MCU儀器儀表1章03101

1、MCU智能儀器儀表設(shè)計(jì)主講教師： 姜 濤MCU ?第第1 1章、微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)章、微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1.1 1.1 概述概述 1.1.2 1.1.2 電子計(jì)算機(jī)按其性能分類（電子計(jì)算機(jī)按其性能分類（5 5類）：類）：巨型計(jì)算機(jī)（Mainframe Computer）大中型計(jì)算機(jī)/小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer） 微型計(jì)算機(jī)（微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）單片計(jì)算機(jī)（Single-Chip Microcomputer）MCUMCU(Micro Controller Unit)(Micro Controller Unit)微機(jī)的本質(zhì)?-What?人類的核心工具：大腦的延伸和擴(kuò)展腦微機(jī)眼

2、-電視耳-電話腳-汽車 微機(jī)有何用途?-Why 已滲透到社會的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動著社會的發(fā)展。1.科學(xué)計(jì)算(或數(shù)值計(jì)算)2.數(shù)據(jù)處理(或信息處理)3. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造4.過程控制(或?qū)崟r(shí)控制)5.人工智能(或智能模擬)6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 微機(jī)如何工作?-How？ 第第1 1章、微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)章、微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1.31.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置1.3.11.3.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成MCU 儀器儀表?單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國民經(jīng)濟(jì)與人民生活的各個(gè)領(lǐng)域第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述

3、儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.1 1.1 MCUMCU(Micro Controller Unit)(Micro Controller Unit)概述概述 ( (定義定義/ /發(fā)展歷史發(fā)展歷史/ /分類分類/MCS-51)/MCS-51)1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述 ( (定義定義/ /歷史與趨勢歷史與趨勢/ /分類分類/ /性能性能) )1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表設(shè)計(jì)儀器儀表設(shè)計(jì)概述概述 ( (定義定義/ /發(fā)展歷史發(fā)展歷史/ /分類分類/ /用途用途/ /設(shè)計(jì)實(shí)例分析設(shè)計(jì)實(shí)例分析) )1.41.4、課程學(xué)習(xí)、課程

4、學(xué)習(xí)意義與要求意義與要求1.51.5、課程、課程教學(xué)安排教學(xué)安排1.61.6、課程、課程如何學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1.11.1.1電子計(jì)算機(jī)概述電子計(jì)算機(jī)概述 按其性能分類（按其性能分類（5 5類）：類）：巨型計(jì)算機(jī)（Mainframe Computer）大中型計(jì)算機(jī)/小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer） 微型計(jì)算機(jī)（微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）單片計(jì)算機(jī)（Single-Chip Microcomputer）MCUMCU(Micro Controller Un

5、it)(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1.11.1.1電子計(jì)算機(jī)概述電子計(jì)算機(jī)概述 電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成14計(jì)算機(jī)的工作原理存儲程序計(jì)算機(jī)又稱為馮諾依曼型計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器為核心、以存儲程序原理為基礎(chǔ)將計(jì)算過程描述為由許多條指令按一定順序組成的程序，即程序是由多條有邏輯關(guān)系的指令組成，指令的長度不等（一般為14字節(jié)）數(shù)據(jù)和程序均以二進(jìn)制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲器中，存放位置由地址指定，地址碼也是二進(jìn)制形式由控制器控制整個(gè)程序和數(shù)

6、據(jù)的存取以及程序的執(zhí)行指令指令驅(qū)動驅(qū)動15存儲程序計(jì)算機(jī)的工作原理控制器按預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)存儲器中的程序的流程自動地連續(xù)取出指令并執(zhí)行之。運(yùn)算器運(yùn)算器輸出設(shè)備輸出設(shè)備控制器控制器輸入設(shè)備輸入設(shè)備存儲器存儲器指令流控制命令數(shù)據(jù)流16程序的執(zhí)行過程程序指令1指令2指令3指令4指令n 取指令指令譯碼取操作數(shù)執(zhí)行指令存結(jié)果指令周期操作碼 操作數(shù)執(zhí)行1。CPU如何知道從哪里取出程序的第一條指令？操作系統(tǒng)2。CPU如何按程序控制流執(zhí)行指令？程序計(jì)數(shù)器3。CPU如何知道從哪里取操作數(shù)？地址、尋址方式1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller

7、Unit)概述概述計(jì)算機(jī)的發(fā)展有計(jì)算機(jī)的發(fā)展有2 2個(gè)趨勢個(gè)趨勢：巨型機(jī)巨型機(jī)：向超高速、大容量、實(shí)時(shí)和智能化：向超高速、大容量、實(shí)時(shí)和智能化; ;微型化微型化：單片微型計(jì)算機(jī)低功耗、低價(jià)格、集成度：單片微型計(jì)算機(jī)低功耗、低價(jià)格、集成度高，運(yùn)算速度快，體積小、運(yùn)行可靠、在過程控制、高，運(yùn)算速度快，體積小、運(yùn)行可靠、在過程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能儀器儀表、家用電器、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能儀器儀表、家用電器、和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面應(yīng)用廣泛。和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面應(yīng)用廣泛。 1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概

