智能控制系统的架构与应用 曾 锦翔.

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1 智能控制系统的架构与应用 曾 锦翔

2 上一节课我们讲了单片机最小系统、做了一个LED灯的闪烁试验，课后有同学问我。。。。
单片机.... .... Out?? Useless? 上一节课我们讲了单片机最小系统、做了一个LED灯的闪烁试验，课后有同学问我。。。。

3 Intelligence System Everywhere
IPhone6S

4 智能系统 Intelligence System
操作系统 IOS ANDRIOD WIN 硬件 底层驱动 LOREM IPSUM DOLOR SIT AMET, CONSECTETUR ADIPISICING ELIT, SED DO EIUSMOD TEMPOR INCIDIDUNT UT LABORE ET DOLORE MAGNA ALIQUA. UT ENIM AD MINIM VENIAM

5 目录 \ Contents PART 01 硬件架构 PART 02 软件设计 PART 03 模拟仿真 PART 04 实践操作

6 LOREM IPSUM LOREM IPSUM LOREM IPSUM LOREM IPSUM

7 LOREM IPSUM DOLOR LOREM LOREM LOREM LOREM LOREM

8 LOREM IPSUM DOLOR IPhone
Nokia Huawei

9 荣耀 7 (PLK-AL10) 3GB+64GB内存版 操作系统版本:华为 EMUI 3.1 （兼容 Android 5.0）
CPU品牌:Hisilicon CPU型号:Kirin 935 CPU核数:八核 GPU:Mali T628 MP4 机身内存64GB 运行内存3GB 储存卡类型MicroSD（TF） 屏幕尺寸:5.2英寸 分辨率:1920 x 1080像素 GPS模块 重力感应 WIFI、NFC 陀螺仪 摄像头

10 诺基亚650 CPU品牌 Qualcomm 骁龙 CPU核数 四核 机身内存 16GB ROM 运行内存 1GB RAM 储存卡类型
微软 Windows phone 操作 系统 CPU品牌 Qualcomm 骁龙 CPU核数 四核 后置摄像头 800万像素 前置摄像头 500万像素 机身内存 16GB ROM 运行内存 1GB RAM 储存卡类型 MicroSD(TF) Wi-Fi 支持 蓝牙 GPS模块 支持 屏幕尺 寸 5.0英寸 触摸屏 电容屏，多点触控 分辨率 1280×720(HD,720 P) 电池类型 聚合物电池 电池容量 2000mAh

11 IPhone 6s Plus 新一代A9处理器，是苹果第三代64位处理器了，CPU性能比前代提升70%，GPU性能提升90%，号称桌面级PC性能 2G、3G、4G 屏幕Retina HD5.5英寸 A9+M9 网络 内存 显示屏 其他功能 64 位架构的 A9 芯片， 嵌入式 M9 运动协处理器 机身内存64GB 运行内存2G 摄像、网络、娱乐、感应器

12 嵌入式系统 以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 Embedded System A

13 功能、 可靠性、 成本、 功耗 3 4 2 5 软、硬件可裁剪 体积、 1 6 满足 要求 专用计算机系统 Embedded System

14 共性特征：提取 网络 主体CPU+GPU 显示 存储 摄像功能、感应器、娱乐功能、传输功能 BUS 2G、3G、4G 品牌、型号、
频率、核数 显示 屏幕尺寸、分辨率、触摸屏 存储 运行内存RAM、 机身内存ROM 摄像功能、感应器、娱乐功能、传输功能 WIFI、NFC、蓝牙、GPS模块、陀螺仪、播放器 BUS 电池

15 关联与转化 IS Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.
Chip Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.

16 嵌入的观点看问题：进化or退化 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur LOREM
IO RAM Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur CPU LOREM Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur

17 单片机最小控制系统与应用 曾 锦翔

18 教学目的 掌握单片机最小控制系统 掌握LED数码管的结构、工作原理和显示 掌握C语言数组的相关知识 公司需要“点”，Not “面”

19 51单片机信号引脚 1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 2、振荡电路：XTAL1、XTAL2 8031 8051
8031 8051 8751 89C51 P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 VCC 1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地) 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(第二功能) RST RXD/ TXD/ INT0/ INT1/ T0/ T1/ WR/ RD/ P3. 0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 EA ALE 5、EA：访问程序存储控制信号 PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0 6、PSEN：外部ROM读选通信号 7、ALE：地址锁存控制信号 XTAL2 XTAL1 VSS

20 P0口:地址AB/数据DB分时复用引脚 读：INPUT---入 写：OUTPUT---出 “毒“入 “血“出

21 P1、2口：准双向口---输出：NOT上拉电阻；输入：读引脚，先给“1” （P2口地址高8位）P3口功能复用口

22 单片机内部结构 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能 CPU 并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 ROM RAM
时钟电路 CPU ROM RAM T0 T1 中断系统 串行接口 并行接口 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1 定时计数器 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。 串行口：一个全双工串行口。 中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断 个，串行中断1个） 时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ 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。 定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。 复位电路

