第一讲单片机
第一讲 电子技术基础(51单片机自学)
2、电容
电容的种类
3、电感
各种电感
4、二极管
各种二极管
5、三极管
三极管作用： 放大作用 开关作用
各种三极管
6、场效应管
7、晶闸管（可控硅）
8、集成运算放大器
元件符号
三 直流稳压电源
u1 u2 整 流 u3 电 路 滤 波 u4 电 路 稳 压 电 路 uo
变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电 压uo的稳定。
（2）三极管的工作状态不同：
模拟电路中的三极管工作在线性放大区,是一个放大元件； 数字电路中的三极管工作在饱和或截止状态,起开关作用。
因此，基本单元电路、分析方法及研究的范围均不同。
模拟电路研究的问题
基本电路元件:
晶体三极管
场效应管
集成运算放大器
基本模拟电路: 信号放大及运算 (信号放大、功率放大）
幅度随时间连续变化 模拟信号 的信号 例：正弦波信号、锯齿波信号等。 数字信号 幅度不随时间连续变 化,而是跳跃变化
计算机中,时间和幅度都不连续,称为离 散变量
V(t)
模拟信号
t
高电平
低电平
V(t)
上跳沿 下跳沿
数（1）工作任务不同：
模拟电路研究的是输出与输入信号之间的大小、相位、失真 等方面的关系；数字电路主要研究的是输出与输入间的逻辑关 系（因果关系）。
3
+
UI
_
UO
_
W7800系列稳压器 基本接线图
输入与输 出端之间 的电压不 得低于3V！
单片机系统及其应用概述
3.1 单片机开发语言的选择
单片机的应用首先要考虑的是它的开发 平台，也即我们常说的开发环境。单片 机编程语言一般有汇编语言和高级语言 两种。
3.1 单片机开发语言的选择
汇编语言的优点：代码最小，最直接， 效率最高。 汇编语言的缺点：编程员必须十分了解 所用单片机的硬件结构，程序编写困难， 代码难以理解，不易于识读，难于移植， 排错困难，编写程序花的时间相当多， 调试不便等等。
操作 译码
取操作 数地址
执行 操作
a) 取指 阶 段
b) 执 指 阶段
直接寻址的指令执行周期
add
A,#05
7405H
3 单片机系统开发环境及工具
要点：了解开发环境及工具
学习内容： 3.1 单片机开发语言的选择 3.2 目前的常用C语言编译器介绍 3.3 单片机系统开发环境及工具
要点：什么是单片机系统
内容： 单片机与单片机系统 单片机分类 主流单片机
1.1单片机与单片机系统
单片机 单片机是将微机的CPU、存储 器、I/O接口和总线制作在一 块芯片上的超大规模集成电路
单片机系统 单片机系统单片机加一些外围芯 片和软件组成的完整系统。 单片机系统可以分为最小系统和 扩展系统两大类。
2.4 MCS-51单片机的工作方式
单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序 的执行，使之达到来一个脉冲就执行 一条指令的目的。而外来脉冲是通过 按键产生的，因此单步执行实际上就 是按一次键执行一条指令。
2.4 MCS-51单片机的工作方式
程序执行方式
单片机的基本工作方式。由于复位后 PC=0000H，因此程序总是从地址0000H 开始
单片机原理教程(经典)ppt课件
三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构，称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构， 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻， 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。
单片机教案(中职打印)
单片机教案（中职打印）第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和应用领域。
3. 熟悉单片机的发展趋势和未来应用。
教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类和特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的应用领域。
5. 单片机的发展趋势和未来应用。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的定义、发展历程、分类和特点。
2. 案例分析法：分析单片机的应用领域和发展趋势。
教学资源：1. PPT课件：介绍单片机的定义、发展历程、分类和特点。
2. 案例素材：提供单片机在不同领域的应用案例。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对单片机定义、发展历程、分类和特点的理解。
第二章：单片机的基本组成教学目标：1. 掌握单片机的基本组成元件及其作用。
2. 了解单片机的内部结构和外部接口。
3. 熟悉单片机的指令系统和工作原理。
教学内容：1. 单片机的基本组成元件。
2. 单片机的内部结构。
3. 单片机的外部接口。
4. 单片机的指令系统。
5. 单片机的工作原理。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口。
