单片机应用技术概述解读.ppt

单片机应用技术 有关本课程学习的几点建议 有关本课程学习的几点建议 四要 有关本课程学习的几点建议 切忌 （一）什么是单片机？ 单片机就是单片微型计算机（SCMC，Single Chip Micro Computer） 微控制器（Micro-Controller Unit——MCU） 微型计算机系统的硬件部分 通常由五部分组成: 内部基本结构： 运算器电路、控制器电路、存储器 中断系统、定时/计数器、输入输 出接口电路等。 （二）单片机的历史 1、单片机探索阶段（1976-1978） 2、单片机完善阶段（1978-1982） 代表：MCS-51单片机 3、单片机向微控制器发展阶段 4、微控制器全面发展阶段 （三）单片机的发展趋势 1、CMOS（金属栅氧化物）化 2、低功耗化、低电压 3、低噪声、高可靠性 4、大容量化 5、高性能化：精简指令集与流水线技术 6、小容量、低价格化 7、外围电路内装化 8、串行扩展技术 （四）单片机系统及应用 1、单片机 2、系统硬件电路 3、应用软件 单片机无所不能！ 所谓“微电脑控制”场合的核心就是单片机 涵盖日常生活、工业生产、军事设备、科研仪表仪器等所有智能化应用场合 智能洗衣机 定时完成洗衣、脱水等功能 可以判断衣服的干净程度，实现“洗净即停”的功能 蒸汽熨烫的功能 刷卡、投币洗衣 更加智能：LG公司“iPod洗衣机”——一边洗衣一边听歌 LED显示屏 LED发光二极管构成显示屏的像素点 单片机负责逐点或逐行扫描，并与电脑通信获取图片信息 仪表仪器 用于环境监测、工矿企业、科学研究、水产养殖场等场合的pH值的测定 读取pH传感器的模拟信号，内部处理后显示在LCD上 智能小车 巡线 避障 电视机遥控器遥控 LCD显示 各种数码产品 （五）AVR系列单片机 融入了先进的EEPROM电擦除技术和Flash ROM闪速存储器技术 精简指令集RISC(Reduced Instruction Set CPU)结构 关键技术：流水线操作(Pipelining)、等长指令体系结构 快速存取寄存器组：32个通用工作寄存器组 AVR单片机优点: AVR的性价比远高于51： FlashROM(长度单元16位（字）） 高速、RISC：主频最高达20MHz Harvard（哈佛）结构 数据总线和程序总线分离 超功能精简指令：32个通用工作寄存器 IO口驱动能力强：推拉电流能力均达20mA，40MA(吸收)，可以直接驱动蜂鸣器、继电器等 片内资源丰富：外部中断、定时/计数器、UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器 低功耗，宽电压：2.7V~6.0V，最低全速运行功耗300uA 型号齐全，而且40脚以下的AVR均具有DIP的封装形式 精彩的AVR世界 8脚系列：ATtiny13、25、45、85； 14脚系列：ATtiny24 20脚系列：AtTiny26，2313 ； 28脚系列：ATmega8，48，88，168 ； 32脚系列：AT90PWM3 ； 40脚系列：ATmega16，32，162，163，169，8515，8535 ； 以上几个系列均有DIP双列直插封装 64脚系列：ATmega64，128 ； 100脚系列：ATmega1280，2560 ； 精彩的AVR世界 AVR单片机基本结构 AVR单片机基本结构 从单片机的基本组成可以看出，在一片（单片机）芯片中，集成了构成一个计算机系统的最基本的单元：如CPU、程序（指令）存储器、数据存储器、各种类型的输入/输出接口等。CPU同各基本单元通过芯片内的内部总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）连接。 一般情况下，内部总线中的数据总线宽度(或指CPU的字长)也是标定该单片机等级的一个重要指标。内部数据总线宽度越宽，单片机的处理速度也相应的提高，功能也越强。如：ATmega16为8位机。 单片机基本单元与作用 1）MCU单元(Microcontroller Unit) CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路 2）片内存储器 ：Harvard（哈佛）结构 3）程序存储器：在线下载ISP技术 4）数据存储器 ：随机存储器RAM和电可擦除存储器EEPROM。 5）输入/输出（I/O）端口 ①并行总线输入/输出端口。②通用数字I/O端口。③片内功能单元的输入/输出端口。④串行I/O通信口。⑤其它专用接口。 6）操作管理寄存器。 1、ATmega16结构性能 ATmega16是基于增强AVR RISC结构的高性能、低功耗8 位CMOS微控制器。 ? 131条机器指令，且大多数指令的执行时间为单个系统时钟周期；