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单片机原理及应用ppt

单片机原理及应用ppt

单片机原理及应用ppt1. 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。

PIC单片机原理及应用10

PIC单片机原理及应用10
PIC单片机原理及应用
第1章 概述
主讲:许辉 邮箱:xuh@
1
1.1 PIC单片机简介
1、 PIC单片机是由Microchip Technology Inc.(美国微
芯科技公司)推出的单片机系列产品。美国微芯科技公
司成立于1989年,是全球领先的单片机和模拟半导体供 应商。 2、 PIC单片机(Peripheral Interface Controller)是一种用来 可开发的去控制外围设备的可编程集成电路(IC)。内





8
1.4 PIC单片机特点
4、 CMOS工艺特性

功耗低 电压范围宽 工作温度范围宽:-40~ +125摄氏度

5、 驱动能力强

每个输出引脚可以驱动多达20-25mA的负载 一般端口总驱动能力约60-70mA
9
1.4 PIC单片机特点
6、 接口丰富,能实现各种功能

掩模ROM:一个产品周期后降低成本用,适合大批量定型产品,必 须请制造商借助专用设备完成
11


I/O口具有20mA的驱动能力 8路、10位的AD转换 I2C,SPI,USART,USB,CAN接口 WDT(看门狗) CCP(脉宽/捕捉/比较) 内置EEPROM 3路定时器 多种中断源 支持休眠的低功耗模式 流式的并行接口 内置LCD控制器 芯片加密 ……
10
1.4 PIC单片机特点

1、哈佛双总线结构/改进的哈佛架构 芯片内部的数据总线和指令总线分离 字长采用不同的字节宽度、有效扩展指令 保证2级流水线,绝大部分指令单字节、单周期,提高指令执行速度 改进的哈佛架构具备灵活寻址模式的C 编译器优化指令集架构

《单片机原理及应用》课件

《单片机原理及应用》课件
中断源
中断源是指能够引起中断的事件或异常情况。常见的中断源包括定时器溢出、串口接收中断、外部中断等。
中断处理过程
当中断发生时,单片机首先保存当前程序的执行环境(如程序计数器和寄存器的内容),然后转去执行相应的处理程序。处理程序执行完毕后,恢复被中断的程序的执行环境,继续执行原程序。
定时器/计数器的功能
VS
音频输出实验
详细描述
蜂鸣器发声实验中,学生将学习如何驱动蜂鸣器发声,理解蜂鸣器的工作原理和单片机驱动蜂鸣器的方法,掌握如何通过编程控制蜂鸣器的音调和音量。
总结词
05
CHAPTER
单片机发展趋势与展望
低功耗设计
随着环保意识的提高,低功耗单片机成为发展趋势,通过优化芯片内部电路和降低芯片工作电压等方式,降低单片机功耗。
定时器/计数器是单片机内部用于产生定时或计数的可编程硬件电路。通过编程设置,定时器/计数器可以用于实现时间间隔的控制、脉冲信号的生成以及频率和计数的测量等功能。
定时器/计数器的结构
定时器/计数器由加法器、比较器、计数器和控制电路等组成。加法器用于对输入的时钟信号进行累加,比较器用于比较计数器的值与设定的阈值,计数器用于存储计数值,控制电路用于控制计数器的启动、停止和溢出等操作。
单片机工作原理
03
指令的执行过程
指令由CPU读取并解码,然后执行相应的操作,最后将结果存回存储器或寄存器中。 Nhomakorabea01
指令的格式
一般由操作码和操作数组成,操作码指明要执行的操作,操作数指明操作的对象。
02
指令的分类
根据指令的功能,可以将指令分为算术指令、逻辑指令、控制指令等。
中断的概念
中断是指单片机在执行程序过程中,由于出现某些突发事件或异常情况,需要暂时停止当前程序的执行,转去执行相应的处理程序,处理完毕后再返回原程序继续执行。

PIC单片机原理及应用(第四章)