2. 实验演示法：展示单片机的指令系统和工作原理。
教学资源：1. PPT课件：介绍单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口。
2. 实验器材：单片机实验板和编程器。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口的理解。
2. 实验报告：评估学生对单片机指令系统和工作原理的掌握程度。
第三章：单片机编程基础教学目标：1. 掌握单片机编程的基本概念和步骤。
2. 熟悉单片机编程语言和语法规则。
3. 学会使用编程器进行单片机程序的和调试。
教学内容：1. 单片机编程的基本概念和步骤。
2. 单片机编程语言：C语言和汇编语言。
3. 单片机编程语法规则。
4. 编程器的作用和使用方法。
5. 单片机程序的和调试。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机编程的基本概念、步骤和语法规则。
单片机基础知识讲解
注意：本课件为上课内容的一个补充，其中难免存在错误，请读者不吝赐教，如有问题请发送E-mail到zhaojian@。
本文根据教学的情况，随时进行修改和完善，所以欢迎同学随时注意本文档在课件中的更新情况。
单片机基础知识单片机的外部结构：1、DIP40双列直插；2、P0，P1，P2，P3四个8位准双向I/O引脚；（作为I/O输入时，要先输出高电平）3、电源VCC（PIN40）和地线GND（PIN20）；4、高电平复位RESET（PIN9）；（10uF电容接VCC与RESET，即可实现上电复位）5、内置振荡电路，外部只要接晶体至X1（PIN18）和X0（PIN19）；（频率为主频的12倍）6、程序配置EA（PIN31）接高电平VCC；（运行单片机内部ROM中的程序）7、P3支持第二功能：RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1单片机内部I/O部件：(所为学习单片机，实际上就是编程控制以下I/O部件，完成指定任务)1、四个8位通用I/O端口，对应引脚P0、P1、P2和P3；2、两个16位定时计数器；（TMOD，TCON，TL0，TH0，TL1，TH1）3、一个串行通信接口；（SCON，SBUF）4、一个中断控制器；（IE，IP）针对AT89C52单片机，头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。
教科书的160页给出了针对MCS51系列单片机的C语言扩展变量类型。
C语言编程基础：1、十六进制表示字节0x5a：二进制为01011010B；0x6E为01101110。
2、如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量，则自动截断为低8位，而丢掉高8位。
3、++var表示对变量var先增一；var—表示对变量后减一。
4、x |= 0x0f;表示为x = x | 0x0f;5、TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5，而不改变TMOD的高四位。
单片机教程入门教程
单片机教程入门教程单片机是一种小型的、集成度很高的微型计算机系统，具有处理器、存储器和外设等功能。
它广泛应用于各个领域，如电子设备、控制系统、通信等。
对于初学者而言，学习单片机是一项非常有意义和有挑战性的任务。
下面是关于单片机的入门教程，希望对初学者有所帮助。
一、基础知识：1. 单片机的基本结构：讲解单片机的组成部分，包括中央处理器、存储器、时钟、输入输出端口等。
2. 常用的单片机芯片介绍：介绍一些常见的单片机芯片，如51系列、AVR系列等，让初学者了解不同芯片的特性和应用。
二、开发环境搭建：1. 下载和安装开发工具：介绍常用的单片机开发工具，如KeilC、IAR Embedded Workbench等，讲解如何下载和安装。
2. 编写第一个程序：通过简单的LED闪烁程序来演示单片机的基本编程方法，让初学者能够快速上手。
三、基本操作：1. I/O口的使用：讲解如何通过单片机的I/O口实现输入和输出操作，如通过按键控制LED灯的亮灭。
2. 定时器的使用：讲解单片机的定时器原理和使用方法，如通过定时器控制LED灯的闪烁频率。
四、数字信号处理：1. 数字信号的输入输出：讲解如何通过单片机的ADC和DAC模块实现数字信号的输入和输出，如通过麦克风采集声音信号并通过喇叭播放。
2. PWM技术的应用：介绍脉宽调制（PWM）技术的原理和应用场景，如通过PWM控制电机的转速和方向。
五、通信技术：1. 串口通信：讲解单片机的串口通信原理和使用方法，如通过串口与电脑进行数据交互。
2. SPI和I2C总线通信：介绍SPI和I2C总线通信的原理和应用场景，让初学者了解不同通信方式的特点和优势。
六、扩展应用：1. 温度传感器的应用：介绍如何通过单片机连接温度传感器，实时采集和显示温度值。
2. 蓝牙无线通信的应用：讲解如何通过单片机与蓝牙模块进行通信，实现无线控制和数据传输。
