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1、知识目标：1.基本单片机的基本工作过程。2.掌握单片机的内部结构、存储器结构、外部引脚及最小系统。,学习情境 任务1 用单片机点亮一个发光二极管,技能目标：掌握单片机最小系统实验板的制作及调试。掌握利用Keil C51及Proteus软件进行系统开发与调试的方法。,学习情境 任务1 用单片机点亮一个发光二极管,学习情境 任务1 用单片机点亮一个发光二极管,教学内容：单片机的基本概念。单片机的外部引脚。单片机的内部结构。单片机的存储结构。单片机的最小系统。Keil C51及Proteus软件进行系统开发与调试的方法。,学习情境实验板展示,电源模块,流水灯系统,通过USB口可从电脑中取电，或用手机
2、充电器供电。,串行通信接口，与PC机相连，实现串口通信，或程序下载,可用9V电源适配器供电,1602液晶屏接口,I/O口用插针引出，便于扩展外设,系统的基本制作过程,1、搭建硬件电路。（焊电路板或在Proteus中搭仿真电路）,图1.6 发光二极管闪烁控制系统电路,图2.24 PCB板制作的51单片机最小系统板,2、利用Keil C51编定系统的软件系统。（1）启动Keil C51，建立项目，选择单片机型号。（2）创建文件，保存文件，并将文件加入到项目中去。（3）设置环境，编辑项目，产生HEX文件。3、利用编程器将软件系统写入单片机。4、对系统进行调试。,系统的基本制作过程,理论基础认识单片机
3、,单片微型计算机，简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU、存储器、基本输入/输出接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。,单片机应用系统,单片机应用系统由硬件和软件组成,硬件是应用系统的基础,软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可,单片机硬件结构,中央处理器CPU：8位，运算和控制功能,内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。,内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表
4、格。,定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。,并行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。,串行口：一个全双工串行口。,中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2 个，串行中断1个）,时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ,复位电路,8051单片机的基本组成,中央处理器CPU：8位，运算和控制功能内部RAM：共256个RAM单元，用户使用前128个单元，用于存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。内部ROM：4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。定时/计数器：两个16位的定时/计数器，实现定时或计数功能。并
5、行I/O口：4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。串行口：一个全双工串行口。中断控制系统：5个中断源（外中断2个，定时/计数中断2个，串行中断1个）时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率6MHZ和12MHZ,MCS-51单片机信号引脚简介,P3口线的第二功能,VCC,VSS,XTAL2XTAL1,RST,P0.0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7,P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7,P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0,ALE,P3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4
6、P3.5 P3.6 P3.7,2、振荡电路：XTAL1、XTAL2,3、复位引脚：RST,4、并行口：P0、P1、P2、P3,7、ALE：地址锁存控制信号,1、电源线：VCC(+5V)、VSS(地),理论基础单片机的最小系统,(1)时钟振荡电路,理论基础单片机的最小系统,时 序1）节拍 把振荡脉冲的周期定义为节拍，用P表示，也就是晶振的振荡频率fosc。2）机器周期 MCS-51系列单片机采用定时控制方式，有固定的机器周期。规定一个机器周期的宽度为6个状态，即12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。,(2)复位电路,单片机复位条件:必须使RST引脚持续2微秒高电平(外部时钟12
7、MHz),理论基础单片机的存储结构,四个存储空间：程序存储器：片内ROM：片外ROM：数据存储器：片内RAM：片外RAM。,(1)程序存储器,程序存储器,内部,外部,(PC),程序存储器资源分布,中断入口地址,在单片机C语言程序设计中，用户无需考虑程序的存放地址，编译程序会在编译过程中按照上述规定，自动安排程序的存放地址。例如：C语言是从main()函数开始执行的，编译程序会在程序存储器的0000H处自动存放一条转移指令，跳转到main()函数存放的地址；中断函数也会按照中断类型号，自动由编译程序安排存放在程序存储器相应的地址中。因此，读者只需了解程序存储器的结构就可以了。,内部,外部,(2)
8、数据存储器,数据存储器,RAM,专用寄存器,内部RAM存储器,工作寄存器区选择位RS0、RS1,注意:一个单元地址对应有8个位地址MSBMost Significant Bit（最高有效位）LSB Least Significant Bit（最低有效位）,RAM位寻址区位地址表,高128个单元,离散分布有21个特殊功能寄存器SFR。,11个可以进行位寻址。,特别提示：对SFR只能使用直接寻址方式，书写时可使用寄存器符号，也可用寄存器单元地址。,在单片机的C语言程序设计中，可以通过关键字sfr来定义所有特殊功能寄存器，从而在程序中直接访问它们，例如：sfr P1=0 x90;/特殊功能寄存器P1
9、的地址是90H，对应P1口的8个I/O引脚在程序中就可以直接使用P1这个特殊功能寄存器了，下面语句是合法的：P1=0 x00;/将P1口的8位I/O口全部清0C语言中，还可以通过关键字sbit来定义特殊功能寄存器中的可寻址位，在程序ex1_1.c中，采用了下面语句定义P1口的第0位：sbit P1_0=P10;通常情况下，这些特殊功能寄存器已经在头文件reg51.h中定义了，只要在程序中包含了该头文件，就可以直接使用已定义的特殊功能寄存器。如果没有头文件reg51.h，或者该文件中只定义了部分特殊功能寄存器和位，用户也可以在程序中自行定义。,Keil C51的使用,【案例资料】利用Keil C51进行软件系统的开发【操作演示】启动Keil C，建立新的项目，选择系统的硬件型号。建立程序文件，加入到项目中，设置相关参数。编写程序，进行编译，修改，产生HEX文件。,Proteus的使用,【案例资料】利用Proteus仿真软件进行系统性能的仿真【操作演示】启动Proteus软件，建立新的设计。选择系统所包含的元件，连线完成硬件系统的搭建。将Keil C中产生的HXE文件写入到硬件系统中，进行系统性能仿真。,