8、述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（一）（一）MCUMCU的定義的定義 中文名稱為中文名稱為微控制單元微控制單元，又稱，又稱單片微型計(jì)算機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer)(Single Chip Microcomputer)， 相同概念相同概念: :MCSMCS(Micro Controller System)(Micro Controller System) 是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將是指隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)計(jì)算機(jī)的算機(jī)的

9、CPUCPU、RAMRAM、ROMROM、定時(shí)數(shù)器和多種、定時(shí)數(shù)器和多種I/OI/O接口接口集集成在成在一片芯片一片芯片上，形成上，形成芯片級的計(jì)算機(jī)芯片級的計(jì)算機(jī)，為不同的，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制。應(yīng)用場合做不同組合控制。 （IcIc實(shí)物及圖片）實(shí)物及圖片） 1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（二）（二）MCUMCU的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史 19741974年年

10、，美國仙童（，美國仙童（FairchildFairchild）公司研制出世）公司研制出世界上第一臺界上第一臺單片微型計(jì)算機(jī)單片微型計(jì)算機(jī)F8F8，從此，單片機(jī)開始，從此，單片機(jī)開始迅速發(fā)展，迅速發(fā)展， 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代以來年代以來，各半導(dǎo)體器件廠商也紛紛，各半導(dǎo)體器件廠商也紛紛推出自己的產(chǎn)品系列。迄今為止，市售單片機(jī)產(chǎn)品推出自己的產(chǎn)品系列。迄今為止，市售單片機(jī)產(chǎn)品已達(dá)已達(dá)6060多個(gè)系列，多個(gè)系列，600600多個(gè)品種多個(gè)品種。 19831983年，世界單片機(jī)的銷售量達(dá)到了年，世界單片機(jī)的銷售量達(dá)到了1010億片億片，比比19921992年增長了年增長了25%25%，其中，其中8

11、8位機(jī)的供不應(yīng)求。位機(jī)的供不應(yīng)求。1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三）MCUMCU的分類的分類 MCUMCU按其存儲器類型可分為：按其存儲器類型可分為： MASK(MASK(掩模掩模) )ROMROM：價(jià)格便宜，但程序在出廠時(shí)已：價(jià)格便宜，但程序在出廠時(shí)已經(jīng)固化，適合程序固定不變的應(yīng)用場合；經(jīng)固化，適合程序固定不變的應(yīng)用場合； OTP(OTP(一次性可編程一

12、次性可編程)ROM)ROM：價(jià)格適中，擁有一次性：價(jià)格適中，擁有一次性可編程能力，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)可編程能力，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)的電子產(chǎn)品。如的電子產(chǎn)品。如:8051,:8051, FLASHROMFLASHROM和和EPROMEPROM等類型等類型：MCUMCU程序可以反復(fù)擦寫，程序可以反復(fù)擦寫，靈活性很強(qiáng)，但價(jià)格較高，適合對價(jià)格不敏感的應(yīng)靈活性很強(qiáng)，但價(jià)格較高，適合對價(jià)格不敏感的應(yīng)用場合或做開發(fā)用途用場合或做開發(fā)用途 . . 如如:87C51,AT89C51:87C51,AT89C51 1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU

13、(Micro Controller Unit)概述概述1.1.2 MCU(Micro Controller Unit)1.1.2 MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三）MCUMCU的分類的分類 按照按照CPUCPU對對數(shù)據(jù)處理位數(shù)數(shù)據(jù)處理位數(shù)來分，單片機(jī)通常又可來分，單片機(jī)通常又可以分為以下四類。以分為以下四類。 (1)(1)4 4位單片機(jī)位單片機(jī) 4 4位單片機(jī)的控制功能較弱，位單片機(jī)的控制功能較弱，CPUCPU一次只能處理一次只能處理4 4位二進(jìn)制數(shù)。這類單片機(jī)常用于計(jì)算器、各種形態(tài)位二進(jìn)制數(shù)。這類單片機(jī)常用于計(jì)算器、各種形態(tài)的智能單元以及作為家用電器中的

14、控制器。的智能單元以及作為家用電器中的控制器。 典型產(chǎn)品有美國典型產(chǎn)品有美國NSNS（Natoinal SemiconductorNatoinal Semiconductor）公司的公司的COP4COP4系列系列、ToshibaToshiba公司的公司的TMP47TMP47系列以及系列以及PanasonicPanasonic公司的公司的MN1400MN1400系列系列等單片機(jī)。等單片機(jī)。 1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MC

