对单片机课程的认识

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对单片机课程的认识篇一
《对单片机的认识》

姓名:刘瑞峰

学号:120612110

对单片机的认识

根据课本的定义我们知道单片机是一种集成度很高的微型计算机。目前单片机已经广泛应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、、电力电子、机电一体化等领域。

单片机和计算机还是有很大的区别的,单片机是在半导体硅片上集成了微处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM、EPROM)和各种输入/输出(I/O)接口等形成的芯片级的微型计算机,所以单片机具有一台计算机的属性,其主要应用与测控领域,也成为微控制器MCU。 单片机的基本组成和基本工作原理与一般的微型计算机的相同,但在具体结构和处理过程上又有自己的特点。主要特点如下。

(1)在存储器结构上,单片机的存储器采用哈佛结构

(Harvard),其ROM和RAM是严格分开的。ROM成为程序存储器,只存放程序、固定常数和数据表格。RAM成为数据存储器,用于工作区及存放数据。二者的访问方式也不同,使用不同的寻址方式,通过不同的地址指针访问。单片机的存储器在操作时分为片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器四种情况。

(2)在芯片引脚上,单片机大部分采用分时复用技术进行封装。

(3)在内部资源访问上,单片机是通过特殊功能寄存器(SFR)的形式来完成资源的访问 。

(4)在指令系统上,单片机采用面向控制的指令系统。

(5)单片机内部一般都集成有一个全双工的串行接口。

(6)单片机有很强的外部扩展能力。51单片机外部可以扩展64kb片外数据存储器。

微型计算机系统

二、单片机的发展历史

单片机的历史可以追溯到20世纪70年代,美国inter公司在1971年推出了4位单片机4004,1972年又推出了8位单片机8008雏形。在1976年推出MCS-48单片机以后的30年中,单片机的发展和其相关的技术经历了数次的更新换代。其发展速度大约为每3、4年更新一代,集成度增加1倍、功能翻1番。以8位单片机的推出为起点,单片机的发展大致可分为四个阶段。

第一阶段(1976-1978):初级单片机阶段。

第二阶段(1978-1982):单片机的完善阶段。

第三阶段(1982-1992):8位单片机巩固发展及16位高级单片机的发展阶段。这个阶段单片机的代表为8051系列。其技术主要特点有。

(1) 外部功能集成。

(2) 出现了为满足外部串行外部扩展要求而设计的串行扩展总线

和接口。eg:SPI、I2C、BUS、单总线等。

(3) 出现了为满足分布式系统的功能要求,突出控制功能的现场

总线接口,如:CAN、BUS等。

(4) 在程序存储器方面,使用了片内存储器技术,出现了片内集

成EPROM、EEPROM、flashROM、及maskROM、OTPROM等各种类型的单片机。

第四阶段(1993年至今):百花齐放阶段。技术创新速度不断加快,其创新内容主要有一下几个方面。

(1) 单片机嵌入式系统的应用是面对最底层的电子技术的应用。

(2) 大力发展专用型单片机。

(3) 致力于提高单片机的综合品质。

三、单片机的发展趋势

目前单片机正朝着高性能和多品种的方向发展,CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外部电路内装化等是其发展的主要特点。

四、常用的单片机系列

单片机可分为通用型单片机和专用型单片机俩大类。通用型单片机是把可开发资源全部提供给使用者开发的微控制器。专用型单片机则是为过程控制、参数检测、信号处理等领域的特殊需要而设定的单片机通常所说的单片机即指通用型单片机。

1、8位单片机系列

1)MCS-51系列单片机

2)ST公司的STM8系列单片机

3)STC系列单片机

4)Microchip公司的PIC系列单片机

5)ATMEL公司的AVR系列单片机

2、16位单片机系列

3、32位单片机系列

五、单片机的应用

如今单片已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到那个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,单片机的应用领域大致可分如下几个范畴。

1) 在智能仪器仪表上的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,故可以广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流速、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

2)在工业控制中的应用

使用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采样系统。例如:工厂流水线的智能化管理,电梯的智能化控制,各种报警系统,以及与计算机联网构成二级控制系统等。

