单片机原理及应用ppt
合集下载
高职高专单片机原理及应用33指令系统.ppt
6.
MOVC A, @A+PC
MOVC A, @A+DPTR
这是两条很有用的查表指令, 可用来查找存放在外部程序 存储器中的常数表格。第一条指令是以PC作为基址寄存器, A 的内容作为无符号数和 PC的内容 ( 下一条指令的起始地址） 相加后得到一个 16 位的地址, 并将该地址指出的程序存储器单 元的内容送到累加器A。 这条指令的优点是不改变特殊功能寄 存器和PC的状态, 只要根据A的内容就可以取出表格中的常数。 缺点是表格只能放在该条查表指令后面的 256 个单元之中, 表 格的大小受到限制, 而且表格只能被一段程序所利用。
（四）、 XRL A, Rn XRL A, direct XRL A, @Ri XRL A, ＃data XRL direct, A XRL direct, ＃data 这组指令的功能是: 将两个操作数的内容按位进行逻辑 异或操作, 并将结果送回到目的操作数的单元中。
四、
控制转移指令共有 17 条, 不包括按布尔变量控制程序转 移指令（见表 3.5）。其中有 64 KB范围内的长调用、 长转移 指令; 有 2 KB范围内的绝对调用和绝对转移指令; 有全空间的 长相对转移及一页范围内的短相对转移指令; 还有多种条件转 移指令。由于MCS -51 提供了较丰富的控制转移指令, 因此在 编程上相当灵活方便。这类指令用到的助记符共有 10 种: AJMP、LJMP、SJMP、JMP、ACALL、LCALL、JZ、JNZ、 CJNE、DJNZ。
例如: 进入中断服务子程序时, 把程序状态寄存器PSW、 累加器A、 数据指针DPTR进栈保护。设当前SP为 60H。则
PUSH PSW PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH 执行后, SP内容修改为 64H, 而61H、62H、63H、64H单元中 依次栈入PSW、A、DPL、DPH的内容。当中断服务程序结 束之前, 如下程序段(SP保持 64H不变)
《单片机原理及应用》ppt课件
• 可靠性：选用经过稳定测试、质量可靠的 外围设备。
外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心，实现对家居 环境的监测和控制，如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制，提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器，实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化，如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器，实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点，广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点，适用于各种 复杂的应用场景。
外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心，实现对家居 环境的监测和控制，如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制，提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器，实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化，如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器，实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点，广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点，适用于各种 复杂的应用场景。
2024版单片机原理及应用说课ppt课件
交通信号灯控制系统设计
设计目标
实现十字路口交通信号灯的控制， 确保交通流畅和安全。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通 过编程控制LED灯的亮灭和闪烁， 模拟交通信号灯的工作过程。
Байду номын сангаас
硬件组成
单片机、LED灯、电阻、电容、 晶振等。
软件设计
编写程序实现交通信号灯的控制 逻辑，包括不同方向信号灯的亮
灭顺序和时间控制等。
02
提供丰富的电子课件、案例分析和 在线资源，方便学生自主学习和拓 展知识
02 单片机基本原理
单片机概述及发展历程
单片机定义
主要特点
单片机是一种将微处理器、存储器、 I/O接口等集成在一个芯片上的微型计 算机。
体积小、功耗低、性价比高、可靠性 高、易于扩展等。
发展历程
从早期的4位、8位单片机，到16位、 32位，再到当前的64位单片机，单片 机的性能不断提升，应用领域也不断 扩展。
讲解了单片机的中断系统、定时/计数器的原 理和应用，使学生掌握了单片机的高级功能。
介绍了单片机与各种外设的接口技术，包括 并行I/O接口、串行通信接口等，拓宽了学生 的知识面。
对未来发展趋势的展望
物联网与智能家居
随着物联网技术的不断发展，单片机作为智能家居的核心控 制单元，将在家庭自动化、智能安防等领域发挥越来越重要 的作用。
触发中断、外部事件触发中断等。
04 单片机接口技术