23 最小系统

24 动画【人走动、取食物、放到嘴里】 动画【嚼完变成营养、随着血液流淌】 中央处理器CPU：8位，运算和控制功能[大脑] 电源：VCC-GND
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【思考】 内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格【存储记忆】 硬件电路【骨架】 软件【流淌的血液】 时钟电路：可产生时钟脉冲序列【心脏】 动画【嚼完变成营养、随着血液流淌】 8位的I/O口：4个P0、P1、P2、P3【双手双脚】

25 PROTUES教学系统实验箱 动画 立体实验箱的导入 【图片、3D、爆炸图、落子】

26 最小系统的运用：七段数码管

27 何为数码管？电子万年历

28 认识LED数码管 LED数码管结构及原理

29 认识LED数码管【提前预习了】 LED数码管结构及原理[共阴][共阳]

30 任务：无译码七段数码管显示实验 1.硬件项目组： 最小系统的原理图：检查原理图 PCB图：修改走线 试验箱的连线 2.软件项目组：
程序的编写 PROTUES仿真 下载、运行

31 What we need:工程师（助理） A Datasheet B Circuit C AtiumDesigner D
C language E Proteus

32 单片机与LED数码管接口【课后】 LED静态显示

33 单片机与LED数码管接口【课后】 LED动态显示

34 学习单片机的准备

35 立体实验箱的导入 【图片、3D、爆炸图、落子】 LOREM LOREM LOREM LOREM LOREM

36 工作模块： 数码管循环显示 0~9 工作任务： 利用AT89S52 单片机的P2端口的P2.0－P2.6 连接到一个共阴数码管的a－g 7个引脚上，数码管的公共端接地。在数码管上循环显示 0－ 9 数字。 数码管 重要的显示器部件

37 数码管的结构和工作原理 8个发光二极管组成 通过不同组合显示数字和字符（举例） 引脚排列 有共阴和共阳两种结构，分别 讲其工作原理 A B
C D E F G DP

38 共阴数码管 共阳数码管 GND VCC

39 2、数码管的字型编码 要使数码管显示某个字符，必须使8段二极管加上相应的电平组合，即一个8位数据，这个数据就 叫字符的字型编码 。这个8位数据和各段对应关系见图3-2，要显示的字符和共阴共阳字型编码（互为反码）对应关 系见表3-1。举例。 3、数码管的显示方法（动态和静态） ▲动态：概念、使用场合（多、显示不同数字）、特点（节省I/O资源，电路简单、稳定度差、 占用更多CPU时间） ▲静态：概念、使用场合（少、显示相同数字）、特点（占用CPU时间少、编程简单、 占I/O资 源多、电路复杂、成本高）

40

41 74LS245是8路同相三态双向数据 总线驱动芯片，具有双向三态功能， 既可以输出，也可以输入数据。
数码管循环显示 0~9 电路设计 74LS245是8路同相三态双向数据 总线驱动芯片，具有双向三态功能， 既可以输出，也可以输入数据。 /G为低电平有效; DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输。 引出端符号: A 总线端 B 总线端 /G 三态允许端(低电平 有效) DIR 方向控制端

42 无译码LED实验代码：一维数组的定义和引用
void main(void) { uchar i; while(1) out=seg[i]; delayms(200); i++; if(seg[i]==0x01)i=0; } #include "reg51.h" #include "intrins.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define out P0 uchar code seg[ ]= {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x01}; void delayms(uint);

43 一维数组越界【设计学生错误】 数组元素的表达形式： 数组名[下标表达式]
Array[4] = 100; array[8] = 34; array[10] = 56; 注意：数组下标不能越界！ 一个数组元素具有和相同类型单个变量一样的属性， 可以对它赋值和参与各种运算。

44 2、电路设计【仿真】

45 数码管显示程序（C程序） #include <AT89X52.H>
unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d, 0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; unsigned char dispcount; void delay (void) { unsigned int j,k; for(j=1000;j>0;j--) for(k=124;k>0;k--); } void main(void) { while(1) for(dispcount=0;dispcount<10;dispcou nt++) P1=table[dispcount]; delay (); }

46 思 考 1、如何在数码管上循环显示 9 － 0数字？ 2、如何在数码管上显示5~9再显示9~5， 如此循环？
思 考 1、如何在数码管上循环显示 9 － 0数字？ 2、如何在数码管上显示5~9再显示9~5， 如此循环？ 3、数码管共阳接法，程序怎么修改？

47 LOREM IPSUM DOLOR LOREM LOREM LOREM LOREM LOREM

48 LOREM IPSUM DOLOR A LOREM B LOREM

49 LOREM IPSUM DOLOR LOREM
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52 LOREM IPSUM DOLOR LOREM B LOREM F LOREM C LOREM A LOREM E LOREM D

53 LOREM IPSUM DOLOR A LOREM D LOREM B LOREM C LOREM

54 01 02 03 LOREM IPSUM DOLOR LOREM IPSUM
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