3)在家用电器中的应用

随着单片机技术的快速发展,单片机及其可靠性高、控制功能强、环境适应性好、体积小等优点在家电中得到日益广泛的应用。

六、单片机的封装

单片机封装常见的有DIP SOP QFP QFN等,以外形的的包装形式不同分类的。像DIP就属于那种插片式的;SOP属于贴片式,这种封装的集成电路引脚均分布在两边,其引脚数目多在28个以下;QFP是方型扁平式封装技术,该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上;QFN是一种无引脚封装,呈正方形或矩形,封装底部中央位置有一个大面积裸露的焊盘,具有导热的作用,在大焊盘的封装外围有实现电气连接的导电焊盘。

而就51单片机而言有双列直插封装(DIP)和44引脚的方形封装。

七、单片机的引脚

关于单片机的外部引脚,我们通过MCS-51来具体进行分析。

对单片机课程的认识篇二
《51单片机课件第一讲 认识单片机》

对单片机课程的认识篇三
《关于对单片机的认识》

单片机的认识

计算机----100602122--张春东

摘要:自从1975年美国德克萨伊公司的第一个单片机微型计算机TMS—100问世以来,单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支,其应用领域越来越广泛,特别是在各有控制盒仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。

什么是单片机:

单片机是一种集成度很高的微型计算机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工

厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

单片机的特点:

(1)在存储结构上,单片机采用哈佛(Harvard)结构,其ROM和RAM是严格分开的。

(2)在芯片引脚上,单片机大部分采用分时复用技术进行分装。 (3)在内部资源访问上,单片机通过特殊功能寄存器(SFR)的形式来完成资源的访问。

(4)在指令系统上,单片机采用面向控制的指令系统。 (5)单片机内部一般都集成有一个全双工的串行接口。 (6)单片机有很强的外部扩展能力。

单片机的内部结构:

1.中央处理器(CPU),包括ALU,控制器和寄存器组;

2.存储器(ROM和RAM);

3.输入/输出(I/O)接口,与外部输入/输出设备连接。

单片机的发展历史及发展趋势:

发展历史:

单片机的发展历史可以追溯到20世纪70年代,美国Intel公司在1971年推出了4位的单片机4004,1972又推出了8位单片机8008的雏形,特别是,在1976年推出MCS-48单片机以后的30年中,单

片机的发展和其相关的技术经历了数次的更型换代。

发展趋势:

a.CMOS化b.低功耗c.低电压d.低噪声与高可靠性e.大容量f.小容量.低价格g.外部电路内装化h.串行扩展技术应用

单片机的分类:

通常根据应用领域.总线类型来分。

1、工控型/家用型。2、总线型/非总线型。3、通用型/专用型。 单片机的工作原理:

单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的,

单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC(包含在CPU中),在开始执行程序时,给PC赋以程序中第一条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC在中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。

单片机的应用领域

A、在智能仪表上的应用

B、在枫叶控制中的应用

C、在家用电器中的应用

按照单片机的特点,单片机的应用分为单机应用与多机应用。在一个应用系统中,只使用一片单片机称为单机应用。单片机的单机应用的范围包括:

(1) 测控系统。 用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。

(2) 智能仪表。 用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。

(3) 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。

(4) 智能接口。 在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。

(5) 智能民用产品。 如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。

单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。

(1) 功能集散系统。 多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。

(2) 并行多机控制系统。 并行多机控制系统主要解决工程应用系统的快速性问题, 以便构成大型实时工程应用系统。

(3) 局部网络系统。

单片机按应用范围又可分成通用型和专用型。专用型是针对某种特定产品而设计的,例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。在通用型的单片机中,又可按字长分为4位、8位、16/32位,虽然计算机的微处理器现在几乎是32/64位的天下,8位、16位的微处理器已趋于萎缩,但单片机情况却不同,8位单片机成本低,价格廉,便于开发,其性能能满足大部分的需要,只有在航天、汽车、机器人等高技术领域,需要高速处理大量数据时,才需要选用16/32位,而在一般工业领域,8位通用型单片机,仍然是目前应用最广的单片机。 到目前为止,中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,随着嵌入式系统逐渐深入社会生活各个方面,单片机课程的教学也有从传统的8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台