通过以上的入门教程，初学者可以了解到单片机的基本知识和应用场景，掌握一些基本的编程和操作方法。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构，包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点，如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章：单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理，包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统，包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法，如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧，如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章：单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例，如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例，如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章：单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程，包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法，如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法，如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法，如调试器、仿真器等第五章：单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一：温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二：智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三：小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章：单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例，讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章：单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例，讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章：单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例，讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章：单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例，讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章：单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势，如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术，如片上系统（SoC）、物联网（IoT）等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景，如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心，其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。
中职单片机第一讲认识单片机
中职单片机第一讲认识单片机在我们生活的这个科技飞速发展的时代，单片机的应用无处不在。
从日常使用的家电，到复杂的工业控制系统，单片机都扮演着至关重要的角色。
那么，什么是单片机呢？这就是我们中职单片机课程第一讲要探讨的问题。
单片机，顾名思义，就是一块集成了多种功能的微型计算机芯片。
它把中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等重要部件都集成在了一个小小的芯片上。
虽然它体积小，但却有着强大的功能。
想象一下，一个小小的单片机就像是一个智能的“大脑”，能够接收外界的各种信息，然后经过处理，再做出相应的决策和控制。
比如说，在一个自动温度控制系统中，单片机可以接收温度传感器传来的温度数据，然后和设定的温度值进行比较。
如果当前温度低于设定值，它就会控制加热装置工作；如果温度高于设定值，它就会让制冷设备启动，从而让温度始终保持在一个合适的范围内。
单片机的种类繁多，不同的单片机在性能、功能和应用场景上都有所不同。
常见的单片机有 51 系列、AVR 系列、STM32 系列等等。
