電子教案---單片機(jī)原理及應(yīng)用——基于Proteus和Keil C(第2版)[林立,張俊亮]第1章

1、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、1.1單片微型計(jì)算機(jī)概要1.2單片微型計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3 Proteus應(yīng)用概要、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、1 .所謂單片微型計(jì)算機(jī)、2 .為什么要學(xué)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)？ 3 .怎樣學(xué)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)？ 第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要，1 .從單片微型計(jì)算機(jī)和微觀計(jì)算機(jī)技術(shù)兩個(gè)發(fā)展分支入手，第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要， 分支1 :通用微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，UCS為了滿足許多一般應(yīng)用的需要而發(fā)展起來(lái)的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)要求：高速訂正大容量存儲(chǔ)的發(fā)展方向： 電腦CPU速度不斷存儲(chǔ)容量不斷擴(kuò)大，第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、個(gè)人計(jì)算機(jī)(Pers

2、onal Computer )、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要分支二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(Embedded Computer System ) ECS是一種能夠嵌入對(duì)象系統(tǒng)、以實(shí)現(xiàn)對(duì)象系統(tǒng)智能化為目的的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，技術(shù)要求：對(duì)象系統(tǒng)的物理、電氣與環(huán)境以及產(chǎn)品成本等要求發(fā)展方向：與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能， 滿足控制能力和控制可靠性的第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、PC的電氣加強(qiáng)、機(jī)械加強(qiáng)以及配置各種接口板的IPC (工作母機(jī))被編入大型對(duì)象系統(tǒng)(實(shí)現(xiàn)智能化)，工業(yè)計(jì)算機(jī)(Industrial Personal Computer )， 船舶駕駛室集中其他端口自動(dòng)原料操縱系統(tǒng)電廠鍋爐操縱

3、系統(tǒng)許多小型對(duì)象系統(tǒng)(如家電、設(shè)備、工程針織面料)不能使用IPC的特殊嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要， 單芯片微計(jì)算機(jī)(SCM )，SCM是將通用微計(jì)算機(jī)的基本功能零配件集成在一個(gè)芯片中構(gòu)成的專用微應(yīng)用： SCM硬件SCM軟件少量外圍電路嵌入式微機(jī)系統(tǒng)被受控對(duì)象微機(jī)制造第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、微機(jī)的發(fā)展：從一九七九年開始，因特爾公司發(fā)布了MCS-48(4二進(jìn)制位)、MCS-51(8二進(jìn)制位)和MCS，迄今為止，五洲四海制造商相繼開發(fā)了約50系列300多個(gè)品種的單片微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。 第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介、單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是高集成化、高性能、低電功耗單片單片

4、機(jī)(SCM )單片機(jī)(Micro Controller Unit )，8二進(jìn)制位的51內(nèi)核單片微型計(jì)算機(jī)是當(dāng)前的主流機(jī)型。、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述、2 .為什么學(xué)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，是機(jī)電產(chǎn)品智能化的重要途徑， 可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品世代更迭的單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣，單片微型計(jì)算機(jī)技能人才社會(huì)需求廣，具有良好就業(yè)前景的單片微型計(jì)算機(jī)知識(shí)和具體專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，將產(chǎn)生更大的創(chuàng)造能力和發(fā)展?jié)摿Γ?高能源消費(fèi)原因1 :“大馬拉小車”為了正常抽油，只需裝備小功率馬達(dá)即可起動(dòng)，為了應(yīng)對(duì)重油、蠟、凍結(jié)等偶然事件，必須裝備大功率馬達(dá)，第一章單片微

5、型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要，高能源消費(fèi)原因2 :“生產(chǎn)不平衡”油田開采后期，地層供液能力的抽油能力是供液能力第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、控制方案根據(jù)實(shí)際狀況確定最佳布線第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、節(jié)能原理1Y-切換、電源接通、停止、電源接通、停止、停止、時(shí)間、間隔剔除規(guī)則化學(xué)基設(shè)定電源接通時(shí)間T1和停止時(shí)間T2， 第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、節(jié)能原理2間歇式抽油機(jī)的控制、上述2種綜合的第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、電源開關(guān)、交流接觸器、電滾子、電力變送器、抽油機(jī)的組合特羅爾箱、 根據(jù)單片微型計(jì)算機(jī)的能源節(jié)約控制方案，第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要，測(cè)試結(jié)果為不使用間

6、隔控制功能時(shí)，平均有功功率降低約15%的第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要，3， 如何學(xué)習(xí)單片微型計(jì)算機(jī)，各構(gòu)成部分相對(duì)獨(dú)立，相互交叉，教學(xué)目標(biāo)是掌握單片微型計(jì)算機(jī)原理和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)定修改技能，包括單片微型計(jì)算機(jī)硬件、軟件、接口， 需要開發(fā)工具的投入產(chǎn)出用戶針織面料、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行通訊、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、軟件系統(tǒng)、C51語(yǔ)言計(jì)程儀程序、匯編語(yǔ)言程序、第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、接口系統(tǒng)(LED、KEY、 AD、DA、iid單片微型計(jì)算機(jī)試驗(yàn)箱、開發(fā)工具PROTEUS單片微型計(jì)算機(jī)仿真軟件、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、Keil C51也可以與51單片微型計(jì)算機(jī)軟

