單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)-課件

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)-課件單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)-課件單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)-課件熟悉MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)掌握存儲(chǔ)器的組成及地址范圍熟悉單片機(jī)并行I/O口的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳送過(guò)程掌握硬件系統(tǒng)的組成及外圍電路了解單片機(jī)的幾種工作方式本章教學(xué)目標(biāo)本章重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成及功能、存儲(chǔ)器地址分配、I/O口數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程、單片機(jī)最小系統(tǒng)難點(diǎn)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成、并行I/O的結(jié)構(gòu)與操作單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)高職高專(zhuān)ppt課件熟悉MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)本章教學(xué)目標(biāo)本章重點(diǎn)與

2.1.1MCS-51單片機(jī)概況

2.1.2引腳定義及功能目錄2.1MCS-51單片機(jī)概況與引腳功能單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)高職高專(zhuān)ppt課件2.1.1MCS-51單片機(jī)概況2.1.2引腳定

MCS-51系列單片機(jī)產(chǎn)品介紹型號(hào)程序存儲(chǔ)器

/可擴(kuò)展空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

/可擴(kuò)展空間定時(shí)器中斷源串行口并行口晶振(MHZ)封裝8051/80C514KROM/60K128B/64K25異步×132線2－1240腳8031/80C310/64K128B/64K25異步×132線2－1240腳8751/87C514KEPROM/60K128B/64K25異步×132線2－1240腳8951/89C514KEEPROM/60K128B/64K25異步×132線2－1240腳8052/80C528KROM/56K256B/64K36異步×132線2－1240腳8032/80C320/64K256B/64K36異步×132線2－1240腳8752/87C528KEPROM/56K256B/64K36異步×132線2－1240腳8952/89C528KEEPROM/56K256B/64K36異步×132線2－1240腳

2.1.1MCS-51單片機(jī)概況10/18/2022MCS-51系列單片機(jī)產(chǎn)品介紹型號(hào)程序存儲(chǔ)器

/可擴(kuò)展空MCS-51單片機(jī)的主要特點(diǎn)（1）擴(kuò)大了內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的容量。（2）具有布爾代數(shù)運(yùn)算能力。（3）具有32條雙向可被獨(dú)立尋址的I/O口。（4）具有5～6個(gè)中斷源，可分為2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。（5）具有豐富的指令系統(tǒng)。（6）具有全雙工傳輸信號(hào)UART。（7）片內(nèi)具有時(shí)鐘振蕩電路。（8）燒寫(xiě)工藝上采用可一次性燒寫(xiě)的內(nèi)含ROM或可重復(fù)燒寫(xiě)的EPROM。

2.1.1MCS-51單片機(jī)概況10/18/2022MCS-51單片機(jī)的主要特點(diǎn)2.1.1MCS-51單片

8051/80C51引腳封裝

2.1.2引腳定義及功能805112345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221VccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7/VppALE/P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXD/P3.0TXD/P3.1/P3.2/P3.3T0/P3.4T1/P3.5/P3.6/P3.7XTAL2XTAL1Vss各引腳功能如下：

1．P0口（32腳～39腳）功能：（1）8位DB；（2）低8位AB（3）普通I/O。2．P1口（1腳～8腳）：普通I/O3．P2口（21腳～28腳）功能：（1）普通I/O；（2）高8位AB4．P3口（10腳～17腳）功能：（1）普通I/O；（2）第二復(fù)用功能。5．Vcc（40腳）：接+5V電源。6．Vss（20腳）：接地。7．RESET（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端。出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期高電平才可以可靠復(fù)位。8．XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）：外接時(shí)鐘電路的晶振引腳。9．（29腳）：外部ROM讀選通端。11．/VPP（腳31）：訪問(wèn)ROM控制端。（1）低平單片機(jī)，讀外部ROM程序。（2）高電平讀內(nèi)部ROM的程序。10/18/20228051/80C51引腳封裝2.1.2引腳定義及功8051單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成1．CPU:運(yùn)算和控制功能。2．片內(nèi)存儲(chǔ)器（哈佛結(jié)構(gòu)）：（1）ROM存放程序指令、常數(shù)及常數(shù)表格，大小為4KB，地址范圍：000H~0FFFH。（2）RAM存放臨時(shí)數(shù)據(jù)，大小為128B，地址范圍：00H~7FH。3．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器:用于內(nèi)部定時(shí)或外部計(jì)數(shù)4．中斷控制器:MCS-51單片機(jī)具有5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)5．并行I/O口:四個(gè)雙向并行I/O口（P0、P1、P2、P3）6．全雙工串行口:實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外部之間的串行數(shù)據(jù)傳送。7．OSC:單片機(jī)的時(shí)鐘電路。8．特殊功能寄存器（SFR）21個(gè)，地址范圍：80H～FFH。OSC程序存儲(chǔ)器ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM/SFRCPU中斷控制器全雙工串行口RXDTXD并行I/O口P0P1P2P3外部時(shí)鐘定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0T1內(nèi)部總線

總線控制RSTALE

10/18/20228051單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2.2單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成1．2.3存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

2.3.1存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及地址空間分配2.3.2內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)高職高專(zhuān)ppt課件10/18/20222.3存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)2.3.1存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及地址空間分MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)7FH00H~FFFH0000H~FFFFH0000H~FFFFH0000H~對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)傳送指令：MOVMOVCMOVXMOVC