对单片机课程的认识篇四
《单片机课程学习心得》

单片机学习心得

这学期我们学习了单片机原理及接口技术这门新的课程,在短短七周的学习过程中,老师不仅传授了我们专业知识,交给我们人生的道理,求学的态度,还不忘联系生活,告诫我们知识源自生活。

其实在很早以前,曾经听很多学长学姐常常提到段教授。我抱着尽可能多学些知识的初衷,每次都坐在前两排听课。那时,还是第一节课。段教授就自我介绍了一翻,说他自己名字中的‘正字’是真直的‚正‛,‚华‛是中华的‚华‛,爱我中华的意思,爱我中华并堂堂正正做人给了我很大的感触。他也展示了他求学以来的成果。感觉他本人比学长们说的还要‚牛逼‛。对老师的敬佩之情油然而生,希望自己能多向他学习学习,不管是书本上的知识还是做人方面的。还记得清明假前,老师说清明是要我们清清白白做人。本学期这门课程已经结束,关于该课程的心得体会甚多。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机.现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。单片机的应用非常广泛,不管是日常生活方面,工业方面还是军事应用方面。从日常生活中的电冰箱、空调、电视机到汽车,军事方面的空对空导弹、军载式计算机、作战机器人等等。单片机原理及接口技术作为一门考察课,虽然要求没有专业课那么高,但是却对自己今后的工作总会有一定的帮助。这就让我下定决心学好这门课程。

让我感触颇深的是段教授对于一流学者的理解,‚学习前人,审

视前人,批判前人‛。他说必须做到以下五点:一,有孜孜不倦的治学态度,不断向上,刻苦学习。二,主动学习,能对‚书本‛和‚导师‛进行审视,,要博览群书,向有‚真才实学‛的高人求学。三,要善思索,勤实践。四,要善于用科学的方法学习科学。五,要站在学科专业体系的最高点,深造专业体系的东西,做到‚高高山顶立,深深海底行‛,努力成为知识经济时代的电子科技人才。他说我们碰到一起了就是缘分,希望我们能‚认清时代,珍惜缘分,争当一流学者‛。

教学的中途,老师还不忘实践的重要性,在我们欣赏了他做的加法器乘法器后,也让我们亲自动手设计。一开始我不明白其中的原理,当时看段教授的作品只觉得非常精妙但并不懂其中的奥秘,也没有多想。后来经过同学的解释和自己的思考便豁然开朗了,设计作品的难题便迎刃而解。我体会到实践对于学习的重要性,以前只是知道一点很表面、很狭隘的知识,没有经过实践考察,对知识的理解不够明确,。而且,我明白了对待事情我们要知其然知其所以然,既要了解事物的表面现象也要知道其本质。

一般来说,学习过程中,你遇上的问题,前人们多数也有遇上的,所以如果有什么不懂,在自己解决不了的时候,最好先到网上搜索一下,看能不能找到答案,找不到再到论坛里发问,发问也要有目的性,尽量简单明了的描述问题,让帮助你的人可以用最少的时间就看懂你说什么,毕竟人家帮助你是免费的,时间也是有限的。

感谢老师的教导,是他让我有了一个更好的认识,无论是学习还

是生活,生活是实在的,要踏实走路。时间很短,但我学习了很多的东西,使我眼界大开。虽然起初的单片机学习是清涩的, 但只要坚定自己学习的信心, 再付之以持之以恒的努 力,我相信自己能够进一步加深对单片机的了解,在单片机的学习道路上走的更远!