15、U(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三） MCUMCU的分類的分類 (2)(2)8 8位單片機(jī)位單片機(jī) 8 8位單片機(jī)的控制功能較強(qiáng)，品種最為齊全。其位單片機(jī)的控制功能較強(qiáng)，品種最為齊全。其片內(nèi)資源豐富且功能強(qiáng)大，主要在工業(yè)控制、智能片內(nèi)資源豐富且功能強(qiáng)大，主要在工業(yè)控制、智能儀表、家用電器和辦公自動化系統(tǒng)中應(yīng)用。儀表、家用電器和辦公自動化系統(tǒng)中應(yīng)用。 代表產(chǎn)品有代表產(chǎn)品有INTELINTEL公司的公司的MCS-51MCS-51系列機(jī)系列機(jī)、荷蘭、荷蘭PhilipsPhilips公司的公司的80C5180C51系列機(jī)系列機(jī)（同（同MCS-51MCS-51兼容）、兼容

16、）、MotorolaMotorola公司的公司的M6805M6805系列機(jī)系列機(jī)、M M公司的公司的PICPIC系列機(jī)系列機(jī)和和A A公司的公司的AT89AT89系列系列（同（同MCS-51MCS-51兼容）等。兼容）等。1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三） MCUMCU的分類的分類 (3)(3)1616位單片機(jī)位單片機(jī) 1616位單片機(jī)是在位單片機(jī)是在19

17、831983年以后發(fā)展起來的。年以后發(fā)展起來的。CPUCPU是是1616位的，運(yùn)算速度普遍高于位的，運(yùn)算速度普遍高于8 8位機(jī)，尋址能力高達(dá)位機(jī)，尋址能力高達(dá)1MB1MB，片內(nèi)含有，片內(nèi)含有A/DA/D和和D/AD/A轉(zhuǎn)換電路，支持高級語言。轉(zhuǎn)換電路，支持高級語言。這類單片機(jī)主要用于過程控制、智能儀表、家用電這類單片機(jī)主要用于過程控制、智能儀表、家用電器以及作為計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的控制器，器以及作為計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的控制器，典型產(chǎn)品有典型產(chǎn)品有IntelIntel公司的公司的MCS-96/98MCS-96/98系列機(jī)系列機(jī)、M M公司公司的的M68HC16M68HC16系列機(jī)系列機(jī)、NSNS公司的公

18、司的HPCHPC系列機(jī)系列機(jī)等。等。 (P42)(P42)1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三） MCUMCU的分類的分類 (4)(4)3232位單片機(jī)位單片機(jī) 3232位單片機(jī)的字長為位單片機(jī)的字長為3232位，是單片機(jī)的頂級產(chǎn)品，位，是單片機(jī)的頂級產(chǎn)品，具有極高的運(yùn)算速度。近年來，隨著家用電子系統(tǒng)具有極高的運(yùn)算速度。近年來，隨著家用電子系統(tǒng)新發(fā)展，新發(fā)展，

19、3232位單片機(jī)的市場前景看好。位單片機(jī)的市場前景看好。 代表產(chǎn)品有代表產(chǎn)品有M M公司總裁的公司總裁的M6830M6830系列機(jī)系列機(jī)、英國、英國InmosInmos公司的公司的IM-ST414IM-ST414和日立公司的和日立公司的SHSH系列機(jī)系列機(jī)等。等。(P44(P44 ) )1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1.2 MCU(Micro Controller Unit)1.1.2 MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三） MCUMCU的分類的分類-MCS-

20、51MCS-51系列系列 其中，其中，8 8位位MCUMCU與與4 4位位MCUMCU價(jià)差相無幾，價(jià)差相無幾，8 8位已漸成位已漸成為市場主流；為市場主流；19971997年市場份額為年市場份額為64.3%.64.3%. 它不僅具有它不僅具有較大的存儲容量的尋址范圍較大的存儲容量的尋址范圍，而且增，而且增加加中斷源、并行中斷源、并行I/OI/O接口和定時(shí)器接口和定時(shí)器/ /計(jì)算器、片內(nèi)增計(jì)算器、片內(nèi)增加了加了A/DA/D和和D/AD/A轉(zhuǎn)換器，并集成有全雙工串行通信接轉(zhuǎn)換器，并集成有全雙工串行通信接口 、 定 時(shí) 器 捕 捉口 、 定 時(shí) 器 捕 捉 / / 比 較 寄 存 器 、 監(jiān) 視 定

21、 時(shí) 器比 較 寄 存 器 、 監(jiān) 視 定 時(shí) 器（WatchdogWatchdog）、總線控制部件和晶體振蕩電路等。）、總線控制部件和晶體振蕩電路等。 指令系統(tǒng)方面，普遍增設(shè)了指令系統(tǒng)方面，普遍增設(shè)了乘除批令行和比較指乘除批令行和比較指令。令。1.1 MCU(Micro Controller Unit)1.1 MCU(Micro Controller Unit)概述概述1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)1.1 .2MCU(Micro Controller Unit)概述概述（三）（三） MCUMCU的分類的分類-MCS-51MCS-51系列系列 MCS-51MC