PIC单片机原理及应用(第四章)
目标地址选择: 结果至w 结果至f 目标地址选择 : d = 0 , 结果至 w ; d = 1 , 结果至 f
寄存器f 寄存器 f 为 0 间跳 寄存器f 位为0 寄存器 f 的 b 位为 0 间跳 寄存器f 的 b 位为1 间跳 寄存器 f 位为 1 表示寄存器的内容
表示寄存器间接寻址的内容→表示运算结果送入目标寄存器
• ORG • NOP • MOVLW • ANDWF • MOVWF • MOVLW • IORWF • ADDWF •; • END •; 0000H 20H 20H,W 40H 30H 30H,W 40H,F
例题4 请编写一个完整的程序,将数据存储器20 20H 位和30 30H 【例题4-5】 请编写一个完整的程序,将数据存储器20H低4位和30H 位组合成一个八位二进制数据,并从RC端口输出。 RC端口输出 高4位组合成一个八位二进制数据,并从RC端口输出。 • • • • • • • • • • • • • • • • ORG NOP BANKSEL MOVLW MOVWF BANKSEL MOVF ANDLW MOVWF MOVF ANDLW IORWF MOVWF ; END ; 0000H TRISC 00H TRISC PORTC 20H,W 0FH 20H 30H,W 0F0H 20H,W PORTC
MOVF ADDWF BTFSS GOTO INCF MOVF ADDWF 30H,W 50H,F STATUS,C LOOP 20H,F 20H,W 40H,F
LOOP
4.2.3 逻辑运算类指令
逻辑运算类指令是一组比较复杂的指令,形式较多, 逻辑运算类指令是一组比较复杂的指令,形式较多,可 以对位和字节进行逻辑操作。主要有与、 异或、清零、 以对位和字节进行逻辑操作。主要有与、或、异或、清零、 置位、取反和左右移位等14条指令。 14条指令 置位、取反和左右移位等14条指令。

PIC第一章

PIC第一章
1
什么叫单片机? 单片机就是在一块芯片上集成了中 央处理单元、数据存储器、程序存储器、 输入输出和定时器/计数器等部件的一台 小型计算机。
2
PIC( PIC(Periphery Interface Chip) Chip) 单片微机是美国Microchip公司生产的PIC Microchip公司生产的 单片微机是美国Microchip公司生产的PIC 系列单片机。 系列单片机。 PIC系列单片机的硬件系统设计简洁 系列单片机的硬件系统设计简洁, PIC系列单片机的硬件系统设计简洁, 指令系统设计精炼。 指令系统设计精炼。在所有的单片机品种 PIC具有性能完善 功能强大、 具有性能完善、 中 , PIC 具有性能完善 、 功能强大 、 学习 容易、开发应用方便、 容易、开发应用方便、人机界面友好等突 出优点。 出优点。
6
单片机内部结构
一般的单片机的结构可以用图所示的方块 图描述, 用三大总线( DB、AB、CB) 图描述 , 用三大总线 ( DB、AB、CB) 实现模块 之间的信息传递。 之间的信息传递。
7
单片机的主要应用
人有所思,单片机就可为。 人有所思,单片机就可为。单片机的应用 必将随着社会的发展和技术的进步, 必将随着社会的发展和技术的进步,而获得更 广阔应用。 系列化的单片机) 广阔应用。(系列化的单片机) 电信 家用电器 工业控制 仪器仪表 汽车 玩具
20
8.I2C和SPI串行总线端口 I2C和SPI串行总线端口
PIC系列单片机的一些型号具有同步串行口, PIC系列单片机的一些型号具有同步串行口, 系列单片机的一些型号具有同步串行口 可以满足I 主控/从动) SPI(主控) 可以满足I2C(主控/从动)和SPI(主控)总线 SPI( 要 求 。 I2C 和 SPI(Serial Peripheral Interface) 分别是PHILIPS 公司和MOTOROLA 公 Interface) 分别是 PHILIPS公司和 MOTOROLA公 PHILIPS 公司和 MOTOROLA 司研制的两种广泛流行的串行总线标准, 司研制的两种广泛流行的串行总线标准 , 是一 种在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。 种在芯片之间实现同步串行数据传输的技术。 利用单片机串行总线端口可以方便而灵活 地扩展外围器件, 地扩展外围器件 , 目前已在许多电子产品中得 到广泛应用。 到广泛应用。

