第一章绪论,四、,单片机的,典型产品,1、,51系列兼容,的8位单片机,MCS-51,系列,单片机,(,12,个振荡周期/机器周期,),第一章绪论,四、单片机的典型产品1、51系列兼容的8位单片机 MCS-,型号,特性,8051,80,C51,8751,8031,80,C31,8052,8032,8752,片内,ROM,4,kB,4,kB,8,kB,8,kB,ROM,EPROM,ROM,EPROM,片内,RAM,128,B,256,B,片外,ROM,60,kB,64,kB,56,kB,64,kB,56,kB,16位定时/计数器,2个,3个,中断源,5个,6个,片外,RAM,64,kB,典型钟频,12,MHz,并行,I/O,口,32条,串行,I/O,口,同步/异步方式（全双工）,MCS-51,系列,单片机,(,12,个振荡周期/机器周期,),第一章绪论,四、,单片机的,典型产品,型号805180C518751803180C31805280,Philips,51,系列,单片机,P89C51 （4K,Flash,ROM；128B RAM）,P89C52/89C54/89C58,（8K/16K/32K,Flash,；256B RAM）,P89C51Rx2 （16K-64K,Flash,；512-1K RAM）,P89C66x （16K-64K,Flash,；512-8K RAM）,典型时钟频率：33,MHz,第一章绪论,四、,单片机的,典型产品,Philips 51系列单片机 P89C,ATMEL 51,系列,单片机,特性,程序存储器,(,Flash,),数据存储器,专用寄存器,（,SFR）,16位定时/计数器,型号,AT89C1051,1,KB,64,B RAM,128,B,1,AT89C2051,2,KB,128,B RAM,2,AT89C51,4,KB,AT89C52,8,KB,256,B RAM,3,AT89S8252,256,B RAM,2KB E,2,PROM,第一章绪论,四、,单片机的,典型产品,ATMEL 51系列单片机特性程序存储器数据存储器专用寄,ADI,的,ADuC,51,系列,单片机,(ADuC841),（,ADuC8XX）,Dallas,51,系列,单片机,(DS87C320),(DS80C3XX，DS87C3XX，,高速,(,4,个振荡周期/机器周期,),STC micro,宏晶科技（,STC12C5412),(STC12,系列，超高速,(,1,个振荡周期/机器周期,),SYGNAL 51,系列单片机,(C8051F020),超高速,(,约,1,个振荡周期/机器周期,),Infineon 51,系列单片机,(XC800),(,2,个振荡周期/机器周期,),第一章绪论,四、,单片机的,典型产品,ADI的ADuC 51系列单片机(ADuC841)D,Microchip,的,PIC16C5X,系列单片机,Motorola,的,M68HCXX,系列单片机,TI,的,MSP430,系列,超低功耗,单片机,ARM7,、,ARM9,、,ARM11,2,、,与,51系列不兼容,的8位单片机,第一章绪论,四、,单片