单片微型计算机原理系统设计与应用课程.ppt

单片微型计算机原理系统设计与应用课程 第一章 绪论 第二章 MCS-51单片机硬件结构 第三章 80C51单片微机的指令系统 第四章 汇编语言程序设计 第五章 存储器系统设计 第六章 MCS-51中断系统、定时/计数器及串行口 第七章 I/O接口扩展设计及应用 第八章 数模及模数转换器接口 绪 论 一、计算机的发展以及我们的机遇； 二、单片机的发展及MCS-51系列单片机； 三、单片机技术对于电子技术设计在控制领域的应用具有革命性的意义； 四、课程教学的基本设想； 五、怎样学好这门课程； 一、计算机的发展以及我们的机遇 电子计算机是20世纪40年代问世的。50多年来，电子计算机无论是技术上的进步，还是应用的拓展和普及，其发展速度都是惊人的。 20世纪70年代以后，由于大规模集成电路技术的成熟，微型计算机的问世，计算机的应用和普及更是日新月异。现在电子计算机已经广泛应用到各行各业和与控制相关的各个技术领域，推动了人类社会的发展、促进了现代文明的进步。 目前，我们国家计算机应用的普及主要表现在办公自动化的全面展开，尤其是由于我国Internet网络基础建设的完善，网络资源的丰富，刺激了人们购机的欲望，微型计算机的个人拥有量在迅速上升。但总的看来，应用层次比较低。 电子计算机在控制方面的应用有着更广阔的发展空间，我们国家在这方面的应用相对比较落后。用计算机技术改造传统的技术，使我们的仪器、设备、产品实现自动化和智能化，促进生产力的发展，当属我们理工科大学生的责任，同时也是我们的机遇。 从学习单片机技术入手，是抓住这个机遇的最佳切入点。 计算机的发展有2个方面： 计算机科学技术本身的发展； 计算机在各个领域应用技术的发展。 对于大多数专业的学生来说，学习计算机技术的目的主要是应用。 三、单片机技术对于电子技术设计在控制领域的应用具有革命性的意义。 单片机本质上就是集成在一块芯片上的微型计算机，它包括了CPU、一定数量的RAM、ROM、通用并行接口、串行接口，不同型号的单片机还包含有各种功能模块，这使得单片机具有多功能、高性能、使用灵活的特点。 由于单片机集成了众多的功能、性能/价格比极高，是一般应用设计的首选。同时由于各种专用功能的集成电路的大量推出，使得以单片机为核心、连接各种功能的集成电路构成一个应用系统的方法，已经成为现代电子设计的主流。 超大规模集成电路的单片机、具有各种功能的集成电路，他们不仅是电路的集成，同时也是专业知识的集成，在这种背景下，电子设计对传统电子学知识的要求可以大大降低，非电子类各个专业领域的工程技术人员把计算机技术、电子技术的成果引入自己的领域进行技术创新已经不是什么高不可及的事情。因此，大家应当迎头赶上。 四、课程教学的基本设想 本课程的教学目的是从原理和应用两个层次的要求出发，以逻辑分析为基本起点整合所需的知识，以期使大家形成一个合理的知识结构，从而能够结合自己的专业知识进行应用开发。 注重具有共性的原理、概念和技术环节的描述，以期达到举一还三触类旁通的目的，完成课程的学习后应当有能力自学应用其他系列的单片机。 五、怎样学好这门课程 掌握单片机应用开发的基本知识和技术，包括基本的电路知识，常用芯片的特性，形成理论上会分析、设计单片机应用系统的能力； 注重实践能力的培养。会把理论分析、设计的结果付诸实施，能完成硬件安装调试、软件编写、系统调试、性能检测等具体工作。如果能够自学Protel电路CAD软件进行电路设计和PCB设计更好。 培养综合应用知识的能力。单片机应用的广泛性和产品的多变性，注定了单片机应用开发是跨学科的多种专业的融合。因此，要求学生在掌握扎实的专业基础知识的同时，还必须扩展知识面，形成综合运用各种知识，创造性地解决实际问题的能力。 应具备主动获取知识的能力。 在单片机应用开发中会遇到许多书本上没有现成答案的问题； 新技术、新器件层出不穷，新知识的发展日益加快，新旧知识的更替周期愈来愈短，教材和讲授都不可能穷尽已有知识的方方面面； 学会在实践中主动获取知识，及时充实和调整知识结构，是从事单片机应用开发或做好其他工作，适应科学进步必须的能力。 获取知识的渠道很多，期刊、参考书、产品手册、网站等，其中网站最为快捷实惠，现在国内已有不少办得不错的网站。 第2章 MCS-51单片机硬件结构 2．1 MCS—51单片机主要功能特点 MCS-51系列单片机最早的典型代表为8051、8751、8031，其指令系统完全兼容，仅在内部结构和应用特性方面稍有差异，主要功能特点如下： (1) 8位CPU； (2) 片内128BRAM(MCS-52子系列有256字节RAM)； (3) 片内4KBROM（8051 ）／EPROM（8751）； (4