单片机原理及应用(课堂PPT)

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

PIC单片机原理及应用(第三章)

PIC单片机原理及应用(第三章)

Interrupt 0004h
Page 2
➢ 程序空间按页面划分, 每页2K字 (11 位);最
Page 0
07FFh
多四页。
17FFh
PCLATH<4:3> = 01
PCLATH<4:3> = 11
➢ 页面选择 PCLATH<4:3>。
0800h
1800h
➢ 复位向量地址 0000h。
Page 1
PCLATH Bit4:Bit3:
00
页0:0000H ~ 07FFH
01
页l:0800H ~ 0FFFH
10
页2:1000H ~ 17FFH
11
页3:1800H ~ 1FFFH
PIC16F877 单片机架构程序存储器
PCLATH<4:3> = 00
Reset 0000h
➢ 最大8K字(13 位) 程序 PCLATH<4:3> = 10 1000h 存储空间。
存储器扩展:SRAM6264,EPROM2764。
3.2 程序存储器构架
PIC16F877 程 序 存 储 器 具 有 13 位 宽 的 程 序 计数器PC。PC指针所产生的13位地址最大可寻 址的程序存储器空间为8K,相应的地址编码范 围为0000H~lFFFH。
PIC16F877 归 属 于 中 档 单 片 机 , 其 指 令 字 节宽度为14位,内部构架配置了8K ╳ l4位的 闪烁FLASH程序存储器。
这样安排是为了便于中断服务程序的设计和 数据处理,就可以在程序设计中能够有效突破 体的限制而定义通用的变量函数。
3.3.2 特殊功能寄存器
特殊功能寄存器 SFR(Special Function Registers)是用于专用目的的寄存器,每个寄 存器单元,甚至其中的每一位,都有它自己特 定的名称和用途。
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6
1.2 I/O端口控制
1. I/O端口分组管理
7
1.2 I/O端口控制
2. I/O端口的控制寄存器
① TRISx寄存器:I/O端口方向控制寄存器。
– TRISx的位为“1”时,其对应的I/O 端口为输入。 – TRISx的位为“0”时,其对应的I/O 端口为输出。 – 复位以后,所有端口引脚被定义为输入。
//RE0=1输出高电平+5V,亮
delay();
//延时
TE0 =0; //RE0=0输出低电平0V,灭灯
delay();
//延时
}
}
12
1.3 I/O端口应用举例
例2、实现6个发光二极管流水灯功能。 硬件分析:6个发光二极管D1-D6分别连接着33-38引脚,即
RE0-RE5端口;每个引脚输出高电平时(=1)灯亮;输出 低电平时(=0)灯不亮。
② 控制步骤: – 将TRISE寄存器的TRISE0位置0,设置RE0为数据输出端 口; – 给LATE寄存器的LATE0位赋值为1/0, RE0输出高低电平;
软件设计为:
int main()
{
TRISEbits.TRISE0 = 0; //设置RE0为输出(1输入,0输出);
while(1)
{
TE0 =1; 灯
例1:实现发光二极管D1闪烁功能。 硬件分析:发光二极管D1连接着38引脚,即RE0端口;
RE0输出高电平时(=1),D1亮; RE0输出低电平时(=0),D1不亮;
高电低平电(平=1()=0)
软件分析:
① RE0管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0位; – LATE寄存器的 LATE0位; – PORTE寄存器的 RE0位;
} }