22、S-51是指由美國是指由美國INTELINTEL公司生產(chǎn)的一系列單片公司生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱，機(jī)的總稱， INTELINTEL公司將公司將MCS51MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司了很多其它公司, , MCS-51MCS-51兼容代表產(chǎn)品有兼容代表產(chǎn)品有: : INTEL INTEL公司的公司的MCS-51MCS-51系列機(jī)系列機(jī);(P35,36,37);(P35,36,37) 荷蘭荷蘭PhilipsPhilips公司的公司的80C5180C51系列機(jī)系列機(jī); ; A A公司的公司的AT89AT89系列系列; ;(P38)EEPROM,FLASH(P38)EEPRO

23、M,FLASH AT90AT90系列系列; ;AVRAVRHarVard,HarVard, 華邦公司的華邦公司的78E78E系列系列第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.11.2.1儀器儀表定義儀器儀表定義 儀器儀表是用以檢出、儀器儀表是用以檢出、測量測量、觀察、計(jì)算各種、觀察、計(jì)算各種物物理量理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。例如。例如壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等。壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等。 廣義

24、來說，儀器儀表也可具有自動控制、報(bào)警、廣義來說，儀器儀表也可具有自動控制、報(bào)警、信號傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能信號傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能，例如用于工業(yè)生產(chǎn)過，例如用于工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制中的程自動控制中的氣動調(diào)節(jié)儀表氣動調(diào)節(jié)儀表，和，和電動調(diào)節(jié)儀表電動調(diào)節(jié)儀表，以及以及集散型儀表控制系統(tǒng)集散型儀表控制系統(tǒng)也皆屬于儀器儀表。也皆屬于儀器儀表。第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.11.2.1儀器儀表定義儀器儀表定義 儀器儀表能改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的官能儀器儀表能

25、改善、擴(kuò)展或補(bǔ)充人的官能。 人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、聲級計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、聲級計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)等儀器儀表，可以改善和擴(kuò)展人的這些官能；儀表，可以改善和擴(kuò)展人的這些官能； 另外，有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可另外，有些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量；感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量； 還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計(jì)算還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計(jì)算和計(jì)數(shù)，如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。和計(jì)數(shù)，如高速照相機(jī)、計(jì)算機(jī)等。第第

26、1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.21.2.2儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢 儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。據(jù)儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。據(jù)韓非子韓非子有有度度記載，中國在戰(zhàn)國時(shí)期已有了利用天然磁鐵制記載，中國在戰(zhàn)國時(shí)期已有了利用天然磁鐵制成的成的指南儀器指南儀器，稱為，稱為司南司南。古代的儀器在很長的歷。古代的儀器在很長的歷史時(shí)期中多屬用以定向、計(jì)時(shí)或供度量衡用的簡單史時(shí)期中多屬用以定向、計(jì)時(shí)或供度量衡用的簡單儀器。儀器。（指南儀器圖片

27、）（指南儀器圖片）第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.21.2.2儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢 17171818世紀(jì)，歐洲的一些物理學(xué)家開始利用電流世紀(jì)，歐洲的一些物理學(xué)家開始利用電流與磁場作用力的原理制成簡單的與磁場作用力的原理制成簡單的檢流計(jì)檢流計(jì)； 利用光學(xué)透鏡制成的利用光學(xué)透鏡制成的望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡，奠定了電學(xué)和光學(xué)，奠定了電學(xué)和光學(xué)儀器的基礎(chǔ)。儀器的基礎(chǔ)。 其它一些用于測量和觀察的各種儀器也遂逐漸得其它一些用于測量和觀察的各種

28、儀器也遂逐漸得到了發(fā)展。到了發(fā)展。（望遠(yuǎn)鏡圖片）（望遠(yuǎn)鏡圖片）第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.21.2.2儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢 1919世紀(jì)到世紀(jì)到2020世紀(jì)，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)世紀(jì)，工業(yè)革命和現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)促進(jìn)了新學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展，后來又出現(xiàn)了電子促進(jìn)了新學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展，后來又出現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)等，儀器儀表因而也得到迅速的計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)等，儀器儀表因而也得到迅速的發(fā)展。發(fā)展?，F(xiàn)代儀器儀表已成

29、為測量、控制和實(shí)現(xiàn)自動現(xiàn)代儀器儀表已成為測量、控制和實(shí)現(xiàn)自動化必不可少的技術(shù)工具化必不可少的技術(shù)工具。 （電子產(chǎn)品圖片）（電子產(chǎn)品圖片） 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.21.2.2儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷對儀器儀表提出更高更新的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷對儀器儀表提出更高更新的要求。儀器儀表的發(fā)展趨勢是要求。儀器儀表的發(fā)展趨勢是不斷利用新的工作原不斷利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件理和采用新材料及新的元