键盘、显示接口设计
键盘接口设计 按键识别与去抖动技术
按键编码与键值处理
键盘、显示接口设计
中断或轮询方式实现键盘输入 显示接口设计
LED数码管显示原理及驱动方式
键盘、显示接口设计
《单片机原理与应用》ppt课件
条件转移指令
子程序调用与返回
根据某个条件判断的结果来决定 程序是否转移到指定的地址执行， 如JZ（零转移）、JNZ（非零转 移）等。
子程序是一段可以独立执行的程 序段，通过调用指令CALL实现子 程序的调用和返回。在调用子程 序时，需要将返回地址压入堆栈； 在子程序返回时，再从堆栈中弹 出返回地址并执行返回操作。
人机交互设备（键盘、显示器等）接口设计
键盘接口设计
通过扫描键盘矩阵或接收键盘中断的方式，读取按键信息并转 换为相应的数据或命令。
显示器接口设计
根据显示器的类型和通信协议，设计相应的接口电路和驱动程 序，实现单片机对显示器的控制和数据传输。
应用实例分析：智能家居控制系统设计
系统概述
介绍智能家居控制系统的功能、 组成和工作原理，包括中央控制 器、传感器、执行器等部分。
AVR系列
ARM系列
采用先进的RISC结构，具有高速度、低功耗、 丰富的外设接口等特点，适用于物联网等领 域。
采用高性能的32位RISC结构，具有强大的处 理能力和丰富的外设接口，适用于高端嵌入 式系统等领域。
02
单片机基本原理
微处理器结构与工作原理
微处理器内核结构 包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器组、控制单元等。
04
C语言程序设计在单片机 中的应用
C语言与汇编语言比较
高级语言与低级语言
C语言属于高级语言，具有易于理解、编写和维护的特点；而汇编 语言是低级语言，更接近硬件，但编写复杂且可读性较差。
可移植性
C语言具有良好的可移植性，可以在不同平台上运行；而汇编语言 与特定硬件平台紧密相关，可移植性差。
执行效率
创建工程文件
在编译器中创建新的工程文件，并添 加源代码文件、头文件等。
单片机应用(共8张PPT)
（2）智能化家电控制 微控制器嵌入到现代的各种家用电器中取代传统的电子电路控制已经成为发展趋势，并且提高了
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
单片机原理及应用PPT课件
02
单片机基本原理
单片机的硬件结构
01
02
03
04
中央处理器
负责执行指令和控制单片机工 作。
存储器
用于存储程序和数据。
输入/输出接口
实现单片机与外部设备的通信 。
时钟电路
提供单片机工作所需的时钟信 号。
单片机的指令系统
指令集
单片机所能执行的指令集合。
指令格式
指令的编码格式和长度。
寻址方式
确定操作数所在地址的方式。
统上运行。
项目管理工具
IAR Embedded Workbench提供了 项目管理工具，方便用户管理项目文
件和资源。
高效编译器和调试器
IAR Embedded Workbench提供了 高效的编译器和调试器，支持多种单 片机型号。
图形化界面设计工具
IAR Embedded Workbench支持图 形化界面设计，方便用户设计人机交 互界面。
单片机原理及应用
• 单片机概述 • 单片机基本原理 • 单片机编程语言与开发环境 • 单片机应用实例 • 单片机发展趋势与展望
01
单片机概述
单片机的定义与特点
定义
单片机是一种集成电路芯片，它集成 了中央处理器、存储器、输入/输出 接口等主要计算机部件，形成一个完 整的微型计算机系统。
特点
单片机具有体积小、功耗低、可靠性 高、价格便宜等特点，广泛应用于各 种智能控制领域。
单片机的应用领域
工业控制
单片机可以用于各种自 动化设备的控制，如智 能仪表、传感器、执行
器等。
智能家居
单片机可以用于智能家 居系统的控制，如智能 照明、智能安防、智能
家电等。
2024版单片机原理及应用电子版教材pptx
输入输出端口（I/O端 口）：用于与外部设备进 行数据交换
存储器：包括程序存储器、 数据存储器等，用于存储 程序和数据
定时/计数器：提供精确 的定时或计数功能
9
单片机工作原理
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合
可靠性设计
采取多种措施提高单片机的抗干扰能力和 可靠性
寻址方式
确定操作数地址的方法
低功耗设计
PIC系列
高性能、低功耗的单片机，具有丰富 的外设接口和强大的中断处理能力。
2024/1/25
AVR系列
高速、低功耗的单片机，具有先进的 指令集和丰富的外设接口。
ARM系列
高性能、低功耗的32位单片机，具 有强大的计算能力和丰富的外设接口， 适用于高端应用场合。
6
02
单片机基本原理
2024/1/25
2024/1/25
29
汽车电子控制系统设计
发动机控制
通过单片机控制点火、喷油、气门等执行器，实现对发动 机性能的优化和燃油消耗的降低。
01
车身控制
通过单片机控制车灯、车窗、门锁等车 身部件，提高驾驶的便捷性和安全性。
02
2024/1/25
03
车载信息系统
通过单片机控制车载导航、音响、蓝 牙等设备，提供丰富的车载信息娱乐 功能。
2024/1/25
16
I/O端口扩展
I/O端口类型
包括并行I/O端口、串行I/O端口等，用于与外部设备 或传感器进行数据传输。
扩展方式
通过数据线、控制线与单片机连接，实现I/O端口的 扩展。
端口地址分配
根据单片机的地址空间和I/O端口数量，合理分配端 口地址，确保访问正确。
单片机原理及应用(课堂PPT)
《单片机原理及应用》
The Principle & Application of MCU 主讲教师：陈进
.
