单片机应用技术 彭选荣 iris275@163.com

概 述 实物展示 单片机与PC机、单板机区别与联系 开发工具 参考文献 教学内容 课时安排、考核标准

PC机：面向个人应用的微机。 单片机：全称单片微型计算机SCMC(Single Chip Micro Computer），是一种用于控制的微处理器芯片。其组成就是将CPU、RAM、ROM和输入输出接口（I/O口）都集成到一块芯片上。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

单板机：把微处理器芯片、存储器芯片、I/O接口芯片、小键盘、数码显示器等必要的输入输出设备装配在一块印刷电路板上构成的单板微型计算机系统。常用在过程控制中。

开发工具 集成开发环境 Wave6000、Keil uVision2/3 PROTEUS仿真平台 仿真器、编程器 PROTEL电路设计工具 各公司自己的开发平台 PROTEUS仿真平台 仿真器、编程器 PROTEL电路设计工具 焊接工具、测试仪表 编程语言

参考文献 www.pudn.com www.proteus.com www.edn.com www.zlgmcu.com 周立功公司网站 《单片机原理及接口技术》， 西安电子科技大学出版社 《8051单片机C语言彻底应用》， 科学出版社 《单片微型计算机原理、接口、应用》， 北京邮电学院出版社 www.zlgmcu.com 周立功公司网站 www.c51.cn 单片机资讯网 www.mcu51.com 单片机学习网站 www.c51bbs.com 电子工程师网志 www.pudn.com www.proteus.com www.edn.com

教学内容 以MCS-51中的8051为典型，介绍单片机技术应用领域和基本开发流程,介绍单片机硬件结构和软件资源，介绍单片机应用设计与调试方法。 硬件方面介绍8051的硬件资源，如I/O口、定时/计数器、中断系统、典型接口扩展芯片等。软件方面介绍8051的寻址方式、指令系统以及程序设计方法。 以MCS-51系列芯片为代表，掌握单片机应用系统开发工具、开发流程及软硬件调试方法，最终达到触类旁通的目的。

课 时 安 排 理论讲解：32～38课时 实验： 14～20课时 复习答疑：4课时 一周综合实训

考核标准 考勤及课堂表现：15% 实验环节： 30% 考试： 55%

第一章 基础知识 数制转换 单片机发展概况 单片机应用 单片机特点

单片机的发展概况 可以把单片机的发展历史划分为四阶段： 第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等, 没有串行口。主要用于工业领域。

第二阶段（1978~1982年）：8位高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，有多级中断处理系统、8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、16位定时/计数器，有控制总线、较丰富的指令系统等。这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。代表系列Intel公司的MCS-51，Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等

第三阶段（1982~1990年）：8位单片机巩固及16位单片机推出阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。此外还有Philips公司83C552及51LPC系列等。

第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。寻址能力达到1M以上，片内ROM容量达到64KB，片内RAM容量达到2KB。

单片机的应用 一、 办公自动化领域 二、 工业自动化领域的在线应用 一台PC机可嵌入10个单片微机，如打印机、调制解调器等。办公用品如绘图仪、传真机、考勤机等。 二、 工业自动化领域的在线应用 工业过程控制、过程监测及机电一体化控制系统等，除一些小型工控机外，都是以单片机为核心的单机或多机网络系统。还有工业机器人用到的数据采集系统、远程监控系统等。 单片机的应用

目前各种变送器、电气测量仪表普遍采用单片机应用系统替代传统测量系统，实现存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等。 三、 智能仪器仪表与集成智能传感器领域 目前各种变送器、电气测量仪表普遍采用单片机应用系统替代传统测量系统，实现存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等。 单片机与传感器结合，将传感器初级变换后的电量作进一步变换、处理，输出能满足远距离传输、能与微机接口的数字信号。

洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、录像机等 四、 家用电器领域 洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、录像机等 五、汽车电子与航空航天电子系统 集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视器（黑匣子）等。如一台BMW-7系列宝马轿车用到63个单片机。

单片机的特点 （1）采用哈佛结构体系 在存储器结构上，将程序存储器ROM和数据存储器RAM在空间上分开; （2）具有位处理功能 （3）引脚功能复用 （4）工作寄存器设在片内RAM中 （5）类型多、系列全