物理与信息工程系 级通信工程六班 1010406028 康丽娟 10

对单片机课程的认识篇五
《单片机课程标准》

《单片机应用技术》课程标准

一、课程概述

二、课程性质

原来使用的“单片机技术与应用”课程的教学大纲对知识点分解层层深入,便于学生由浅入深地学习相关知识。但是由于原有的教学大纲只对知识点作出了要求,没有对教学方法和教学过程作出要求;只强调了理论知识的学习,没有对学生职业行为能力培养作出要求,所以学生感觉学习过程枯燥乏味,内容深度大,学习难度大。

新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点,对各个知识点进行重新整合,以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法,从而激发学生的学习兴趣,让学生参与到教学中。同时,在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求,将知识点的学习与实际工作流程相结合,学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。 三、课程目标:

1、 知识与技能目标

课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质,具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力,能解决程序调试和系统设计中遇到的问题,能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。 (1) 知识要求

会对所学知识进行整合,能够根据设计要求独立编写程序,并能在实践工作中熟练进行

单片机程序和系统电路的调试;掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。 (2) 技能

能熟练进行单片机程序和系统电路的调试,并能独立设计单片机系统电路并能编写相应程序,同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。 2、素质目标

(1) 面向全体学生,注重素质教育、能力与技能培养 本课程面向计算机应用技术专业的全体学生,注重专业基础素质教育,激发学生的学习兴趣,提高他们的抽象思维能力,增强他们理论联系实际的能力,培养他们的创新精神。重视知识与技能;过程与方法;情感态度与价值观课程目标的培养。 (2) 突出学生主体,尊重个体差异 本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主

体的思想,课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。

(3) 注重过程评价,促进学生发展

建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生

动手实践的积极性和自信心。 (4) 开发课程资源,拓展学用渠道

本课程要力求合理利用和积极开发课程资源,给学生提供贴近现场实际,能反映新技

术、新工艺、新设备的课程资源。

通过项目实践,培养爱岗敬业、热情主动的工作态度;养成遵守操作规程,分析工作

整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯;能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计,并在工作实践中能遵守劳动纪律,注意安全,具备良好的敬业精神和协作精神,坚持努力学习,不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能,形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。

四、课程设计思路

本课程标准通过对知识点的重新分解,将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习,主题六是对知识的总结训练,而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目,几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录,其中学习情境设计方案如图所示:

对单片机课程的认识篇六
《关于单片机认识论文》

关于单片机

-------卢嘉林(09电一)

摘要:

单片机是计算机自动化控制中最为流行的一种控制机型,由于其具有控制功能强、价格低廉、可靠性高的特点,广泛应用于工业生产、办公自动化、商业营销、汽车通行、等各个领域中,与我们的生活息息相关,密不可分。本文阐述了单片机的定义,发展及应用,并对单片机的学习作了简要的描述。

1.什么是单片机:

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成(如图1所示)。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器,如图2所示)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因

为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

2.单片机的应用范围:

按照单片机的特点,单片机的应用分为单机应用与多机应用。在一个应用系统中,只使用一片单片机称为单机应用。单片机的单机应用的范围包括:

(1) 测控系统。 用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。

(2) 智能仪表。 用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。

(3) 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。

(4) 智能接口。 在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。

(5) 智能民用产品。 如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。

单片机的多机应用系统可分为功能集散系统、并行多机处理及局部网络系统。

(1) 功能集散系统。 多功能集散系统是为了满足工程系统多种外围功能的要求而设置的多机系统。

(2) 并行多机控制系统。 并行多机控制系统主要解决工程应用系统的快速性问题, 以便构成大型实时工程应用系统。

(3) 局部网络系统。

单片机按应用范围又可分成通用型和专用型。专用型是针对某种特定产品而设计的,例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。在通用型的单片机中,又可按字长分为4位、8位、16/32位,虽然计算机的微处理器现在几乎是32/64位的天下,8位、16位的微处理器已趋于萎缩,但单片机情况却不同,8位单片机成本低,价格廉,便于开发,其性能能满足大部分的需要,只有在航天、汽车、机器人等高技术领域,需要高速处理大量数据时,才需要选用16/32位,而在一般工业领域,8位通用型单片机,仍然是目前应用最广的单片机。

到目前为止,中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,随着嵌入式系统逐渐深入社会生活各个方面,单片机课程的教学也有从传统的8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台转变的趋势,但8位机依然难以被取代。国民经济建设、军事及家用电器等各个领域,尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医疗设备等行业都是国内目前急需单片机人才的行业。行业高端目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师,但面对嵌入式系统工业化的潮流和我国大力推动建设“嵌入式软件工厂”的机遇,我国的嵌入式产品要溶入国际市场,形成产业,则必将急需大批单片机应用型人才,这为高职类学生从事这类高技术行业提供了巨大机会。