51系列单片机是比较基础和经典的，对于初学者来说是一个很好的入门选择。
AVR 系列单片机则具有更高的性能和更多的功能，适用于一些较为复杂的应用。
STM32 系列单片机则是目前应用非常广泛的一种，它功能强大，能够满足很多高端应用的需求。
那么，单片机是如何工作的呢？它的工作过程就像是一个有条不紊的生产线。
首先，单片机需要通过输入接口接收来自外界的各种信号，比如传感器采集到的数据、按键的输入等。
这些信号就像是原材料，被送到了单片机这个“工厂”里。
然后，单片机内部的中央处理器会对这些信号进行处理和计算，就像是工厂里的工人在对原材料进行加工。
处理后的结果会被存储在存储器中，或者通过输出接口输出，去控制各种外部设备，比如电机、显示屏等。
为了让单片机能够按照我们的意愿工作，我们需要给它编写程序。
程序就像是给单片机下达的一系列指令，告诉它在什么情况下应该做什么。
(完整版)十天学会单片机C语言_郭天祥---课后习题答案
郭天祥十天学通单片机TX-1C单片机实验板所有课作业+答案，特别整理，供单片机爱好与学习者使用讲次内容细节第一讲学单片机预备知识、如何点亮一个发光管单片机能做什么，基本电子知识，如何用TX-1C单片机学习板学习单片机，C51 知识简介，如何申请免费芯片样品。
点亮一个发光管，第二讲流水灯设计、蜂鸣器发声、继电器控制简单延时程序、子程序调用、带参数子程序设计、流水灯同时蜂鸣器响、如何驱动蜂鸣器，及如何驱动继电器，集电极开路的概念及应用。
第三讲数码管显示的原理、数码管的静态显示共阳、共阴数码管显示原理、定时器工作方式介绍、重点讲述工作方式2、中断概念及中断函数写法、外部中断试验、定时器中断应用第四讲数码管的动态显示原理及应用实现动态扫描概念、定时器、中断加深用单片机的定时器及中断设计一个60 秒定时器第五讲独立键盘、矩阵键盘的检测原理及实现键盘用来做什么、如何键盘检测、消抖、键盘编码、带返回值函数写法及应用第六讲AD、DA 的工作原理及实现、运放电路模拟电压与数字电压的关系、为什么要使用AD 及DA、ADC0804 的操作方法、DAC0832 的操作方法第七讲串口通讯原理及操作流程串口通讯工作方式、10 位数据通讯、波特率概念、如何根据波特率计算定时器初值、串口打印在调试程序中的应用。
第八讲 1 602液晶、12864 液晶显示原理及实现最简单液晶工作原理、如何开始对一个没有任何概念的芯片开始单片机的操作第九讲IIC总线AT24C02芯片工作原理IIC总线工作原理、目前非常通用的一种通信机制第十讲利用51 单片机的定时器设计一个时钟综合运用51 单片机知识设计一个可以随意调节时间、带整点闹铃的时钟。
（其中用到定时器、中断、按键、蜂鸣器、数码管或串口通信）第^一讲用DS12C887时钟芯片设计一个高精度时钟DS12C887内部带有锂电池，系统掉电情况下可自行精确走10 年，并带有闹钟功能、年、月、日、时、分、秒等。
单片机电子教案
第１讲单片机应用概述教学目的：1、初步了解单片机的发展历史, 基础知识以及应用范围；2、通过演示单片机产品的实物来激发学生的学习兴趣；3、了解单片机的发展方向和主流技术。
重点、难点：1、单片机的概念和特点；2、单片机的主要发展方向和主流技术；3、几种常见的单片机产品。
教学方式、步骤：一、课程介绍、学习的目标、学习本课程的方法1、课程介绍单片机是当今信息时代的产物，自20世纪70年代问世以来，以实时控制能力强，成本低，体积小，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。
尤其在电子产品、工业控制等领域的应用广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。
单片机技术开发和应用水平已成为衡量一个国家工业化发展水平的标志之一。
由于单片机的广泛使用使得社会对掌握单片机技术的人才的需求在不断增加，目前全国普通工科大学均已经将单片机课列为必修的专业（基础）课程。
2、学习的目标通过对孝感周边相关电子企业（亚光电子公司、○六六集团、四四○四厂等）的毕业生跟踪调查和人才需求调研，相关工作岗位都对单片机应用能力都提出了一定的要求。
且不同的岗位对单片机应用能力要求的高低不同。
要求较高的岗位如电路联调岗和电子线路设计助理工程师岗，对单片机的应用能力要求如下：掌握常见单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术等重要概念和基本知识；具备一定的电子线路基本知识，能看懂典型单片机外围硬件的原理图，并具备相应的硬件线路调试的基本技能；能看懂程序流程图，掌握程序调试的基本技能；具有基本的单片机编程能力；掌握单片机软硬件联调的基本技能；掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。
课程标准：作为一门核心的专业基础课程，本课程的专业目标定位为：通过基于实际工作过程（项目制作）的项目导向、任务驱动的理论实践一体化教学模式，教、做、学三者合一，使学生在做中学，学中做，在理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术和单片机初步应用知识的基础上，掌握智能电子应用相关岗位所需要的单片机应用系统的初步的应用分析和软硬件设计能力，掌握基本的编程和程序调试能力，掌握单片机典型外围硬件线路的分析与初步设计能力、硬件调试能力，掌握单片机系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能，掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。