30、器件. . 例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共例如利用超聲波、微波、射線、紅外線、核磁共振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感振、超導(dǎo)、激光等原理和采用各種新型半導(dǎo)體敏感元件、元件、集成電路集成電路、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。、集成光路、光導(dǎo)纖維等元器件。其目的是實(shí)現(xiàn)儀器儀表的其目的是實(shí)現(xiàn)儀器儀表的小型化小型化，減輕重量、降低，減輕重量、降低生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。生產(chǎn)成本和更便于使用與維修等。 （電子產(chǎn)品圖片）（電子產(chǎn)品圖片）第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstru

31、mentation）概述）概述1.2.21.2.2儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢儀器儀表發(fā)展歷史與趨勢 另一重要的趨勢是另一重要的趨勢是通過微型計(jì)算機(jī)的使用來提通過微型計(jì)算機(jī)的使用來提高儀器儀表的性能，擔(dān)高儀器儀表本身自動化、智高儀器儀表的性能，擔(dān)高儀器儀表本身自動化、智能化程度和數(shù)據(jù)處理能力能化程度和數(shù)據(jù)處理能力。 儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用，而且可能過標(biāo)準(zhǔn)接口儀器儀表不僅供單項(xiàng)使用，而且可能過標(biāo)準(zhǔn)接口和數(shù)據(jù)通道與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成各種和數(shù)據(jù)通道與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成各種測試測試控制管理綜合系統(tǒng)控制管理綜合系統(tǒng)，滿足更高的要求。，滿足更高的要求。 推進(jìn)儀表系統(tǒng)的推進(jìn)儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)

32、絡(luò)化數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成，完成自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變。自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變。 （電子產(chǎn)品圖片）（電子產(chǎn)品圖片） 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.31.2.3儀器儀表分類儀器儀表分類 儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物，儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物，品種繁多品種繁多，使用廣泛，而且不斷更新，有多種分類方法。使用廣泛，而且不斷更新，有多種分類方法。 按使用目的和用途來分，主要有按使用目的和用途來分，主要有:

33、: 量具量儀、汽車儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、量具量儀、汽車儀表、拖拉機(jī)儀表、船用儀表、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、航空儀表、導(dǎo)航儀器、駕駛儀器、無線電測試儀器、載波微波測試儀器、地質(zhì)勘探測試儀器、建材測試載波微波測試儀器、地質(zhì)勘探測試儀器、建材測試儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、儀器、地震測試儀器、大地測繪儀器、水文儀器、計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測試儀器、商業(yè)測試儀器、教學(xué)儀計(jì)時(shí)儀器、農(nóng)業(yè)測試儀器、商業(yè)測試儀器、教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。等。第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（

34、instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.4 1.2.4 性能指標(biāo)性能指標(biāo) 衡量儀器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有衡量儀器儀表性能的主要技術(shù)指標(biāo)有精確度、靈精確度、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間敏度、響應(yīng)時(shí)間等。等。 精確度精確度表示儀表測量結(jié)果與被測量真值的一致程表示儀表測量結(jié)果與被測量真值的一致程度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示，例度。儀器儀表的精確度常用精確度等級來表示，例如如0.10.1級、級、0.20.2級、級、0.50.5級、級、1.01.0級、級、1.51.5級等。級等。 靈敏度靈敏度表示當(dāng)被測的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與此表示當(dāng)被測的量有一個(gè)很小的增量時(shí)與

35、此增量引起儀表示值增量之比，它反映儀表能夠測量增量引起儀表示值增量之比，它反映儀表能夠測量的最小被測量。的最小被測量。 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.21.2儀器儀表儀器儀表（instrumentationinstrumentation）概述）概述1.2.4 1.2.4 性能指標(biāo)性能指標(biāo) 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí)，其輸出由是指儀表輸入一個(gè)階躍量時(shí)，其輸出由初始值第一次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔，一般規(guī)初始值第一次到達(dá)最終穩(wěn)定值的時(shí)間間隔，一般規(guī)定以到達(dá)穩(wěn)定值的定以到達(dá)穩(wěn)定值的95%95%時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。時(shí)的時(shí)間為準(zhǔn)。 此外，還有此外，

36、還有重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移重復(fù)性、線性度、滯環(huán)、死區(qū)、漂移等性能技術(shù)指標(biāo)。等性能技術(shù)指標(biāo)。 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.1 MCU1.3.1 MCU儀器儀表的定義儀器儀表的定義采用采用MCUMCU硬軟件技術(shù)硬軟件技術(shù)的的儀器儀表儀器儀表= =智能儀器儀表智能儀器儀表 1.3.2 MCU1.3.2 MCU儀器儀表的發(fā)展歷史儀器儀表的發(fā)展歷史 MCUMCU儀器儀表在經(jīng)過這多年不斷地研究儀器儀表在經(jīng)過這多年不斷地研究, ,發(fā)展發(fā)展, ,歷歷經(jīng)經(jīng)4 4位位,8,8位位, ,到現(xiàn)在的到現(xiàn)在