3.单片机的学习:

1. 学好单片机要知难而上,走好第一步很关键

学习单片机技术有一定的难度,不花费一番努力是很难学会的,但是只要不断努力就一定能成功。学习单片机最好从51系列开始,第一是书多、资料多,而且掌握51技术的人多,碰到问题能请教的老师也就多了,51系列的实验芯片价格低廉而且很容易买到,尤其是AT89C51芯片可以反复擦写1000次以上,对于初学者来说很实用,就算以后考虑工业运用,也可以先学透51后再学其他类型的单片机,毕竟技术是相通的。

学习单片机的第一步是看书,单片机的知识密集,如果只靠

上课老师讲而不看书是绝对不行的,北京航空航天大学出版社出版了大量单片机方面的好书,例如《单片机的原理及接口技术》这本教材是51系列的大学教科书,比较系统地介绍了51芯片的基础知识,我个人认为这本书对我帮助还是很大的,可以很系统地了解51单片机,虽然一开始不容易理解,但学习要有耐心,看的多了知识积累的多了,慢慢就会逐步理解的。在看书的同时还可以借助单片机的多媒体光盘,在光盘中有比较详细的单片机基础知识,因为是图文并茂,所以学习起来比较容易上手,产生学习兴趣。

2 .要掌握知识关键在于实践

当然看书只是学习的第一步,学习单片机主要是实际应用,要学会怎样把单片机知识应用到实际中,这才是我们学习的最终目标。要会应用就要会编程、会应用软件仿。第二步就要学会编程,编辑程序就要灵活应用各种指令,同时还要选择最优方案。也就是说同一个设计要求可能会有多种程序编辑方法,要选择最佳的,即程序最短的,既可以节省程序输入时间又节省内存和程序执行时间。要做到这种程度就要多学多练,还要能够延伸,就是在一个程序的基础上扩展出不同要求的方案,也就是触类旁通。

学习单片机的第三步是反复编程实践,也就是软件仿真。首先要熟练应用软件,方法就是多练;其次是仿真实验,可以参照相关指导书。但是学好单片机不能只会用软件,还要能够自己开

对单片机课程的认识篇七
《第1次课 单片机芯片的认识与理解》

对单片机课程的认识篇八
《对单片机的认识》

对单片机的认识

单片机的介绍

单片机是一种集成度很高的微型计算机,自20世纪70年代问世以来,单片机已广泛应用于工业自动化控制、自动检测、家用电器、电力电子等领域。单片机是在半导体硅片上集成了微处理器(CPU)\存储器(RAM\ROM\EPROM)和各种输入、输出(I/O)接口等形成的芯片级的微型计算机。因而单片机具有一台计算机的属性,其主要应用于测控领域,也称为微控制器MCU(microcontroller unit)。

单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

MCS-51单片机是单片机中典型的一种,它是美国INTEL公司于1980年推出的产品,与MCS- 48单片机相比,它的结构更先进,功能更强,在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条,MCS-51单片机可以算是相当成功的产品,一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品,各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。

80C51单片机的内部结构

80C51是MCS-51系列单片机的典型产品,它包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

80C51 芯片内部集成了 CPU、RAM、ROM、定时/计数器和I/O口等各功能部件,并由内部总线把这些不见连接在一起。

80C51单片机内部包含以下一些功能部件:

(1) 一个8位CPU;

(2) 一个片内振荡器和时钟电路;

(3) 4KB ROM(80C51有4KB掩膜ROM,87C51有4KB EPROM,80C31片内有无ROM);

(4) 128B内RAM;

(5) 可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路;

(6) 两个16位定时/计数器;

(7) 21个特许功能寄存器;

(8) 4个8位并行I/O口,共32条可编程I/O端线;

(9) 一个可编程全双工串行口;

(10) 5个中断源,可设置成2个优先级。

80C51单片机各部分的功能如下:

(1)中央处理器:中央处理器(CPU)是整个芯片的核心。MCS-51单片机的CPU是一个8位数据宽度的处理器,负责控制、指挥、调度和协调整个单片机系统的工作,完成和控制每个接口的操作。

(2)片内数据存储器RAM:片内数据存储器RAM的低128B用于存放可以读、写的数据,高128B被特殊功能寄存器占用。故MCS-51子系列单片机能作为寄存器供用户使用的只有低128B。

(3)片内程序存储器ROM:8051单片机内部有4KB的掩模ROM,是用来存放用户程序、原始数据或表格的,但也有一些单片机内部不含ROM/EPROM,如:8031,8032,80C31等。需要进一步说明的是:在MCS-51系列单片机中,绝大部分已经把ROM换成了可电擦除的EPROM了。

(4)特殊功能寄存器SFR:SFR是一个具有特殊功能的RAM区域,主要用于实现CPU对功能部件的集中控制。

(5)定时器/计数器:8051单片机有两个独立的16位可编程的定时器/计数器,以实现定时或计数功能。

(6)可编程并行I/O口:8051单片机共有4组8位I/O口(P0、p1、p2和p3),用于进行外部数据的交换,其中p0、p2、p3口均有多功能复用功能。

(7)全双工串行口:8051单片机中内置一个标准的全双工串行通行口,用于与其他期间或设备间的串行数据传输,既可以异步通信,也可以同步移位传输数据。

(8)中断系统:8051单片机中有两个外部中断源,两个定时/计数器中断源和一个串口中断源。

(9)时钟电路:8051单片机内置时钟处理电路,可外接1~12MHZ的晶振。 单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。

MCS-51单片机的外部引脚

MCS-51单片机读采用40只引脚的双列直插式封装(DIP)。这40只引脚可分为4类:电源引脚、时钟电路引脚、控制信号引脚、并行I/O口。

1.电源引脚

(1)Vcc——芯片电源,接+5V;

(2)Vss——接地端。

正电源端与接地端(+5V/3.3V/2.7V)不同的单片机可以允许使用不同的工作电压,不同的单片机表现出的功耗也不同。

2.时钟电路引脚

(1)XTAL1(19):用于接外部晶振和微调电容的一端,在片内它作为振荡器倒相放大器的输入端,若使用外部TTL时钟,则该引脚必须接地。

(2)XTAL2(18):用于接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它作为振荡器倒相放大器的输出端,若使用外部TTL时钟,则该引脚为外部时钟的输入端。

3.控制信号引脚

(1)ALE/PROG——地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。

①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。

80C51在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时,P0口用于分时传送低8位地址和数据信号,且均为二进制数。那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢?当ALE信号有效时,P0口传送的是低8位地址信号;ALE信号无效时,P0口传送的是8位数据信号。在ALE信号的下降沿,锁定P0口传送的内容,即低8位地址信号。

需要指出的是,当CPU不执行访问外RAM指令(MOVX)时,ALE以时钟振荡频率1 / 6的固定频率输出,因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要。但是,当CPU执行MOVX指令时,ALE将跳过一个ALE脉冲。

ALE端可驱动8个LSTTL门电路。

②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。

(2)PSEN——外ROM读选通信号。

80C51读外ROM时,没个机器周期内PSEN两次有效输出。PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号。在读内ROM或读外RAM时,PSEN无效。 PSEN可驱动8个LSTTL门电路。

(3) RST/Vpd——复位/备用电源。

①正常工作时,RST(Reset)端为复位信号输入端,只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平,80C51芯片即实现复位操作,复位后一切从头开始,CPU从0000H开始执行指令。

②Vpd功能:在Vcc掉电情况下,该引脚可接上备用电源,由Vpd向片内供电,以保持片内RAM中的数据不丢失。

(4) EA/Vpp ——内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

①EA功能:正常工作时,EA为内外ROM选择端。80C51单片机ROM寻址范围为64KB,其中4KB在片内,60KB在片外(80C31芯片无内ROM,全部在片外)。当EA保持高电平时,先访问内ROM,但当PC(程序计数器)值超过4KB(0FFFH)时,将自动转向执行外ROM中的程序。当EA保持低电平时,则只访问外ROM,不管芯片内有否内ROM。对80C31芯片,片内无ROM,因此EA必须接地。