1
NOTE：
1. 本课程相对独立,涉及前续课程数电、模电与微机原理(8086) 的部分内容.课程中涉及到不懂的,回头翻书;
2. 相关课程：Protel 3. 后续课程：智能仪器与接口 2.不要和微机原理(8086)混淆,两门课有相同的地方,也有完全不
电平
TTL电平 高电平:2.0～5.0V (2.4～5.0V) 低电平:0～0.8V (0～0.4V)
( )中的值为标准值
CMOS电平 3.5～5.0V(4.99～5.0V) 0～0.01V(0～1.5V)
要求：画几天时间把课件,课本通读一遍,不理解也要看 7.知识点多、全是细节问题、课时非常紧张,”快”:理论教学(30)+
实验(10),补考率高(20-90). 预习、听课、复习、做题、实验,通过 教学引导,培养自己的自学习惯和能力(清华大学 1:2),上课主要讲 解重点难点内容,有些内容自学,考试可能会涉及. 关键词：兴趣;学习方法;自学;前后联系(翻书);反复;细节
.
13
.
14
由单片机构成的电子钟
单 片 机
.
15
单片机实现的电子钟
.
16
数码管显示 红外遥控 下载接口 单片机芯片
电源模块
开关输入
.
一块单片机系统学习板
继电控制
串行模块
嗡鸣器
LED显示
17
电磁炉
.
18
Keil3 实验教学用
几个IDE软件
.
19
伟福 /
.
22
美国标准信息交换码ASCII
The Principle & Application of MCU 主讲教师：陈进
.
1
NOTE：
1. 本课程相对独立,涉及前续课程数电、模电与微机原理(8086) 的部分内容.课程中涉及到不懂的,回头翻书;
2. 相关课程：Protel 3. 后续课程：智能仪器与接口 2.不要和微机原理(8086)混淆,两门课有相同的地方,也有完全不
电平
TTL电平 高电平:2.0～5.0V (2.4～5.0V) 低电平:0～0.8V (0～0.4V)
( )中的值为标准值
CMOS电平 3.5～5.0V(4.99～5.0V) 0～0.01V(0～1.5V)
要求：画几天时间把课件,课本通读一遍,不理解也要看 7.知识点多、全是细节问题、课时非常紧张,”快”:理论教学(30)+
实验(10),补考率高(20-90). 预习、听课、复习、做题、实验,通过 教学引导,培养自己的自学习惯和能力(清华大学 1:2),上课主要讲 解重点难点内容,有些内容自学,考试可能会涉及. 关键词：兴趣;学习方法;自学;前后联系(翻书);反复;细节
.
13
.
14
由单片机构成的电子钟
单 片 机
.
15
单片机实现的电子钟
.
16
数码管显示 红外遥控 下载接口 单片机芯片
电源模块
开关输入
.
一块单片机系统学习板
继电控制
串行模块
嗡鸣器
LED显示
17
电磁炉
.
18
Keil3 实验教学用
几个IDE软件
.
19
伟福 /
.
22
美国标准信息交换码ASCII
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机原理及应用ppt
1. 引言
- 单片机是一种集成电路芯片，具有计算、控制、存储等功能，广泛应用于各个领域。
- 本次报告将介绍单片机的工作原理及其常见应用。
2. 单片机的工作原理
- 单片机由中央处理器、存储器、输入输出接口等组成。
- 中央处理器负责执行指令，存储器用于存储数据和程序。
- 输入输出接口与外部设备连接，实现与外界的交互。
3. 单片机的基本组成
- 中央处理器：包括运算器、控制器等，负责指令的解码和执行。
- 存储器：包括内部RAM、ROM和外部扩展存储器，用于存
储数据和程序。
- 输入输出接口：用于与外部设备进行数据的输入输出。
- 时钟模块：提供时钟信号，控制单片机的工作节奏。
4. 单片机的工作流程
- 初始化：对单片机进行初始化设置，包括时钟设置、引脚配
置等。
- 程序执行：按照指令序列执行程序，完成各项功能。
- 输入输出：通过输入输出接口与外部设备进行数据的输入输
出交互。
- 中断处理：对外部中断信号进行处理，优先级高于程序执行。
5. 单片机的应用领域
- 家电控制：用于控制电视、空调、冰箱等家电设备的运行。
- 工业自动化：用于控制生产线、机器人等工业设备的运行。
- 汽车电子：用于汽车电子系统的控制和管理。
- 医疗设备：用于医疗设备的监测和控制。
6. 单片机的优势
- 体积小：由于集成度高，单片机体积小，适合在各种设备中
嵌入使用。
- 功耗低：单片机的设计考虑了功耗的问题，能够节省能源。
- 成本低：由于单片机是一种大规模集成电路，成本相对较低。
- 灵活性高：单片机的程序可以根据需要进行修改和更新。
7. 单片机的未来发展
- 多核架构：未来单片机可能采用多核架构，提高计算能力。
- 人工智能应用：单片机可能加入人工智能算法，具备智能化
的功能。
- 物联网应用：单片机将与物联网技术相结合，实现更广泛的
应用。
8. 结语
- 单片机是一种功能强大、应用广泛的集成电路芯片。
- 通过了解单片机的工作原理及应用领域，我们能更好地理解
其在各个领域中的应用。