第01讲 单片机的基础知识.doc

第一讲单片机基础知识
教学方法: 讲授法
授课时数: 2学时
教学目的:
1、了解单片机的基础知识。
2、了解单片机的发展概况。
3、熟悉数制的转换。
教学重点:
单片机的含义及作用
教学难点:
数制间的转换
教学环节:
组织教学:(5分钟) 检查学生人数,强调课堂纪律和要求,自我介绍。
新授课: (70分钟)
板书课题: 第一章单片机基础知识
§1-1 单片机概述
一、什么是单片机?
计算机(微型)的系统结构:如图1所示。
输入设备
运算器
输出设备
控制器
内存


图1 微机系统结构
多板机:
单板机:Z80
单片机:Intel MCS-51,体积小,功能强,可靠性高,价格低。以最小系统或单片机扩展系统出现在:家用电器,智能仪表,工业过程控制,航空,汽车等领域。
单片机特点:
受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下;
内RAM:256KB以内。
可靠性高
易扩展
控制功能强
易于开发
单片机发展分四个阶段:
第一阶段(74年~76年)初级阶段:仙童公司F8(8位CPU,64KB)
第二阶段(76年~78年)低性能单片机:Intel公司MCS-48(8位CPU)
第三阶段(78年~83年)高性能单片机:Intel公司MCS-51、
Motorola 6801、Z8
第四阶段(83年~今)新一代单片机(单片微控制器):AT89C51(Atmel)
二、单片机系统的组成
硬件部分
运算器
CPU 寄存器组
控制器
内存片内
单片机
片外
中断控制逻辑
并行I / O
通用接口串行UART
定时/ 计数器T / C
定时/ 计数器:8253
模数转换器:ADC 0809
数模转换器:DAC 0832
外围器件(片外扩展接口) 串行通信扩展:8251
并行通信扩展:8255A、8155
驱动器
DSP等
软件部分(即程序)
需用户自已开发,根据指令系统进行设计。某些功能硬件可以实现,软件也可以实现。
硬件实现——速度快,占CPU时间少;但电路复杂、成本高。
软件实现——简化硬件电路设计,可靠性高,成体低,占CPU时间少,实时性差,此外,还需开发设备。
§1-2计算机中数的表示及运算
计算机只识别和处理数字信息,数字是以二进制数表示的;它易于物理实现,同时,资料存储、传送和处理简单可靠;运算规则简单,使逻辑电路的设计、分析、综合、方便,使计算器具有逻辑性。
用数制及转换
1、各种进位计数及其表示方法
数字符号:0、1、2、……9 ——数码。数码的个数——基数。
进位规则:逢十进一
例如,十进制数,10个数码;采用“逢十进一”
30681 = 3×104+0×103+6×102+8×101+1×100
例如,二进制数,2个数码,采用“逢二进一”
(11010100)2 = 1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20
总之,N进制数,N个数码,“逢N进一”
2、数制之间的转换
任意进制之间相互转换,整数部分和小数部分必须分别进行,
十进制转换成二进制——短除取余法
余数
2 45
2 22 ————————— 1