单片机原理及应用基础(与教材配套).ppt

第1章基础知识
第2章MCS-51系列单片机的结构和时序
第3章MCS-51系列单片机指令系统
第4章MCS-51系列单片机中断系统
与定时／计数器
第5章存储器扩展技术
第6章并行I／O扩展技术
第7章串行通信技术
第8章I／O设备接口技术
第9章单片机应用系统设计第1章基础知识
本章重点：了解微型计算机的基本结构和工作原理；
掌握单片机的概念及应用场合；
掌握计算机中的数制与编码。
1.1微型计算机简介
1.2单片机简介
1.3计算机中的数制与编码
本章小结1.1微型计算机简介
1.1.1微型计算机的发展
1.微型计算机的发展
第一代微处理器例：Intel4004→4位
第二代微处理器例：Intel8080→8位
第三代微处理器例：Intel8086→16位
第四代微处理器例：Intel80486→32位
第五代微处理器例：Intel公司的Pentiumg→64位2.微型计算机的应用
数值计算
控制
信息处理与管理
人工智能1.1.2微型计算机的组成及工作原理
1.微型计算机的常用术语
位（bit）：位是计算机所能表示的最基本、最小的数据单位。
位有两种状态：0和1。
字节（Byte）：一个连续的8位二进制数称为一个字节，即：
1Byte＝8bit，通常以字节为单位来存放数据。
字（Word）：是计算机内部进行数据处理的基本单位。
字通常与计算机内部的寄存器、算术逻辑单元、数据总线的宽度相一致。存储器容量更大单位：
KB（1KB＝1024B＝210B）
MB（1MB＝1024KB＝220B）
GB（1＝1024MB＝230B）
指令（instruction）：是规定计算机进行某种操作的命令。
指令系统（instructionset）：指一台计算机所能执行的全部指令。
程序（program）：是指令的有序集合，是一组为完成某种任务而编制的指令序列。2.微型计算机的组成（1）中央处理单元（CPU）
CPU主要由运算器、控制器组成。
（2）存储器
存储器的主要功能
是存放程序和数据。
存储器中存放二进
制数的单元称为存储
单元。（3）输入/输出接口（I/O接口）
完成外设与CPU的连接；
转换数据传送速度；
转换电平；
将I/O设备的状态信息反馈给CPU等。
（4）总线（Bus）
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
数据总线DB（DataBus）：双向通信总线。
地址总线AB（AddressBus）：单向通信总线。
控制总线CB（ControlBus）：单向通信总线。3.微型计算机的工作原理
（1）取指令
CPU选中存储单元；
CPU向存储器发出读取数据的控制信号；
CPU通过DB读入指令代码。
（2）分析、执行指令过程
CPU读取指令代码后进行译码；
CPU根据译码结果发出为完成此指令所需要的控制信号；
执行指令所规定的操作。1.2单片机简介

常见计算机：
一般计算机的结构：微型计算机系统什么是单片机？
单片机就是将组成微型计算机的CPU、存储器（RAM和ROM）、输入/输出接口等几个部分，全部集成在一块芯片内所组成的微型计算机，就称为单片机。1.2.1单片机的发展概况
单片机的发展方向
低电源、低功耗
外围接口电路内装化
工艺的进步及抗干扰能力的提高
存储能力和Internet连接1.2.2单片机的特点
体积小、结构简单、可靠性高；
控制功能强；
低电压、低功耗
优异的性能/价格1.2.3单片机的应用1.2.4MCS-51系列单片机简介
MCS-51系列基本产品型号：
8051、8031、8751称为51子系列。
不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容，只是存储器和I/O接口的配置有所不同。1.3计算机中的数制与编码
1.3.1数制
数制：是按进位原则进行计数的一种方法，即进位计数制。
十进制数
（1）记数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；书写时用“D”作后缀（一般省略）。
（2）进位原则：“逢十进一”。
（3）按权展开式：二进制数
（1）记数符号：0、1；书写时用“B”作后缀。
（2）进位原则：“逢二进一”；
（3）按权展开式：十六进制数
（1）记数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；书写时用“H”作后缀。
（2）进位原则：“逢十六进一”；
（3）按权展开式：1.3.2数制之间的相互转换
1.二进制及其他进制转换为十进制数
二进制、八进制和十六进制转换十进制的方法是：将二进制、八进制或十六进制写成按权展开式，然后各项相加，则得相应的十进制数。
【例】把二进制数10101.1011B转换成相应的十进制数。
解：
10101.1011B＝1×24＋0×23＋１×22＋0×21＋1×20
＋1×2-1＋1×2-