37、的1616位及位及3232位位, ,甚至甚至6464位位MCUMCU儀器儀器儀表儀表 。 4 4位位MCUMCU：大部份應(yīng)用在計(jì)算器、車用儀表、車用：大部份應(yīng)用在計(jì)算器、車用儀表、車用防盜裝置、呼叫器、無線電話、防盜裝置、呼叫器、無線電話、CDCD播放器、播放器、LCDLCD驅(qū)驅(qū)動控制器、動控制器、LCDLCD游戲機(jī)、兒童玩具、磅秤、充電器、游戲機(jī)、兒童玩具、磅秤、充電器、胎壓計(jì)、溫濕度計(jì)、遙控器及傻瓜相機(jī)等；胎壓計(jì)、溫濕度計(jì)、遙控器及傻瓜相機(jī)等；第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 8 8位位MCUMC

38、U：大部份應(yīng)用在電表、電動玩具機(jī)、變頻：大部份應(yīng)用在電表、電動玩具機(jī)、變頻式冷氣機(jī)、傳真機(jī)、來電辨識器（式冷氣機(jī)、傳真機(jī)、來電辨識器（CallerIDCallerID）、電）、電話錄音機(jī)、話錄音機(jī)、CRTCRT顯示器、鍵盤及顯示器、鍵盤及USBUSB等；等； 1616位位MCUMCU：大部份應(yīng)用在行動電話、數(shù)字相機(jī)及：大部份應(yīng)用在行動電話、數(shù)字相機(jī)及攝錄放影機(jī)等；攝錄放影機(jī)等； 3232位位MCUMCU：大部份應(yīng)用在：大部份應(yīng)用在ModemModem、GPSGPS、PDAPDA、手持、手持電腦電腦HPCHPC、STBSTB、HubHub、BridgeBridge、RouterRouter、工作

39、站、工作站、ISDNISDN電話、激光打印機(jī)與彩色傳真機(jī)；電話、激光打印機(jī)與彩色傳真機(jī)； 6464位位MCUMCU：大部份應(yīng)用在高階工作站、多媒體互：大部份應(yīng)用在高階工作站、多媒體互動系統(tǒng)、高級電視游樂器及高級終端機(jī)等。動系統(tǒng)、高級電視游樂器及高級終端機(jī)等。第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.3 MCU1.3.3 MCU儀器儀表的分類儀器儀表的分類 MCUMCU儀器儀表按其功能類型主要可分為：儀器儀表按其功能類型主要可分為：測量測量顯顯示儀表和示儀表和測量測量控制儀器控制儀器. . 測量測量顯示儀

40、表顯示儀表：是用以檢出、：是用以檢出、測量測量、觀察、計(jì)算、觀察、計(jì)算各種各種物理量物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。例如例如( (電子溫度計(jì)電子溫度計(jì)) ) . . 測量測量控制儀器控制儀器：具有自動控制、報(bào)警、信號傳遞：具有自動控制、報(bào)警、信號傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能，例如和數(shù)據(jù)處理等功能，例如( (自動恒溫箱自動恒溫箱) .) . 其典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：其典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.3 MCU1.3.3 MCU儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理 典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第第1 1章、章、MCU

41、MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述單片機(jī)鍵盤傳感器顯示器控制設(shè)備A/DD/AI /O第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUM

42、CU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理儀器儀表的結(jié)構(gòu)與原理第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的用途儀器儀表的用途 MCUMCU儀器儀表儀器儀表的應(yīng)用遍布的應(yīng)用遍布國民經(jīng)濟(jì)與人民生活國民經(jīng)濟(jì)與人民生活的的各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)領(lǐng)域. .在在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、保安、金融、航工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、保安、金融、航空航天、醫(yī)療、通訊、辦公設(shè)備、娛樂休閑、健身、空航天、醫(yī)療、通訊、辦公設(shè)備、娛樂休閑、健身、體育競賽、服務(wù)領(lǐng)域體育競賽、服務(wù)領(lǐng)

43、域, ,大量單片機(jī)大量單片機(jī)- -嵌入式嵌入式MCUMCU儀器儀表已經(jīng)無處不在。正迅速改變著人們傳統(tǒng)的儀器儀表已經(jīng)無處不在。正迅速改變著人們傳統(tǒng)的生產(chǎn)和生活方式。生產(chǎn)和生活方式。 20002000年資料表明：美國單個(gè)家庭用年資料表明：美國單個(gè)家庭用MCUMCU達(dá)到達(dá)到226226個(gè)個(gè)，每個(gè)自動化辦公室所用每個(gè)自動化辦公室所用MCUMCU增加到增加到4242個(gè)個(gè)， 每輛汽每輛汽車用車用MCUMCU高達(dá)高達(dá)3535個(gè)個(gè)，所有這些，所有這些MCUMCU將主要是將主要是8 8位單片位單片機(jī)機(jī)。 單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用遍布國民經(jīng)濟(jì)與人民生活的各個(gè)領(lǐng)域第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀

