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一、什么是单片机？ 二、单片机 原理与 特点 三、单片机 最小系统 四、 单片机开发环境 五、单片机在智能玩具电路设计中应用举例

3.3 单片机 系统设计. 一、什么是单片机？ 二、单片机 原理与 特点 三、单片机 最小系统 四、 单片机开发环境 五、单片机在智能玩具电路设计中应用举例. 一、什么是单片机？. ▲ 微型计算机常见的外形. 1 、微型计算机及微型计算机系统. 台 式 微 机. 立 式 微 机. 便 携 式 微 机. ▲ 微型计算机系统 ---- 硬件系统和软件系统两大部分组成. 微型计算机的硬件结构 ---- 微机硬件组成. 输 入 设 备. 输 入 接 口 电 路. 输 出 接 口 电 路. 输 出 设

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一、什么是单片机？ 二、单片机 原理与 特点 三、单片机 最小系统 四、 单片机开发环境 五、单片机在智能玩具电路设计中应用举例

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Presentation Transcript

  1. 3.3 单片机系统设计 一、什么是单片机？ 二、单片机原理与特点 三、单片机最小系统 四、单片机开发环境 五、单片机在智能玩具电路设计中应用举例

  2. 一、什么是单片机？ ▲ 微型计算机常见的外形 1、微型计算机及微型计算机系统 台 式 微 机 立 式 微 机 便 携 式 微 机

  3. ▲微型计算机系统 ----硬件系统和软件系统两大部分组成 微型计算机的硬件结构----微机硬件组成

  4. 输 入 设 备 输 入 接 口 电 路 输 出 接 口 电 路 输 出 设 备 运 算 器 控 制 器 存 储 器 硬件系统 微型计算机的硬件结构----内部结构 CPU

  5. 微型计算机的硬件结构----内部结构 CPU 输 入 设 备 输 入 接 口 电 路 输 出 接 口 电 路 输 出 设 备 运 算 器 控 制 器 存 储 器 硬件系统

  6. 输 入 设 备 输 入 接 口 电 路 输 出 接 口 电 路 输 出 设 备 运 算 器 控 制 器 存 储 器 硬件系统 微型计算机系统 CPU 软 件 系 统 + 硬件系统----构成微机的实体和装置。 软件系统----微机系统所使用的各种程序的总称。 硬件系统和软件系统共同构成实用的微机系统，两者是相捕相成、缺一不可的。

  7. 2、单片微型计算机 微型计算机系统 软 件 系 统 输 入 设 备 输 入 接 口 电 路 输 出 接 口 电 路 输 出 设 备 运 算 器 控 制 器 + 存 储 器 硬件系统 单片微型计算机是指集成在一个芯片上就构成了微型计算机、 简称为单片机。----单片机实质上就是一个芯片。

  8. 单片机内部结构示意图

  9. 单 片 机 接口 电路 及外 设等 + 硬 件 3、单片机应用系统及组成 单片机应用系统由硬件和软件组成 软 件 硬件是应用系统的基础。 + 软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。 这部分的重点: 1).掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。 2).掌握相关智能玩具电路的硬件和软件设计与调试的基本技能。 我们有了微型计算机以后，是否要安装什么?

  10. 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 1、单片机结构 串行口：一个全双工串行口。 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ。 内部ROM: 4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个）

  11. RXD / TXD / INT0 / INT1 / T0 / T1 / WR / RD / 1234567891011121314151617181920 4039383736353433323130292827262524242221 8031 8051 8751 89C51 2、MCS-51单片机信号引脚简介 1.电源线：VCC（+5v）、VSS（地） Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 2.振荡电路：XTAL1、XTAL2 3.复位引脚:RST 4.并行口:P0、P1、P2、P3 RST P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 EA 5. :访向程序存储控制信号 ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 6. :外部ROM读选通信号 7.ALE:地址锁存控制信号 XTAL1 XTAL2 P3口具有第二功能 Vss

