单片微型计算机原理及工程应用 教学课件 作者 吉涛李明辉黄勋 编著 1章 基本概念.pptVIP

尚辅网 尚辅网 单片型计算机原理及工程应用 陕西科技大学 吉涛 计算机原理及接口技术MCS-51 单片机 课程安排 理论课:讲述基本原理结构和方法（40学时） 实验课:根据实验指导书的要求完成（10学时） 准备知识：需要数字电路、模拟电路和计算机基础等方面的知识。 课程特点： 内容多, 进度快，概念多，难度大，应用广。 参考资料: Atmel 8051 Hardware Manual AT89S52 的 Datasheet 计算机原理与接口技术 课程以目前使用最广泛的MCS-51兼容产品---Atmel 89C51/89S51为对象，全面的介绍了此架构类型单片机的历史沿革、结构组成、基本原理、接口扩展技术，对以单片机为核心控制器的嵌入式系统构建，从工程应用的角度，阐述了主要的设计方法和技术。 将要学习的工具软件包括： 流行的嵌入式系统集成调试环境：Keil μVision2 全软件仿真、可以进行PCB电路板设计的EDA设计系统：Proteus 这是一门怎样的课程？ 什么是计算机？计算机的结构如何？ 控制用计算机有哪些种类？ 时兴的嵌入式系统是什么？单片机和我有什么关系？ 数字电路和模拟电路学了有用吗？ 我能设计计算机应用系统吗？有份工作等我吗？ 课程教学要求 达到的学习目的： 通过对MCS-51单片机的深入学习，理解计算机工作原理。 在实验开发系统上进行各类实验练习； 自己设计、制作51系统板； 进行初步的应用系统设计。 本课程是实践性较强的课程，注意理论知识学习和实验、实践的结合。通过课程的学习，掌握MCS-51单片机软件编程和硬件电路设计的方法，能够进行单片机应用系统的设计、调试工作。 课堂三个十分钟 学生讲解 课堂自修 命题讨论 第一章单片机基础知识 前言：计算机原理 计算机的第一条本质原理：将各类信息以某种信号进行存储。就如同录音机、电话的原理一样； 数字信号（Digital Signals）：是“模拟信号（Analog Signals）”的相对，即数码。模拟信号在重现时会出现失真，而数字信号不会； 存储器：如果计算机只存储信息，那计算机就只能叫数据仓库了。有了数据还需要处理数据的能力。数据和处理是世界的全部。 I/O设备 ：计算机系统中，键盘，鼠标，扫描仪，数码相机等，可称为输入(Input)设备。显示器，打印机，称为输出(Output)设备。 中央处理器（Central Processor Unit）：电脑的心脏，处理几乎所有计算系统中的数据。但是CPU也只是一个工具，什么时候，什么方法，计算什么样的数据，有人来控制。计算机处理数据的方法，便是：程序！ 内存地址：计算机获得数据、存储数据的依据。 第一章 单片机基础知识 内容提要： 了解工业计算机的基本原理； 了解嵌入式系统的概念； 什么是单片机；（重点） 掌握计算机中数的表达及常见码制。（重点） 学习难点： 嵌入式微型计算机的组成与原理； MCS-51系列单片机的特性； 码制。 第一章 单片机基础知识 讲授内容目录： 微机及工业控制用计算机； 嵌入式系统与单片机； 单片机的发展； 计算机运算基础知识。 §1.1 微机及工业控制用计算机 微型计算机的组成： 微型计算机(Microcomputer，简称：?C)系统是由硬件部分与软件部分组成： 五大硬件 ： 运算器 (ALU: Arithmetic and Logic Unit)、控制器 (Control Unit)、存储器 (Memory Unit)、输入设备 (Input Device)、输出设备 (Out Device) ； 软件组成： §1.1 微机及工业控制用计算机 微型计算机的工作原理 ： 计算机的基本原理是存贮程序和程序控制，由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出，故称为冯·诺依曼原理。 微控制器的两种架构 冯·诺伊曼结构也称普林斯顿结构。是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，因此程序指令和数据的宽度相同。数据总线和地址总线共用。 二、计算机的基本结构 哈佛结构：采用数据存储器与程序代码存储器分开，各自有自己的数据总线与地址总线。但这是需要CPU提供大量的数据线，因而很少使用哈佛结构作为CPU外部构架来使用。但是对于CPU内部，通过使用不同的数据和指令cache，可以有效的提高指令执行的效率，因而目前大部分计算机体系都是CPU内部的哈弗结构+CPU外部的冯.诺伊曼的结构。 §1.1 微机及工业控制用计算机 微型计算机的形态： 多板机 单板机 单片机 §1.1 微机及工业控制用计算机 控制用微机及其应用： §1.1 微机及工业控制用计算机 控制用微机及其应用： §1