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汽车单片机教案2
课 堂 教 案
教师:刘杨 科目:汽车单片机技术
题目 第一章 汽车单片机原理 第二节第三节 班级 汽检 课型 专业基础课 教法 面授 教具 板书 课时 2 教学目的目标 熟悉微型计算机和单片机的概念,了解MCS-51单片机的组成和引脚, 教学重点 熟悉单片机的内部组成、信号引脚 教学难点 单片机信号引脚 教学内容与程序
课前提问
引题,新课引入
课后小结
作业布置 作业 教材 P51—5、6
教 案 附 页
汽车单片机原理
第二节 汽车电控单元实例分析
一、计算机的发展概况
二、微型计算机和单片机
电子计算机高速发展到今天,通常可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类。它们在系统结构和基本工作原理方面并无本质的区别,只是在体积、性能和应用领域方面有所不同。微型计算机简称微机,是计算机的一个重要分类。微型计算机不但具有其它计算机快速、精确、程序控制等特点,最突出的是它还具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜等优点。个人计算机简称PC(Personal Computer)机,是微型计算机中应用最为广泛的一种,目前,它已经像普通家用电器一样深入到了家庭和社会生活的各个方面。
(1. 微处理器
微处理器就是传统计算机的CPU,是集成在同一块芯片上的具有运算和逻辑控制功能的中央处理器,它是构成微型计算机系统的核心部件。
2. 微型计算机
以微处理器为核心,再配上存储器、输入和输出接口电路(简称I/O接口)和中断系统等构成的整体,称为微型计算机。它们可集中装在同一块或数块印刷电路板上,一般不包括外围设备和软件。
3. 微型计算机系统
这是指以微型计算机为核心,配上输入设备和输出设备、电源和软件等,构成能独立工作的完整计算机系统。软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称。人们通过它对整机进行控制并与微机系统进行信息交换,使微机按照人的意图完成预定的任务。
4. 单片微型计算机
单片微型计算机简称单片机。单片机是将微处理器、存储器、I/O接口和中断系统集成在同一块芯片上,具有完整功能的微型计算机,这块芯片就是其硬件。在实际应用中,通常很难将单片机直接和被控对象进行电气连接,必须外加输入电路、输出电路和操作开关等,才能构成一个单片机应用系统
三、计算机中的数制和码制
第三节 单片机的组成
一、MCS-51单片机的基本组成
MCS-51单片机的基本组成如图1-7所示,从图中可看出,MCS-51单片机组成结构中包含CPU、片内存储器、4个并行I/O口、1个串行口、2个定时器/计数器、中断系统和时钟振荡器等功能部件。
1.微处理器(CPU)
微处理器是单片机的核心,如前面的的图1-6所示,其内含运算器和控制器。运算器是计算机的运算部件,用于实现算术运算和逻辑运算,计算机的数据运算和处理都在这里进行。控制器是计算机的指挥控制部件,它控制计算机各部分自动、协调地工作。
2.存储器
存储器是计算机的记忆部件,用于存放程序和数据。存储器又分为片内存储器和片外存储器。片外存储器是片内存储器的扩展
3.定时/计数器
8051共有2个16位的定时/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。
4.并行I/O口
8051共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3),以实现数据的并行输入/输出。
5.串行口
MCS-51单片机有一个全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
6.中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强,以满足控制应用的需要。
7.时钟电路
MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。MCS-51芯片允许的晶振频率一般为6 MHz和12 MHz。
从上述内容可以看出,MCS-51虽然是一个单片机芯片,但作为计算机应该具有的基本部件它都包括,因此,实际上它已是一个简单的微型计算机了。
8.内部总线
总线是用于传送信息的公共途径。总线可分为数据总线、地址总线、控制总线。单片机内的CPU、存储器、I/O接口等单元部件都是通过总线连接到一起的。采用总线结构可以减少信息传输线的根数,提高系统可靠性,增强系统灵活性。
二、MCS-51单片机的信号引脚
MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚排列如图1-8所示。由于工艺及标准化等原因,芯片的引脚数目是有限制的,为了增加引脚的功能,有些引脚具有第二功能,带括号的符号是第二功能符号。
1.电源引脚
VCC(40脚):芯片电源正极端,接+5V电源;
VSS(20脚):芯片电源负极端或接地端。
2.时钟引脚
XTAL
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