44、表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的用途儀器儀表的用途 用于人民生活的用于人民生活的吃穿住行等吃穿住行等： 吃：吃：電飯鍋，電冰箱電飯鍋，電冰箱等等; ; 穿：穿：洗衣機(jī)，干洗機(jī)洗衣機(jī)，干洗機(jī)等等; ; 住：?。褐悄芗揖酉到y(tǒng)，智能大廈系統(tǒng)、變頻式冷氣智能家居系統(tǒng)，智能大廈系統(tǒng)、變頻式冷氣機(jī)機(jī)等等; ; 行：行：機(jī)動車儀表、控制設(shè)備，停車場設(shè)備機(jī)動車儀表、控制設(shè)備，停車場設(shè)備; ; 娛樂：娛樂：( (見見發(fā)展歷史實(shí)例發(fā)展歷史實(shí)例) )第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3

45、 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.4 MCU1.3.4 MCU儀器儀表的用途儀器儀表的用途 用于社會生活的用于社會生活的各行各業(yè)各行各業(yè)： 工業(yè)工業(yè): :生產(chǎn)過程自動控制中的電動調(diào)節(jié)儀表，以生產(chǎn)過程自動控制中的電動調(diào)節(jié)儀表，以及集散型儀表控制系統(tǒng)等及集散型儀表控制系統(tǒng)等; ; 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)：大篷溫度控制設(shè)備，無土化工廠控制系統(tǒng)，：大篷溫度控制設(shè)備，無土化工廠控制系統(tǒng)，酸度計(jì)儀器儀表、磅秤，滴灌系統(tǒng)等酸度計(jì)儀器儀表、磅秤，滴灌系統(tǒng)等; ; 軍事軍事：導(dǎo)彈控制系統(tǒng)，通信設(shè)備、航空儀器儀表、：導(dǎo)彈控制系統(tǒng)，通信設(shè)備、航空儀器儀表、機(jī)器人機(jī)器人; ; 科研科研：信號發(fā)生器、數(shù)字示波器、聲級計(jì)、

46、酸度：信號發(fā)生器、數(shù)字示波器、聲級計(jì)、酸度計(jì)、高溫計(jì)，磁強(qiáng)計(jì)、電子天平，恒溫箱等計(jì)、高溫計(jì)，磁強(qiáng)計(jì)、電子天平，恒溫箱等. .第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.5 MCU1.3.5 MCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)與實(shí)例分析設(shè)計(jì)與實(shí)例分析等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟步驟一一: :系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程分解：系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程分解： 系統(tǒng)功能和操作規(guī)范確定；系統(tǒng)功能和操作規(guī)范確定； 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理設(shè)計(jì)；（傳感器、自動控制技術(shù)）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理設(shè)計(jì)；（傳感器、自動控制技術(shù)）

47、 原理計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)；（傳感器、自動控制技術(shù)）原理計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)；（傳感器、自動控制技術(shù)） 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.5 MCU1.3.5 MCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)與實(shí)例分析設(shè)計(jì)與實(shí)例分析等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟步驟二二: :硬件設(shè)計(jì)過程分解：硬件設(shè)計(jì)過程分解： 原理圖設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)SCHSCH，（電路原理圖設(shè)計(jì)軟件，如：，（電路原理圖設(shè)計(jì)軟件，如：PROTELPROTEL）；）； 電路板設(shè)計(jì)電路板設(shè)計(jì)PCBPCB，（電路板設(shè)計(jì)軟件，如：

48、，（電路板設(shè)計(jì)軟件，如：PROTELPROTEL）；）； 電路板制版；元?dú)饧少?；電路板制版；元?dú)饧少彛?電路板焊接；電路板調(diào)試。電路板焊接；電路板調(diào)試。 （數(shù)字電路，傳感器，模擬電路，（數(shù)字電路，傳感器，模擬電路，MCU硬件技術(shù)）硬件技術(shù)）; 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 1.3 MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.5 MCU1.3.5 MCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)與實(shí)例分析設(shè)計(jì)與實(shí)例分析等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等離子體滲氮溫度模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟三步驟三: :軟件設(shè)計(jì)過程分解：軟件設(shè)計(jì)過程分解： MCUMCU資源分配設(shè)

49、計(jì)，（資源分配設(shè)計(jì)，（MCUMCU硬軟件技術(shù)）硬軟件技術(shù)） 軟件流程框圖、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、（軟件流程框圖、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、（MCUMCU軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)方法技術(shù)）方法技術(shù)） 軟件各程序編程調(diào)試；（軟件各程序編程調(diào)試；（MCUMCU軟件指令系統(tǒng)、編軟件指令系統(tǒng)、編程技術(shù)，軟件開發(fā)工具）程技術(shù)，軟件開發(fā)工具） 系統(tǒng)硬軟件聯(lián)合調(diào)試。（系統(tǒng)硬軟件聯(lián)合調(diào)試。（MCUMCU硬軟件技術(shù)）硬軟件技術(shù)） 第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.3 MCU1.3 MCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.3.5 MCU1.3.5 MCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)與實(shí)例分析設(shè)計(jì)與實(shí)例分析 總結(jié)總

