第一讲 51单片机原理与接口技术.ppt

1.2 单片机概述 什么是单片机？ ◆单板机 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。 单板机的I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。 ◆单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。 Intel公司推出了MCS-51系列单片机：集成 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。 1.2.2 单片机的应用 用到单片机的领域介绍 1. 工业测控中 2. 智能产品中 3. 计算机网络与通信技术 4. 电子玩具和游戏机器人 5. 便携式移动电子电器，智能家用电器电子设备 6. 军用设备 典型的系统有 毕设答辩打分器 电话台灯 自动感应水龙头 4. 商用和金融POS机 凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用单片机来实现，再根据具体实际情况选择不同性能的单片机，如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，51系列，arm等，其中51系列是最为人熟知的单片机，在一些人脑子里已经成为所有单片机的代名词 工业自动化：数据采集、测控技术。 智能仪器仪表：数字示波器、数字信号源、数字万用表、感应电流表等。 消费类电子产品：洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、微波炉、手机、IC卡、汽车电子设备等。 通信方面：调制解调器、程控交换技术、手机、小灵通等。 武器装备：飞机、军舰、坦克、导弹、航天飞机、鱼雷制导、智能武器等。 等等….. 2．外部数据存储器读时序 第一个机器周期是取指周期，是从ROM中读取指令数据，第二个机器周期才开始读取外部数据存储器RAM中的内容。有三个信号进行控制：ALE信号、 信号（外部ROM读选通脉冲）和 信号（外部RAM读选通脉冲）。 1.8 AT89S51的 ISP下载线原理及其应用 ISP技术 ISP（In-System?Programming） ??????Lattice是ISP（在线可编程）技术的发明者(据说Lattice公司最早是由华人创办的），ISP技术极大的促进了PLD产品的发展。?在系统编程ISP??ISP（In-System?Programming）在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，?而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。ISP技术是未来发展方向。 1、什么是ISP 随着电子技术的日益发展，芯片的规模越来越大，封装日趋小型化，相应的对系统板级调试困难也在加大。 回忆一下传统的编程方式，举设计单片机系统为例，如果想要对单片机编程序，必须要把单片机先从电路板上取下来，然后放入专用的编程器进行编程，最后再次放入电路板进行调试。 可以看出，这样的开发步骤有以下缺点： ??? 1）频繁的拔插芯片，容易损坏芯片的引脚； ??? 2）如果频繁的调试程序，换程序，必须重复拔插，大大降低了开发效率。 ??? isp技术彻底地改变了传统的开发模式，它只要在电路板上留下个接口（如ispdown的十芯插座），配合ispdown的下载电缆，就可以不用拔出芯片，在电路板上就可以对芯片进行编程，对比传统的开发系统，有以下优势： 1）工程师在开发电子系统时彻底告别频繁拔插芯片的噩梦，避免损坏芯片的引脚； 2） ISP 可以加速产品的上市并降低研发成本。 3）ISP技术帮助工程师缩短从设计、制造到现场调试、简化生产流程大大提高了工作效率。 4）在试验新品或学生试验等经常需要用不同的程序调试芯片的场合中，在线编程技术尤为重要。 5）采用ISP设计是对市场定型产品进行现场升级和维护的最经济、最有效的方式。 ??? 2、ISP的工作原理 ISP的工作原理??ISP的工作原理比较简单，一般通用做法是内部的存储器可以由上位机的软件通过外部接口来进行改写。对于单片机来讲可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以即使我们将芯片焊接在电路板上，只要留出和上位机接口的这个串口，就可以实现芯片内部存储器的改写，而无须再取下芯片。 ISP的优点???ISP技术的优势是不需要编程器就可以进行单片机的实验和开发，单片机芯片可以直接焊接到电路板上，调试结束即成