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2、单片机的分类 、
CPU处理字的长度分 ◆ 按CPU处理字的长度分 就CPU处理字的长度而言，有4位、8位、32位单 CPU处理字的长度而言 处理字的长度而言， 32位单 片机 ◆ 按使用范围分 可分为通用单片机和专用单片机两大类
3. 主要产品系列
表 1-1 公司 系列 M C S -4 8 M C S -5 1 8X C 51F X 8X C51GB 6801 M o to r o la 6805 6 8 H C 11 A 片内 ROM IK /4 K 4 K /8 K 8 /3 2 K 8K 2 K /4 K 1 K /4 K 8K 常 用 8 位 单 片 机 性 能 表 片 内 RAM 6 4 /2 5 6 B 1 2 8 /2 5 6 B 256B 256B 1 2 8 /2 5 6 B 6 4 B /1 1 2 B 256B 寻址 范围 4K B 64K B 64K 64K 64K 2 K /8 K 64K 并行口 3× 8 位 4× 8 位 4× 8 位 6× 8 位 3× 8 1× 5 2× 8 1× 4 位 位 位 位 串行 口 / U R AT U R AT 2U RA T U A RT / 1SCI 1SPI U A RT / U A RT U A RT U A RT U A RT 定时器/ 计数器 1× 8 2× 16 3× 16 3× 16 3× 16 位 1× 8 位 16 位 3IC 5 O C， TI R 2× 8 位 / 1× 12 位 1 /2 × 1 3 位 / 3× 16 位 中 断 2 5 /6 7 15 2 1 /4 20
I/O接口：并行、串行、中断接口、DMA接口 I/O接口：并行、串行、中断接口、DMA接口 接口 系统总线：数据、地址、控制总线（DB、AB、CB） 系统总线：数据、地址、控制总线（DB、AB、CB）
外围设备
输入/ 输入/输出设备 A/D 、D/A转换器 D/A转换器 开关量输入/ 开关量输入/输出 终端
算术逻辑单元
集成在一 个半导体 芯片上
其核心CPU— 其核心CPU—运算器和控制器 寄存器组 是微型计算机的核心部件 控制部件
2、微型计算机
MPU 为核心
多板微型计算机 单板微型计算机 单片微型计算机
半导体存储器（ 半导体存储器（ROM/RAM) I/O(Input/Output)接口和中断系统 I/O(Input/Output)接口和中断系统 系统总线（ 系统总线（CB DB AB)
河北工业大学
主讲教师 于东敏
计 算 机 系 硬 件 教 研 室
C4—302 C4 302
Email: yudm_3j3502@
本课的地位 学习本课对基础知识的要求 本课教学目标 本课程的特点 授课内容 教学形式 本课使用教材
本课的地位
计算机应用基础 计算机硬件技术基础— 计算机硬件技术基础— 计算机硬件技术基础 计算机技术基础 微机原理、微机接口、 微机原理、微机接口、 计算机软件技术基础 微机应用 计算机文化基础
要求：独立思考，重视实践， 要求：独立思考，重视实践，认真做实验
授课内容
单片机基础知识 MCS-51单片机的系统结构 MCS-51单片机的系统结构 MCS-51单片机的指令系统 MCS-51单片机的指令系统 汇编语言程序设计 输入/ 输入/输出和中断 MCS-51内部的I/O口 MCS-51内部的I/O口、定时器及其应用 内部的I/O
1.2 单片机的特点及分类
1、单片机的特点 、
◆控制性能和可靠性高 实时控制功能特别强， CPU可以对I/O端口 实时控制功能特别强，其CPU可以对I/O端口 可以对I/O 直接进行操作，位操作能力更是其它计算机无 直接进行操作，位操作能力更是其它计算机无 法比拟的。另外，由于CPU 存储器及I/O CPU、 I/O接口 法比拟的。另外，由于CPU、存储器及I/O接口 集成在同一芯片内，各部件间的连接紧凑， 集成在同一芯片内，各部件间的连接紧凑，数 据在传送时受干扰的影响较小 受干扰的影响较小， 据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境 条件的影响，所以单片机的可靠性非常高 可靠性非常高。 条件的影响，所以单片机的可靠性非常高。
学习本课对基础知识的要求
预先应学习： 预先应学习： 1、计算机文化基础 2、计算机软件技术基础 3、数字电路
本课教学目标
教学目标 学生“ 学生“悟” 独立分析问题和解决 掌握计算机软硬件基础知识 基本 问题的能力 掌握计算机软硬件的基本技术与分析方法
培养计算机专业学生： 培养计算机专业学生：
知识
1.1.2 单片机的发展趋势
1. 高性能化
改进CPU性能 加强了位处理、 改进CPU性能，加强了位处理、中 性能， 断和定时控制、 断和定时控制、流水线结构等
2. 存储大容量化