②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚用于施加编程电源Vpp。

4.并行I/O口

80C51共有4个8位并行I/O端口,共32个引脚

(1)P0口——8位双向I/O口。

在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用作双向I/O口。 在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口可用于分时传送低8位地址(地址总线)和8位数据信号(数据总线)。位结构如图2-4所示。P0口能驱动8个LSTTL门。

(2) P1口——8位准双向I/O口(“准双向”是指该口内部有固定的上拉电阻)。位结构如图2-5所示。 P1口能驱动为4个LSTTL门。

(3) P2口——8位准双向I/O口。在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用作双向I/O口。在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P2口可用于传送高8位地址(属地址总线) 。P2口能驱动4个LSTTL门。P2口的位结构如图2-6所示,引脚上拉电阻同P1口。在结构上,P2口比P1口多一个输出控制部分。

(4) P3口——8位准双向I/O口。

可作一般I/O口用,同时P3口每一引脚还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。P3口驱动能力为4个LSTTL门。

P3口第二功能如下:

P3.0——RXD:串行口输入端;

P3.1——TXD:串行口输出端;

P3.2——INT0:外部中断0请求输入端;

P3.3——INT1:外部中断1请求输入端

P3.4——T0:定时/计数器0外部信号输入端;

P3.5——T1:定时/计数器1外部信号输入端;

P3.6——WR:外RAM写选通信号输出端;

P3.7——RD:外RAM读选通信号输出端。

上述4个I/O口,各有各的用途。 在不并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, 4个I/O口都可作为双向I/O口用。在并行扩展外存储器(包括并行扩展I/O口)时, P0口专用于分时传送低8位地址信号和8位数据信号,P2口专用于传送高8位地址信号。P3口根据需要常用于第二功能,真正可提供给用户使用的I/O口是P1口和一部分未用作第二功能的P3口端线。

单片机最小系统的基本电路

所谓单片机最小系统,是指能满足单片机基本应用的最简单而又是必不可少的基本电路。一个单片机最小应用系统中最简单也要包括三部分:(1)电源模块电路;(2)复位电路;(3)始终振荡电路。

单片机的应用范围

按照单片机的特点,单片机的应用分为单机应用与多机应用。在一个应用系统中,只使用一片单片机称为单机应用。单片机的单机应用的范围包括:

(1) 测控系统。 用单片机可以构成各种不太复杂的工业控制系统、自适应控制系统、数据采集系统等, 达到测量与控制的目的。

(2) 智能仪表。 用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。

(3) 机电一体化产品。单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。

(4) 智能接口。 在计算机控制系统, 特别是在较大型的工业测、控系统中, 用单片机进行接口的控制与管理, 加之单片机与主机的并行工作, 大大提高了系统的运行速度。

(5) 智能民用产品。 如在家用电器、玩具、游戏机、声像设备、电子秤、收银机、办公设备、厨房设备等许多产品中, 单片机控制器的引入, 不仅使产品的功能大大增强, 性能得到提高, 而且获得了良好的使用效果。

单片机的发展趋势

自单片机诞生至今,已发展出了上百个系列的近千个机种。目前,单片机正朝着高性能和多品种的方向发展,CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外部电路内装化等时期发展的主要特点。

(1)CMOS化 近年来,由于CHMOS技术的发展,大大促进了单片机的CMOS化。

(2)低功耗 单片机的工作电流降到mA数量级;工作电压在3~6V之间,完全可以用电池供电 。

(3)低电压 几乎所有的单片机都有WAIT\STOP等省电运行方式。

(4)低噪声与高可靠性

(5)大容量 以往单片机内的ROM容量为1~4KB,RAM的容量在64~128B。但在需要复杂控制的场合,这样的存储容量是不够的,必须进行外部扩充。

(6)小容量、低价格 与上述特点相反,以4位、8位单片机为中心的小容量、低价格的系列单片机的大量使用也是发展特点之一。

(7)外部电路内装化 随着芯片集成度的不断提高,有可能把众多的各种外部功能器件集成在片内。

(8)串行扩展技术应用 在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外部器件成为单片机应用的主流。

