单片机系统设计 教师:朱华贵 2016年09月01日 18970866755

单片机系统设计 第1章 单片机基础知识概述 朱华贵 2016年09月01日

第1章 单片机基础知识概述 1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介

第1章 单片机基础知识概述 1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介

第1章 单片机基础知识概述 1. 什么是单片机？ 2. 为什么要学单片机？ 3. 怎样学习单片机？

第1章 单片机基础知识概述 1. 什么是单片机？ ——从微型计算机技术的两大发展分支谈起

第1章 单片机基础知识概述 分支一：通用微型计算机系统 （Universal microComputer System ） UCS——为满足众多普通应用场合需要而发展的一类个人计算机系统 技术要求: 高速计算 + 海量存储 发展方向: CPU速度不断提升，存储容量不断扩大 386 486 Pentium Pentium Ⅳ Conroe II

第1章 单片机基础知识概述 个人计算机（Personal Computer） CPU+存储器+主板+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘… 基本功能部件 接口部件 外部设备 支持它的软件五花八门，应有尽有

（Embedded Computer System） 分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System） ECS——能嵌入到对象体系中，以实现对象体系智能化为目的的一类专用计算机系统 技术要求：必须满足对象体系的物理、电气和环境以及产品成本等要求 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制可靠性

工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型对象系统中（实现智能化） 船舶驾驶室集中控制台 自动配料控制系统 电站锅炉控制系统

众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元…）无法使用IPC→ 需要发展一类特殊的嵌入式计算机系统

单片计算机（Single Chip Microcomputer） SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构成的一种专用微计算机系统 应用：SCM硬件+SCM软件+少量外围电路→嵌入式微机系统+被控对象→微电脑控制产品

单片机的发展： 从1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位）、 MCS-51（8位）和MCS-96（16位）3大系列单片机。 迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品。

单片机的发展趋势是高集成度、高性能、低功耗 单片机（SCM）→微控制器（Micro Controller Unit） Micro Controller Unit Single Chip Microcomputer 8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。

单片机的特点和应用 特点： ★良好的性能价格比 ； ★集成度高、体积小、抗干扰能力强，可靠 性高 ； ★开发性能好，开发周期短，控制功能强 ； ★低功耗、低电压，具有掉电保护功能； ★通用性和灵活性好。

应用领域： ★工业自动化控制：工业过程控制、过程监测、工业控制器及机电一体化控制系统等 ； ★智能仪器仪表：单片机广泛应用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化；诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速 度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。 ★通信设备：多机系统中的各计算机之间的通信联系，计算机与其外围设备之间的协作都有单片机的参与； ★汽车电子与航空航天电子系统； ★家用电器。 以单片机为控制核心用软件取代硬件并能提高系统性能的微控制技术，是对传统控制技术的一次革命。

汽车电控系统中的单片机应用

2. 为什么要学单片机？ 单片机属于高新技术领域，是机电产品智能化的重要途径，可实现产品的升级换代 单片机应用领域宽，单片机技能人才社会需求广泛，具有很好的应用前景 单片机知识与具体专业技术相结合可产生更大的创造力和发展潜力

3、怎样学习单片机 教学目标——掌握单片机原理与应用系统设计技能 需要具备——单片机硬件、软件、接口、开发工具四方面知识 硬件系统 软件系统 接口系统 开发工具 各组成部分既相对独立，又相互交叉

硬件系统（RAM，IO，T/C，INT，UART） 存储器 输入/输出单元 定时/计数器 中断系统 串行通信

软件系统 C51语言程序 汇编语言程序

接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展） 数码管 键盘 模数转换 数模转换 键盘电路 可编程接口

单片机本身无开发能力，必须借助开发工具开发应用软件。 单片机实验箱

开发工具——PROTEUS单片机仿真软件

开发工具—— Keil集成开发环境软件 Keil C51简介 Keil C51是51单片机软件开发的C语言和汇编语言环境，可以进行纯软件仿真；也可以与Proteus软件联合进行仿真。

仿真运行效果

超声波发射和接收一体化机

能汉字显示的显示屏和实时时钟板

电子万年历

教材介绍 第1章 单片机基础知识概述 第2章 MCS-51单片机结构及原理 第3章 单片机的汇编语言与程序设计 第4章 单片机的C51语言 第5章 单片机的中断系统 第6章 单片机的定时器/计数器 第7章 单片机的串行通信技术 第8章 单片机接口技术 第9章 单片机应用系统的设计与开发 附录 实验指导

学习方法

本章小结 1.单片机是将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构成的一种专用微计算机系统。 2.单片机的发展趋势是高集成度、高性能、高性价比、低功耗，51内核单片机仍然是目前主流机型。 3. Proteus和Keil C是学习单片机编程的两个重要软件工具。