7、件開發(fā)的習(xí)語(yǔ)言和組件區(qū)域設(shè)置PROTEUS軟件相結(jié)合進(jìn)行模擬。開發(fā)工具Keil集成開發(fā)環(huán)境軟件，第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要，模擬運(yùn)行效果， 第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要第2章MCS-51單片微型計(jì)算機(jī)的構(gòu)造和原理第3章單片微型計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言和程序設(shè)置修訂第4章單片微型計(jì)算機(jī)的C51語(yǔ)言第5章單片機(jī)計(jì)算機(jī)的插話系統(tǒng)第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、教材介紹、教材下載、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、單片微型計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站(、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、學(xué)習(xí)方法、 第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、1.2單片

8、微型計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1 .數(shù)字定義2、10、16進(jìn)制的概念2、數(shù)字變換2、10、16進(jìn)制的換算3、帶符號(hào)的2進(jìn)制負(fù)數(shù)的表示方法4、二進(jìn)制位-字節(jié)-字2進(jìn)制基本概念5、 ASCII查詢密碼字符的二進(jìn)制數(shù)字表示方法6、BCD、第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要、符號(hào)集： 09規(guī)則：全部10進(jìn)制1十進(jìn)制的后綴是d但可以省略10進(jìn)制可以用加權(quán)展開式表示，例如，其中10是基數(shù)，09是各二進(jìn)制位的加權(quán)數(shù)， 其公式為、1、十進(jìn)制、ND、第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、2、二進(jìn)制數(shù)字規(guī)則：所有二進(jìn)制一進(jìn)制二進(jìn)制的后綴不能用b省略。二進(jìn)制數(shù)字可以用加權(quán)展開式表示。 例如，其中2是基數(shù)，0和1是每個(gè)二進(jìn)

9、制位的加權(quán)數(shù)，其公式是、第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要，3、16進(jìn)制、NH、符號(hào)定徑套： 09。規(guī)則：所有16進(jìn)制1、16進(jìn)制的后綴不能用h省略。16進(jìn)制可以用加權(quán)展開式表示例如，其中16是基數(shù)，015是每個(gè)二進(jìn)制位的加權(quán)數(shù)，公式是、2 .數(shù)值轉(zhuǎn)換，(1)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)換規(guī)則：以二進(jìn)制公式展開，并以十進(jìn)制相加。 例如：第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要，(2)十六進(jìn)制到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則：以十六進(jìn)制形式展開，通過(guò)十進(jìn)制數(shù)運(yùn)算進(jìn)行訂正。 例如，第一章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要，(3)二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，從下到右到左，每四個(gè)二進(jìn)制位的二進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng)于一個(gè)二進(jìn)制位的十六進(jìn)制。

10、例如，(在最后一組不足時(shí)向左加0對(duì)齊4位)，轉(zhuǎn)換規(guī)則：第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要，(4)將10進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為2，16進(jìn)制整數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則：“除了基本取佚預(yù)算”。 十進(jìn)制整數(shù)繼續(xù)除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制數(shù)，直到商為0。 每次取一個(gè)侑數(shù)，從下到上排列。 例如：第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要，3 .有符號(hào)數(shù)的表示方法，有符號(hào)數(shù)：最高位表示符號(hào)二進(jìn)制位，“0”表示“”，“1”表示“-”。 其佚預(yù)測(cè)是數(shù)值二進(jìn)制位，第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)的概要，例如123 0111 1011B -123 1111 1011B、1111 1011B、=251？=-123？ 事先約定好，無(wú)符號(hào)數(shù)：最高有效位不是符號(hào)

11、二進(jìn)制位，都是數(shù)值二進(jìn)制位。 有符號(hào)數(shù)有原代碼、反轉(zhuǎn)查詢密碼、補(bǔ)充查詢密碼三種查詢密碼形式。 基本法則：正數(shù)的原代碼、反轉(zhuǎn)查詢密碼、互補(bǔ)查詢密碼都相同，負(fù)數(shù)的原代碼、反轉(zhuǎn)查詢密碼、互補(bǔ)查詢密碼各不相同。 運(yùn)算規(guī)則：如果有符號(hào)數(shù)以補(bǔ)數(shù)表示，則可以將減法轉(zhuǎn)換為加法。 不需要在電腦CPU中設(shè)置硬件減法器，可以極簡(jiǎn)化硬件構(gòu)成。 第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要、4 .二進(jìn)制位詞、二進(jìn)制位：二進(jìn)制數(shù)字中的1個(gè)二進(jìn)制位，其值不是“1”，而是“0”。 半字節(jié)： 4二進(jìn)制位二進(jìn)制示例： 1000 1110 1100 1011B=8E CDH，字(word):51單片微型計(jì)算機(jī)的字由2字節(jié)構(gòu)成，長(zhǎng)度為16二進(jìn)

