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配电变压器监测终端中单片机的认识

学习情境 1. 配电变压器监测终端中单片机的认识. www.hunangy.com. 知识目标. 1. 配电变压器监控系统的主要功能及总体构成. 2. 单片机在配电变压器监控系统中的作用. 3. 单片机的基本结构、时钟电路和复位电路. 4. 能力目标. 1. 配电变压器监控系统以及单片机基本结构的认知. 2. 会设计单片机的时钟电路和复位电路. 教学内容. 1 配电变压器监测终端的主要功能； 2 配电变压器监测终端的组成； 3 配电变压器监测终端的工作过程； 4 单片机在配电变压器监测终端中的作用； 5 单片机的内部结构；

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配电变压器监测终端中单片机的认识

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  1. 学习情境 1 配电变压器监测终端中单片机的认识 www.hunangy.com

  2. 知识目标 1 配电变压器监控系统的主要功能及总体构成 2 单片机在配电变压器监控系统中的作用 3 单片机的基本结构、时钟电路和复位电路 4

  3. 能力目标 1 配电变压器监控系统以及单片机基本结构的认知 2 会设计单片机的时钟电路和复位电路

  4. 教学内容 • 1配电变压器监测终端的主要功能； • 2配电变压器监测终端的组成； • 3配电变压器监测终端的工作过程； • 4单片机在配电变压器监测终端中的作用； • 5单片机的内部结构； • 6单片机的存储器配置； • 7单片机的引脚功能； • 8单片机的时钟电路； • 9单片机的复位电路。

  5. 配电变压器监测终端及单片机结构认识 重点&难点 1配电变压器监控系统中单片机的工作过程； 2单片机的基本结构； 3单片机的时钟电路、复位电路的设计。. 配电变压器监控系统中单片机的工作过程

  6. 教学特色 “教、学、做” 合一 教 学 教学方法 做

  7. 典型的配电变压器监测终端组成框图 模拟量采集模块 参数存储模块 设置与显示模块 微处理器模块 通信模块

  8. 配电变压器终端 • 在实际应用中，一般需根据不同的应用场合，首先设置配电变压器终端的现场参数。工作中，配电变压器终端中的模拟量采集模块采集监测数据，微处理器模块对数据进行各种分析、运算，并发出控制量，同时保存监测数据。因为数据量较大，一般需采用扩展存储器。为方便本监测终端与上位机的通信（如上传监测数据、现场参数的设定等），配电变压器终端配有各种通信接口。 工作过程

  9. 配电变压器终端 • 配电变压器监测终端是一种对变压器进行实时数据采集与控制的自动化终端设备，它可以通过通信网络与配电网自动化系统相连，并上报监测的各种数据，为提高配电网系统运行性能提供科学依据。 主要功能

  10. 单片机概述 什么是单片机？ 将中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器等多种资源 集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微 型计算机。这种集成电路芯片被称为单片微型计算机(Single Chip Microco mputer)，简称单片机。又称单片微控制器（简称MCU）和嵌入式微控制器 (Embedded Micro Controller Unit，EMCU)。

  11. ROM RAM CPU 定时器/计数器 I/O接口 …….. ……. 时钟 单片机结构框图

  12. （1982年至今） （1978～1982年） （1974～1978年） （1970～1974年） 单片机发展概况 第四阶段 第三阶段 第二阶段 第—阶段

  13. 单片机的特点和应用 性价比高。单片机性能稳定，功能强 大，价格便宜 体积小、集成度高、速度快、可靠性 高 单片机特点 控制功能强 单片机系统配置灵活、方便。 单片机类型多

  14. 智能化仪器 仪表 计算机网络 与通信 家用电器 工业控制 单片机的特点和应用 单片机应用 广泛应用于…..

