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欢 迎 学 习. 单片机原理与应用. 我们的追求:快 乐 学 习. 单片机原理与应用. 所属领域: 属于嵌入式智能控制技术。. 专业地位: 是 测控技术与仪器 专业的一门重要专业课程。. 与其他专业课程的关系: 先修课程:计算机硬件原理、 C 语言 后续课程: DSP 技术、电子线路 CAD 等. 广泛应用: 在工业控制、智能仪器、办公自动化、家用电器及航 空航天军事等诸多领域,到处可见单片机的踪影,单片 机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的 标志之一。. 学习方法: 属于应用设计类课程。
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欢 迎 学 习 单片机原理与应用 我们的追求:快 乐 学 习
单片机原理与应用 所属领域:属于嵌入式智能控制技术。 专业地位:是测控技术与仪器专业的一门重要专业课程。 • 与其他专业课程的关系: • 先修课程:计算机硬件原理、C语言 • 后续课程:DSP技术、电子线路CAD等 广泛应用: 在工业控制、智能仪器、办公自动化、家用电器及航 空航天军事等诸多领域,到处可见单片机的踪影,单片 机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的 标志之一。 学习方法:属于应用设计类课程。 多观察、勤动手;多动脑,勤编程;多琢磨,勤调试。
第1章 绪论 一、什么是单片机 从外形上看:双列直插式封装(DIP) 从内部上看:结构图 在一块半导体硅片上集成了微处理器(CPU)、存储 器、各种I/O接口,具有计算机的属性,称为单片微型计 算机(简称单片机)。 • 又称微控制器 (Microcontroller Unit ,MCU) • 或称嵌入式控制器(Embedded Controller) 从类型上看: • 通用型单片机 • 专用型单片机
二、单片机的发展历史及趋势 • 第一阶段(1976~1978年):低性能单片机的探索阶段。 • 第二阶段(1978~1982年):高性能单片机阶段。 • 第三阶段(1982~1990年):16位单片机阶段。 • 第四阶段(1990年~):微控制器的全面发展阶段。 快速、大容量、高集成化、低功耗等方向发展
MCS-51单片机系列 8051芯片的功耗为630mW,而80C51的功耗只有120mW。
四、单片机特点: (1)体积小,重量轻; (2)可靠性高,运行速度快,抗干扰能力强; (3)控制功能强,使用灵活,性价比高; (4)易扩展,易于开发; (5)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般 内ROM在8KB以下,内RAM在256B以内。
五、 单片机系统的开发过程 单片机应用系统的组成
五、 单片机系统的开发过程 (1)明确系统设计任务,完成单片机及其外围电路的选型工作。 (2)设计系统原理图和PCB板,经仔细检查PCB板后送工厂制作。 (3)完成器件的安装焊接。 (4)根据硬件设计和系统要求编写应用程序。 (5)在线调试软硬件。 (6)使用编程器烧写单片机应用程序或使用ISP技术下载。 (7)独立运行单片机程序
(1) 明确系统设计任务,完成单片机及其外围电路的选型工作。
AD变换器0832 EEPROM 24C02 温度传感器18B20 稳压片78L05
晶 振 电阻和排电阻
零压力插座 瓷片小电容 万用焊接板 仪器盒
红外遥控用 发射接受一体管 继电器
超声波发射接受头 遥控组件
8×8二极管点阵 八段数码管
(2)设计系统原理图和PCB板,经仔细检查PCB板后送工厂制作。(2)设计系统原理图和PCB板,经仔细检查PCB板后送工厂制作。
编程器软件界面 返回
(6) 使用编程器烧写单片机应用程序或使用ISP技术下载。 编程器和芯片座
ISP技术以及优势 传统的编程方式:必须要把单片机先从电路板上取下 来,然后放入专用的编程器进行编程,最后再次放入 电路板进行调试。 传统的编程方式开发步骤有以下缺点: 1)频繁的拔插芯片,容易损坏芯片的引脚; 2)如果频繁的调试程序,换程序,必须重复拔 插,大大降低了开发效率。 ISP技术:彻底地改变了传统的开发模式,它只要在电路板上留下个接口(如ispdown的十芯插座),配合ispdown的下载电缆,就可以不用拔出芯片,在电路板上就可以对芯片进行编程。称为在线编程技术。
ISP技术有以下优势: 1)工程师在开发电子系统时彻底告别频繁拔插芯片的噩梦,避免损坏芯片的引脚; 2) ISP 可以加速产品的上市并降低研发成本。 3)ISP技术帮助工程师缩短从设计、制造到现场调试、简化生产流程大大提高了工作效率。 4)在试验新品或学生试验等经常需要用不同的程序调试芯片的场合中,在线编程技术尤为重要。 5)采用ISP设计是对市场定型产品进行现场升级和维护的最经济、最有效的方式。
(7)独立运行单片机程序 超声波发射和接收一体化机
六、本课程的主要内容 1、单片机的硬件结构 • CPU • 存储器结构 • 并行I/O接口 • 中断系统 • 定时器/计数器 • 串行口 2、单片机的指令系统及编程 3、单片机的系统扩展技术 • 存储器的扩展 • I/O接口的扩展 • 键盘显示器的扩展 • A/D和D/A转换器的扩展
七、参考资料 1、《MCS-51系列单片机及其应用》,蔡美琴等,高教; 2、仿真软件:Keil C Proteus
AT89C51 AT89S51 AT89S52 AT89C2051 N80C196 返回
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计算机 单片机 PLC 显示 测控系统基本组成 开关量 通信 模 拟 量 键盘 D/A 转换 传 感 器 压力 流量 温度 调理 电路 A/D 转换 开关量 返回