12、制位字。接著，第一章單片微型計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)概述，字節(jié)(byte ) :一個(gè)8二進(jìn)制位的二進(jìn)制數(shù)字使用1字節(jié)，并且可以用大寫字母b表示，例如256字節(jié)256B。 第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要，強(qiáng)調(diào)了1、字節(jié)的表示不能與二進(jìn)制數(shù)的表示混淆。 例如，不要將二進(jìn)制數(shù)字“1010B”理解為“1010字節(jié)”2，千字節(jié)表示為“KB”，1KB=1024B。 例如，64KB=1024B64=65536B。 5. BCD查詢密碼，二進(jìn)制編碼decimal用二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制。 稱為二進(jìn)制代碼十進(jìn)制或二進(jìn)制/十進(jìn)制編碼。 第一章，單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介，8421BCD查詢密碼，能以四二進(jìn)制位二進(jìn)制數(shù)

13、字表示一個(gè)二進(jìn)制位的十進(jìn)制數(shù)， 能夠在1字節(jié)中表示用兩個(gè)10進(jìn)制壓縮的BCD查詢密碼，例如在1000 0111B中，僅表示1二進(jìn)制位的10進(jìn)制，非壓縮的BCD查詢密碼，例如在0000111b中，表示10進(jìn)制的BCD查詢密碼的用途： 2315=00100011 b 00100 可以讓計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行十進(jìn)制運(yùn)算的字母和字符二進(jìn)制數(shù)字，如56 (二進(jìn)制)，38 (BCD )，表示ASC查詢密碼(美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符查詢密碼)。 的雙曲馀弦值。 用7二進(jìn)制位的二進(jìn)制編碼表示128個(gè)字符。 其中包括數(shù)字09和字母等可打印字符。上位3二進(jìn)制位、09 30H 39H、A 100 0001B 41H，例如第

14、1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、7 .基本邏輯男同性戀電路、數(shù)字修正計(jì)算機(jī)用基本邏輯男同性戀電路實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)字的運(yùn)算。 其中，高電平和低電平分別表示1和0。 解析單片微型計(jì)算機(jī)的原理需要一些基本的邏輯男同性戀電路、邏輯關(guān)系、邏輯符號(hào)。四個(gè)最基本的邏輯關(guān)系是：邏輯、邏輯、非邏輯、非邏輯、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要、(1)邏輯關(guān)系、邏輯真值表、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的概要、(2)邏輯關(guān)系、邏輯真值表、(4)與非邏輯的關(guān)系、非邏輯真值表、 第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、1.1單片微型計(jì)算機(jī)概要1.2單片微型計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的預(yù)備知識(shí)1.3 Proteus應(yīng)用概要、 第1章單片微型計(jì)算機(jī)

15、基礎(chǔ)知識(shí)概要Proteus是電路分析和實(shí)物仿真軟件(ISIS和ARES )英吉利Labcenter Electronics Ltd .開發(fā)提供原理圖描繪， 單片機(jī)系統(tǒng)模擬和PCB設(shè)定糾正等功能(有些功能類似于Multisim軟件)可模擬多種MCU，如電阻元件、開關(guān)、晶體管、IC集成電路、液晶顯示器等可模擬多種調(diào)試虛擬設(shè)備，如示波器、信號(hào)源等第1章單片微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)概要、ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng)、數(shù)字和模擬計(jì)程儀電路圖描繪數(shù)字和模擬計(jì)程儀電路模擬執(zhí)行單片微編程的編譯調(diào)整1.3.1 ISIS模塊應(yīng)用例、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要， 將單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理圖、數(shù)字和模擬計(jì)程儀電路原理

16、圖制作、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、頻率校正測(cè)量電路原理圖、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要振幅調(diào)變信號(hào)輸出、信號(hào)發(fā)生器殘奧儀表設(shè)置、虛擬信號(hào)發(fā)生器、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、聲音信號(hào)激勵(lì)源、Windows WAV文件作為輸入文件使用。 語(yǔ)音分析格拉夫的組合允許電路聽到已處理了語(yǔ)音信號(hào)的語(yǔ)音。 完成音頻信號(hào)輸出、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、數(shù)字時(shí)鐘控制信號(hào)激勵(lì)源、數(shù)字時(shí)鐘控制信號(hào)輸出、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、第一章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、應(yīng)用實(shí)例、要求：一個(gè)修訂數(shù)指示器電路原理設(shè)定修訂、裝配軟件調(diào)試及動(dòng)態(tài)仿真運(yùn)行三項(xiàng)任務(wù)。、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、(1)啟動(dòng)ISIS、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、(2)電路原理圖、第1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、(3)單片微型計(jì)算機(jī)組件計(jì)程儀程序輸入， (1章單片微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概要、(4)原代碼調(diào)試ARES高級(jí)配線和編輯軟件、(advancedroutingandeditingsoftwae