  15. 单片机的类型 Intel MCS-48、MCS-51、MCS-96系列 Microchip PICl6C5X系列 主要厂商 和产品 Zilog Z8系列 Philips 与MCS系列兼容的51系列 ATMEL 与MCS系列兼容的51系列 Motorola MC68系列

  16. 震荡定时电路 程序存储器 数据存储器 2个16位定时 器/计时器 64K总线 扩展控制 可编程I/O口 可编程串行口 输出 频率基准源 输入 计数脉冲 并行I/O口 中断 控制 中断 CPU MCS-51系列单片机的内部结构

  17. 引脚说明 40条引脚大致可分为：电源(VCC、Vss、VPP、VPD)；外接晶体引脚(XTAL1、XTAL2)： I/O口(P0～P3)；数据总线(P0)；地址总线(P0、P2)和控制总线(ALE、RST、 )等几部分。 、

  18. 总线结构 单片机的引脚除了电源、复位、时钟和I/O口外，其余引脚都是为了实现系统扩展而设置的，这些引脚构成三总线结构，总线结构如下图

  19. CPU （1）算术/逻 辑运算 （2）位处理 1时钟发生器 2定时控制逻 3辑电路 4指令寄存器 5指令译码器 运算器 控制器 CPU

  20. 存储器配置 MCS－51系列单片机有4种存储空间，它们是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器(含特殊功能寄存器)和片外数据存储器。

  21. 程序存储器 1 2 3 程序存储器用来存放程序和表格及常数，程序存储器以程序计数器PC作地址指针，通过16位地址总线，可寻址的地址空间为64K字节。 MCS－51系列单片机中64K字节的程序存储器是统—编址的。 MCS－51系列单片机复位后，程序计数器PC为0000H。

  22. 数据存储器 2 1 片内256个字节RAM按功能分两部分：低128字节为片内数据区，地址空间为00H～7FH；地址空间为80H～FFH。 8051片内有256个字节RAM(地址空间为00H～FFH) ，片外最多可扩展64KB RAM（地址空间为0000H～FFFFH）。

  23. 3区 1区 0区 2区 地址为18H～1FH 地址为08H～0FH 地址为00H～07H 地址为10H～17H 内部数据存储器低128单元 ①工作寄存器区 从00H～1FH 共32个单元是4个通用工作寄存器区，每一个区有8个工作寄存器，编号均为R0～R7。

  24. 内部数据存储器低128单元 ②位寻址区内部RAM的20H～2FH为位寻址区域 ③用户RAM区 地址为30H～7FH。

  25. 内部数据存储器高128单元 • 内部数据存储器高128单元（80H～FFH）是供给特殊功能寄存器(SFR)使用的。 1 2 3 • 累加器A 累加器A是一个最常用的特殊功能寄存器，它既可以用于存放操作数，指令系统中用ACC表示A的符号地址 。 • 寄存器B 在乘除法指令中，用到了寄存器B。 程序状态字寄存器PSW

  26. 内部数据存储器高128单元 4 5 6 • 堆栈指针SP 堆栈指针SP也可由指令改变。堆栈可设置在片内RAM的一个适当的连续空间，堆栈操作遵循后进先出的原则。 • 数据指针DPTR 用来存放外部数据存储器的16位地址。 程序计数器PC 是一个16位专用寄存器，具有自动加1的功能。

  27. 内部数据存储器高128单元 CY —— 进位标志。简写为C。 AC —— 辅助进位标志。 F0 —— 用户定义的状态标志位。 RSl、RS0——工作寄存器区选择控制位， 用于选择4 组工作寄存器之— OV——溢出标志位。 P——奇偶标志位。

  28. 内部数据存储器高128单元

  29. 单片机的时钟及复位工作方式 • 振荡器和时钟电路 • 时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，时钟信号可以由两种方式产生：内部时钟方式和外部时钟方式， 2 1 外部时钟方式 外部时钟方式采用外部振荡器，XTAL2接外部振荡器，XTALl接地。由于反相放大器一侧XTAL2端的逻辑电平不是TTL，故需加一上拉电阻。对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。 内部时钟方式 定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路如图2－7 (a)。电容器C1和C2主要起频率微调作用，电容值可选为30pF左右(外接晶体时)或40pF左右(外接陶瓷谐振器时)。

  30. 内部方式 外部方式 振荡器和时钟电路

  31. 上电按键 复位 上电复位 按键复位 MCS—51系列单片机的复位电路

  32. MCS-51系列单片机的最小系统 8051单片机的最小系统 8031单片机的最小系统

  33. Thank You ! www.hunangy.com

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