  12. RXD / TXD / INT0 / INT1 / T0 / T1 / WR / RD / 1234567891011121314151617181920 4039383736353433323130292827262524242221 8031 8051 8751 89C51 P3.0和P3.1可以作为一般的输入输出一个I/O口的端子，同时它还具备串行通讯的两条线 Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P3.2、P3.3同样作为I/O口的控制端子之外，还可以作为外部中断的输入请求信号 SRT P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 EA ALE PSEN P3.4、P3.5可从作为定时计数器对外部事件进行计数的输入端子 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 XTAL1 XTAL2 P3.6、P3.7可作为单片机与外部的数据存储器进行数据传输时的选通控制信号 Vss

  13. 3、单片机的特点 那么单片 机能不能替代 微型计算机呢? 体积小、重量轻。 电源单一、功耗低。 功能强、价格低。 运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高。 可以嵌入到电子产品中----嵌入式应用系统。 单片机的外型:有双列直插式，贴片式或嵌入式。

  14. PSEN EA 1234567891011121314151617181920 4039383736353433323130292827262524242221 8031 8051 8751 89C51 4、并行I/O电路结构 （1）特点： P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 VCC P0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 ★4个8位并行I/O口：P0、P1、 P2、P3： ★均可作为双向I/O端口使用 ★P0：访问片外扩展存储器时， 复用为低8位地址线和数据线 RST P3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 ALE P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0 ★P1：双向I/O端口 ★P2：高8位地址线 XTAL2XTAL1 ★P3：第二功能 VSS

  15. +5V （2）输出举例 指令1：MOV P1,#00H 指令2：MOV P1,#0FFH 指令3：MOV P1,#0AAH 指令4：CLR P1.0 指令5：SETB P1.0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 ALE P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

  16. 89C51 × × × × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ALE P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 累加器A 读端口： MOV P3，#11111111B MOV A，P3 （3）输入举倒 注：当I/O端口作为输入使用时， 需先向端口写入“1”、使内部FET 截止，再读入引脚的状态。

  17. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 +5V 4.7KΩ ALE P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 读端口： MOV P3，#11111111B MOV A，P3 累加器A

  18. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +5V 4.7KΩ ALE P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 读端口： MOV P3，#11111111B MOV A，P3 累 加 器 A

  19. 三、MCS-51系列单片机最小系统 片内 ROM 8031 8051 8751 89C51 RAM 6264 RAM 6264 EROM 2764 EROM 2764 片内 RAM 1、存储器 4K 64K 64K 256B（字节）

  20. MCS-51 XTAL1 C1 晶振 30pF I C2 GND 30pF 至内部时钟电路 XTAL2 2、时钟电路与复位电路 （1）时钟振荡电路

  21. Vcc Vcc MCS-51 Vcc MCS-51 Vcc 22uf 22uf 220 RESET RESET 1k 1k Vss Vss (2)复位电路 单片机复位条件：必须使RST引脚持续2微秒高电平（外部时钟）12MHZ

  22. 四、单片机开发环境 单片机开发工具Keil软件 + 仿真软件Proteus

  23. 5V 5V Vcc P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.O T2/P1.0 T2EX/P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 MOSI/P1.5 MSO/P1.6 SCK/P1.7 RST RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0/3.2 INT1/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 P3.6 P3.7 XTAL2 XTAL1 GND 470 LED 10uF 10k 12MHz 30p 30p 五、单片机在智能玩具电路设计中应用举例

  24. 1、完成一个流水灯的程序设计,并结合Proteus软件,实现实验结果的仿真。1、完成一个流水灯的程序设计,并结合Proteus软件,实现实验结果的仿真。

  25. 1 0 1 0 2.设计 一个正反转可控的直流电机控制电路。 导通 截止 导通 导通 截止 截止 截止 导通

  26. 3、单只数码管循环显示0-9。

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