内部RAM可达2MB ROM可达 内部RAM可达2MB，ROM可达64KB RAM可达2MB， 可达64KB ROM/RAM、中断、定时/计数外， 除ROM/RAM、中断、定时/计数外， 3. 外围电路内装化 还集成了DMAC、中断控制器、发 还集成了DMAC、中断控制器、 声器、 声器、频率合成器等 4. 片内I/O口的改进 增加了并行口的驱动能力，减 片内I/O口的改进 增加了并行口的驱动能力， 少外部驱动芯片 5. 低功耗化、宽电压 采用CHMOS工艺，高密度高 低功耗化、 采用CHMOS工艺 工艺， 速度， 速度，低功耗
微机原理（重点） 微机原理（重点）
微机运算基础 微机组成、基本工作原理、 微机组成、基本工作原理、微机系统初步 了解CPU体系结构 CPU 了解CPU体系结构 了解存储器系统结构、 了解存储器系统结构、作用 了解I/O接口基本功能 结构、 接口基本功能、 了解I/O接口基本功能、结构、端口的编址方式 I/O同步控制方式 和I/O同步控制方式 • 掌握中断概念、CPU响应中断的条件和处理过程 掌握中断概念、CPU响应中断的条件和处理过程 • 掌握指令系统和汇编语言程序设计（隐含的） 掌握指令系统和汇编语言程序设计（隐含的） • • • • •
连线 编程
综合应用
具体机型：MCS-51单片微型计算机 具体机型：MCS-51单片微型计算机
SingleSingle-Chip Microcomputer MicroMicro-Controller
MCSMCS-51 单片机的基本组成 中央处理器CPU 一、中央处理器CPU 二、时钟电路 三、内部存储器 定时器/计数器( 四、定时器/计数器(T/C) 并行I/O口 五、并行I/O口 六、串行口 七、中断控制系统
教材
教材： 单片机原理及应用技术》 教材：《单片机原理及应用技术》 清华大学出版社 ISBN：978- 302-21450ISBN：978-7-302-21450-2 参考书： MCS-51单片机原理及 单片机原理及应用 参考书：《MCS-51单片机原理及应用 》 天津大学出版社
有关概念
1、微处理器 (MPU)
1.1 单片机的发展概述 1.2 单片机的特点及分类 1.3 单片机的应用领域 小结
◆单片机 (Single Chip Microcomputer , SCM) (Micro Controller Unit , MCU) 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、 I/O接口电路等，从而构成了单芯片微型计算机， 接口电路等，从而构成了单芯片微型计算机， 接口电路等 单芯片微型计算机 即单片机。 即单片机 三种应用形态的比较 ：
微机应用
•了解微机在测控系统中的应用 了解微机在测控系统中的应用 •了解计算机测控系统的实时处理概念和一般结构 了解计算机测控系统的实时处理概念和一般结构 •了解测控系统的分析和设计方法 了解测控系统的分析和设计方法 •单片机应用系统的一般分析和设计方法（重点） 单片机应用系统的一般分析和设计方法（重点） 单片机应用系统的一般分析和设计方法
软件系统
系统软件
操作系统 编译系统 监控程序 汇编程序 程序设计语言
机器语言 汇编语言 高级语言
把汇编语言源程 序翻译成机器语 言目标程序的语 言处理程序 自汇编程序 交叉汇编程序
应用软件
本课的主要内容及要求
微型计算机
MPU 存储器 I/O 系统 内存） 微处理器 （内存） 接口 总线
器件的 外特性 掌握规律
◆体积小、价格低、易于产品化 体积小、价格低、 单片机芯片即是一台完整的微型计算机， 单片机芯片即是一台完整的微型计算机，对于 批量大的专用场合， 批量大的专用场合，一方面可以在众多的单片机 品种间进行匹配选择； 品种间进行匹配选择；同时还可以专门进行芯片 设计，使芯片的功能与应用具有良好的对应关系； 设计，使芯片的功能与应用具有良好的对应关系； 在单片机产品的引脚封装方面， 在单片机产品的引脚封装方面，有的单片机引脚 已减少到8个或更少 个或更少。 已减少到 个或更少。 从而使应用系统的印制板减小、接插件减少、 从而使应用系统的印制板减小、接插件减少、 印制板减小 安装简单方便。 安装简单方便。
教学形式
整个教学过程由授课、实验、 整个教学过程由授课、实验、和自学三个 环节组成。 环节组成。 本课程的成绩由两部分构成： 本课程的成绩由两部分构成： 平时成绩（包括出勤、作业和实验） 平时成绩（包括出勤、作业和实验）占本 课程总学分的20 30%； 20～ 课程总学分的20～30%； 期末考试占本课程总学分的70～80%。 期末考试占本课程总学分的70～80%。 70
系统机（多板机） 系统机（多板机）
单板机
单片机
1.1 单片机的发展概述
1.1.1 单片机的发展过程
单片机的发展，主要经历了四个阶段： 单片机的发展，主要经历了四个阶段： 第一阶段（1974—1978年 第一阶段（1974—1978年）：初级单片机阶段。 初级单片机阶段。 第二阶段（1978—1982年 第二阶段（1978—1982年）：高性能8位机阶段。 高性能8位机阶段。 第三阶段（1982—1990） 16位单片机推出阶段 第三阶段（1982—1990）：16位单片机推出阶段。 位单片机推出阶段。 第四阶段（1990到现在 第四阶段（1990到现在）：单片机全面发展阶段。 到现在） 单片机全面发展阶段。