50、結(jié): : MCUMCU儀器儀表產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師必須系統(tǒng)掌握以儀器儀表產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師必須系統(tǒng)掌握以下下3 3項(xiàng)完整的真實(shí)技能項(xiàng)完整的真實(shí)技能. .要求達(dá)到要求達(dá)到: : 掌握掌握MCUMCU儀器儀表儀器儀表硬軟件基礎(chǔ)知識硬軟件基礎(chǔ)知識; ; 掌握掌握MCUMCU儀器儀表儀器儀表硬軟件基本設(shè)計(jì)方法硬軟件基本設(shè)計(jì)方法: :（包括（包括1 1種種MCUMCU儀器儀表硬軟件設(shè)計(jì)資料儀器儀表硬軟件設(shè)計(jì)資料和和基本設(shè)計(jì)方法基本設(shè)計(jì)方法）; ; 掌握掌握MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)工具使用設(shè)計(jì)工具使用（硬件設(shè)計(jì)工具（硬件設(shè)計(jì)工具PROTELPROTEL等；軟件設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境）等；軟件設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境）. .1.4

51、1.4、課程教學(xué)安排、課程教學(xué)安排1.4.11.4.1課程內(nèi)容課程內(nèi)容 1010章分章分3 3部分部分, ,講解設(shè)計(jì)的完整過程和內(nèi)容講解設(shè)計(jì)的完整過程和內(nèi)容. .第第1 1章章 介紹介紹MCUMCU儀器儀表儀器儀表定義定義/ /發(fā)展歷史發(fā)展歷史/ /分類分類/ /用途用途; ;通過通過設(shè)計(jì)實(shí)例分析設(shè)計(jì)實(shí)例分析, , 總結(jié)實(shí)際設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容總結(jié)實(shí)際設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容; ;第第2 2章章 分別講解分別講解MCUMCU單片機(jī)單片機(jī)硬件與工作原理硬件與工作原理; ;第第3-43-4章章 分別分別講解講解MCUMCU單片機(jī)軟件單片機(jī)軟件指令系統(tǒng)和匯編語指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計(jì)言程序設(shè)計(jì); ;第第6-106

52、-10章章 分別分別講解講解MCUMCU單片機(jī)內(nèi)外部功能部件的硬單片機(jī)內(nèi)外部功能部件的硬件及其軟件程序設(shè)計(jì)技術(shù)件及其軟件程序設(shè)計(jì)技術(shù), ,包括包括: :半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器, ,并行并行I/OI/O接口接口,A/D,A/D和和D/AD/A接口接口, ,中斷中斷/ /定時(shí)器系統(tǒng)定時(shí)器系統(tǒng), ,串行通訊串行通訊等等; ;第第1111章章 講解講解MCUMCU儀器儀表儀器儀表設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)踐設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)踐. .第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.41.4、課程教學(xué)安排、課程教

53、學(xué)安排1.4.21.4.2課程課程時(shí)間時(shí)間, ,教室教室安排安排( (具體見具體見課表課表, ,郵件附件查收郵件附件查收) )第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.41.4、課程教學(xué)安排、課程教學(xué)安排 各位同學(xué)：各位同學(xué)： 以后課程文件通知可登陸此以后課程文件通知可登陸此課程課程公共郵箱，附公共郵箱，附件查收。件查收。 地址：地址： 密碼：密碼：scutmemcu2010scutmemcu2010第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.41.4、課程教學(xué)安排、課程教學(xué)安排1.4.31.4.3課程教材課程教材教材教材:

54、 :姜濤，姜濤，MCU MCU 智能儀器儀表設(shè)計(jì)，華南理工大學(xué)出智能儀器儀表設(shè)計(jì)，華南理工大學(xué)出版社版社. .參考書參考書: :胡漢才胡漢才, , 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)單片機(jī)原理及其接口技術(shù). .清華大學(xué)出版清華大學(xué)出版社社.(.(含含CAI)CAI)李朝青李朝青 , , 單片機(jī)原理及接口技術(shù)單片機(jī)原理及接口技術(shù). . 北京航空航天北京航空航天大學(xué)出版社大學(xué)出版社 . .第第1 1章、章、MCU MCU 儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述儀器儀表（設(shè)計(jì)）概述1.41.4、課程教學(xué)安排、課程教學(xué)安排1.4.41.4.4課程考核課程考核期末考試期末考試50%50%；作業(yè)考核作業(yè)考核30%30%；平時(shí)（考勤）平時(shí)（考勤）20%20%；曠課曠課3 3次平時(shí)成績?yōu)榇纹綍r(shí)成績?yōu)? 0。1.51.5、課程學(xué)習(xí)目的與意義、課程學(xué)習(xí)目的與意義1.5.11.5.1課程學(xué)