2.3.1存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及地址空間分配單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)高職高專(zhuān)ppt課件10/18/2022MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)7FH~FFFH~FFFFH~2.3.2內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器第0組工作寄存器第2組工作寄存器第3組工作寄存器第1組工作寄存器位尋址區(qū)用戶RAM區(qū)00H7FH30H2FH20H1FH~~RS1RS0=11RS1RS0=10RS1RS0=01RS1RS0=00片內(nèi)RAM（可直接/間接尋址）SFR（可直接尋址）00H7FH80HFFH~~片內(nèi)RAM結(jié)構(gòu):（1）寄存器B（2）累加器ACC（3）程序狀態(tài)寄存器PSW（4）IP：中斷優(yōu)先級(jí)。（5）IE：中斷允許。（6）SCON：串行控制。（7）SBUF：串行數(shù)據(jù)緩沖器。（8）定時(shí)器相關(guān)的寄存器：TCON、TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1。（9）P0～P3端口寄存器（10）堆棧指針寄存器SP：指示堆棧頂部地址。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，堆棧從08H單元開(kāi)始。（11）數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR*程序計(jì)數(shù)器PC：獨(dú)立、自動(dòng)存放即將執(zhí)行指令的16位地址。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)高職高專(zhuān)ppt課件10/18/20222.3.2內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器第0組工作寄存器2.4并行I／O口結(jié)構(gòu)與操作

2.4.1P0口的結(jié)構(gòu)

2.4.2P1口的結(jié)構(gòu)

2.4.3P2口的結(jié)構(gòu)

2.4.4P3口的結(jié)構(gòu)

10/18/20222.4并行I／O口結(jié)構(gòu)與操作2.4.1P0口的結(jié)構(gòu)

2.4.1P0口的結(jié)構(gòu)P0用作普通I/O口：準(zhǔn)雙向IO.輸出時(shí)，不外接上拉電阻；輸入時(shí)，必須先向鎖存器寫(xiě)入“1”。P0作地址/數(shù)據(jù)總線

:真正IO10/18/20222.4.1P0口的結(jié)構(gòu)P0用作普通I/O口：準(zhǔn)雙向IO

2.4.2P1口的結(jié)構(gòu)P1口是準(zhǔn)雙向I/O口。10/18/20222.4.2P1口的結(jié)構(gòu)P1口是準(zhǔn)雙向I/O口。10/1

2.4.3P2口的結(jié)構(gòu)P2用作普通I/O口。P2作地址/數(shù)據(jù)總線

:真正IO。10/18/20222.4.3P2口的結(jié)構(gòu)P2用作普通I/O口。10/15

2.4.4P3口的結(jié)構(gòu)

P3：普通I/O

口第二功能(Q=1)

10/18/20222.4.4P3口的結(jié)構(gòu)P3：普通I/O口10/151、按三總線劃分，四個(gè)I/O口各能用做什么總線？2、SFR區(qū)的空閑空間用戶是否可用？為什么？10/18/20221、按三總線劃分，四個(gè)I/O口各能用做什么總線？10/15/2.5單片機(jī)的外圍電路

2.5.1時(shí)鐘電路

2.5.2復(fù)位電路10/18/20222.5單片機(jī)的外圍電路2.5.1時(shí)鐘電路2.5

2.5.1時(shí)鐘電路C1C2XTAL1XTAL28051XTAL2外部時(shí)鐘信號(hào)b）外部方式時(shí)鐘電路1c）外部方式時(shí)鐘電路2VCC80518051XTAL1外部時(shí)鐘信號(hào)內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)XTAL2XTAL1OSCa）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路說(shuō)明

機(jī)器周期計(jì)算公式：T機(jī)器=12×（1/fosc）其中fosc為晶振頻率。當(dāng)外接晶振頻率為6MHZ時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為2μs；當(dāng)外接晶振頻率為12MHZ時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1μs。10/18/20222.5.1時(shí)鐘電路C1C2XTAL1XTAL28051

2.5.2復(fù)位電路8051C1R1＋5VRST8051C1R1＋5VR2KRSTRST8051+5VKR1C1（a）上電復(fù)位電路（b）手動(dòng)按鍵復(fù)位電路（c）手動(dòng)按鍵與上電復(fù)位電路（a）圖中，C1=22μF,R1=1KΩ；（b）圖中，C1=10μF,R1=8.2KΩ；（c）圖中，C1=22μF,R1=200Ω，R2=1KΩ。10/18/20222.5.2復(fù)位電路8051C1R1＋5VRST8051單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)寄存器狀態(tài)值寄存器狀態(tài)值寄存器狀態(tài)值PC0000HDPTR0000HTL000HACC00HIPXXX00000BTH000HB00HIE0XX00000BTL100HPSW00HTMODXX0000BTH100HSP07HTCON0X000000BSCON00HP0-P3FFHPCON0XXX0000BSBUF不定10/18/2022單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)寄存器狀態(tài)值寄存器狀態(tài)值寄存器狀態(tài)值PC0復(fù)位程序執(zhí)行低功耗

2.6單片機(jī)的工作方式10/18/2022復(fù)位2.6單片機(jī)的工作方式10/15/2022本章小結(jié)1.單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是軟件設(shè)計(jì)的前提，必須了解。2.熟悉單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)、各I/O端口的電路屬性。3.P0口做為地址低8位，可以與數(shù)據(jù)線分時(shí)使用端口；P1口是可以按位編址的輸入、輸出端口；P2口一般用作地址高8位輸出端口；P3口屬于雙功能端口，若不用第二功能，也可用做通用I/O口。4.機(jī)器周期是執(zhí)行指令的基本時(shí)間單位。1個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)周期振蕩周期=6個(gè)時(shí)鐘周期。5.單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)芯片和外圍電路，熟悉了單片機(jī)的工作方式、理解了外圍電路的功能和特點(diǎn)，對(duì)單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的理解。10/18/2022本章小結(jié)1.單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)