通过查阅资料以及对单片机方面的书的阅读,我大致的了解了什么是单片机,单片机的内部结构及其相应的一些功能,以及单片机的发展趋势和他在我们生活中、工业中的应用。让我对如何去学习单片机这本书有了一个比较明确的方向。

对单片机课程的认识篇九
《单片机初步认识》

对单片机课程的认识篇十
《单片机应用技术课程总结》

单片机应用技术课程总结

课程总结:

单片机是微型计算机的一个重要分支。它使计算机从海量数值计算进入智能控制领域,并由此开创了工业控制的新局面。单片机技术广乏应用于电子、通信、家用电器、自动控制、智能化仪器仪表等各个领域,因其具有体积小、功能多,价格低廉,方便使用,系统设计灵活等优点。

全书共分9个课题,分别是:MCS-51系列单片机认识初步、单片机简单系统的设计、单片机指令与编程入门、单片机中断与定时功能的应用、单片机接口技术、串行口通信、系统扩展技术、A/D和D/A转换电路、综合项目设计和调试 本学期学到了5个课题。

第一课,MCS-51系列单片机认识初步。在本节课程里主要需掌握MCS-51单片机的基本概念,了解单片机的用途,能区分不同型号的单片机芯片,掌握单片机的处理器与存储器结构,掌握单片机I/O口的特性,了解单片机的工作方式。

第二课,单片机简单系统的设计。这节课主要是学习单片机最小系统的组成,了解单片机时钟电路和复位电路的作用及设计方法,了解时钟周期、状态和机器周期三者之间的关系以及单片机复位后,内部各单元的初始状态。

第三课,单片机指令与编程入门。指令是CPU控制计算机进行某种操作的命令,指令系统则是全部指令的集合。MCS51单片机有7种寻址方式,其指令系统按指令功能分则有数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令和位操作类指令,另外还有用于控制汇编过程的伪指令。学会用单片机仿真软件和开发工具。

第四课,单片机中断与定时功能的应用。本节课需了解中断的相关概念及单片机中断系统的组成;掌握外部中断的边沿触发方式和电平触发方式;掌握定时器、计数器TO、T1的结构;掌握相关的控制寄存器的使用。

第五课,单片机接口技术。本节课需掌握键盘电路的结构及工作原理,独立式按键和矩阵式键盘的编程技术,LED数码管的结构及工作原理,LED显示器的静态和动态显示的编程技术。

心得体会:

时光飞逝,一转眼,一个学期又进尾声了,本学期的单片机综合课程设计也

在一周内完成了。

俗话说“好的开始是成功的一半”。说起课程设计,我认为最重要的就是做好设计的预习,认真的研究老师给的题目。其次,老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想,因为只有都明白了,做起设计就会事半功倍,如果没弄明白,就迷迷糊糊的去选题目做设计,到头来一点收获也没有。最后,要重视程序的模块化,修改的方便,也要注重程序的调试,掌握其方法。

硬件的设计跟焊接都要我们自己动手去焊,软件的编程也要我们不断的调试,最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了,很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。

当然,这其中也有很多问题,第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线,由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。第二,是在学习态度上,这次课设是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机综合课程实习,我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员,要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三,在做人上,我认识到,无论做什么事情,只要你足够坚强,有足够的毅力与决心,有足够的挑战困难的勇气,就没有什么办不到的。

在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。通过题目选择和设计电路的过程中,加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。在方案设计选择和芯片的选择上,培养了我们综合应用单片机的能力,对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力,动手能力,发现问题,解决问题的能力。并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。

再次感谢老师的辅导以及同学的帮助,是他们让我有了一个更好的认识,无论是学习还是生活,生活是实在的,要踏实走路。课程设计时间虽然很短,但我学习了很多的东西,使我眼界打开,感受颇深。

本文来源:http://www.guakaob.com/lizhiwendang/186026.html

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