//左移1位,改变为下个输出值 //第6个灯亮后,重新从
//第1个灯点亮
1.3 I/O端口应用举例
例2、实现按按键加1计数功能。每按S8按键一次,加1计数, 发光二极管D1-D6显示二进制的计数值。
硬件分析:D1-D6连接在33-38引脚(RE0-RE5),按键S8连 接17引脚(RE8)。S8没有按下时,RE8输入为高电平 (=1);S8按下时,RE8输入为低电平(=0)
软件分析:
(1)RE0-RE5管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE0-TRISE5位; – LATE寄存器的 LATE0-LATE5位; – PORTE寄存器的 RE0-RE5位;
(2)控制步骤: – 将TRISE寄存器的TRISE0-RISE5位置0,设置RE0-RE5为输 出端口; – 分别对LATE寄存器的LATE0-LATE5位赋值为1/0,6个端口分 别输出高低电平;
流水灯的实现方法
发光LED D6
D5
端口
RE5
RE4
输出值1
0
0
输出值2
0
0
输出值3
0
0
输出值4
0
0
输出值5
0
1
输出值6
1
0
方法一 循环输出
D4
D3
D2
RE3
RE2
RE1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
方法二 移位输出
D1
RE0 0x01
1
0x02
0
0x04
0
0x08
0
0x10
0
0x20
0
软件设计 方法一:循环输出
输入引脚数据
1.1 I/O端口介绍
2. I/O 端口特点
• 所有I/O 输入端口

都是施密特触发器
输入,以增强抗干
扰性。
• 有些端口(除VDD、 VSS、MCLR 和 OSC1/CLKI之外) 为多功能复用端口。
• I/O 引脚可复用多种 外设功能
5
注:复用多种外设功能时,名字在前的外设优先级高
软件分析:
(1)RE8管脚对应的寄存器及对应位 – 方向控制寄存器TRISE的 TRISE8位; – LATE寄存器的 LATE8位; – PORTE寄存器的 RE8位;
(2)控制步骤: – TRISE寄存器的TRISE8位置1,设置RE8为数据输入端口; TRISE0-RISE5位置0,设置RE0-RE5为输出端口,即为 0x0100。 – 读PORTE寄存器的RE8位, 判断RE8输入的电平,判断按键 是否按下(按下时读入为0); – 计数值+1,并写入寄存器LATE,二进制计数值通过RE0-
软件设计为:
int adddata=0; TRISE =0x0100;
//变量adddata存放计数值 //RE0-RE5设置为输出,RE8设置为输入
while(1)
{ if (PORTEbits.RE8 ==0) //查询按键S8是否按下
{ delay(); if (PORTEbits.RE8 == 0) adddata++; LATE=adddata;
delay();
//延时
}
}
}
软件设计 方法二:移位输出
int led=0x01; int main(void) {
TRISE =0x00; while(1) { LATE =led; delay();
//存放输出值,初值是第一个输出值
//设置RE0-RE5为输出
//点灯 //延时
led = led<<1; if (led == 0x40) led = 0x01;
② PORTx寄存器:I/O端口读引脚电平状态寄存器。读时,读 入的是端口引脚值;写时,数据写到端口数据锁存器输出。
③ LATx寄存器:I/O端口电平输出锁存寄存器。读时,读入数 据锁存器里锁存的值;写时,数据写到端口数据锁存器输出。
8
dsPIC30F4011 端口寄存器
1.3 I/O端口应用举例
//延时消抖 //再次查询按键S8是否按下
PIC单片机原理及应用
第五章 功能模块
1
第1节 I/O端口
主要内容 I/O端口介绍 I/O端口的控制方法 I/O端口的应用举例 I/O端口实验
1.1 I/O端口介绍
1. I/O端口结构图
输出数据时
输出数据 输出使能=1
输出使能 输出数据
输出数据
输入数据时
输入数据 输入使能=0
输入使能
输入数据
数据传送给数据总线
int ledcode[6]={0x01,0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20};
//存放6个输出值
int main(void)
{
TRISE =0x00;
//设置RE0-RE5为输出
while(1)
{
for (i=0;i<6;i++)
{
LATE=ledcode[i];
//6个输出值依次输出循环点灯
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