計算機基礎及實踐課程講稿2014

1、計算機基礎及實踐計算機基礎及實踐課程講稿課程講稿主講人：主講人： 聶詩良聶詩良 教授教授單單 位：信息工程學院位：信息工程學院主要研究方向：計算機控制系統(tǒng)主要研究方向：計算機控制系統(tǒng)電話：電話mail： 2014年年1.我們?yōu)槭裁匆獙W習我們?yōu)槭裁匆獙W習計算機基礎及實踐計算機基礎及實踐這門課程？這門課程？第一，要看我們自動化專業(yè)的學習目標是什么？第一，要看我們自動化專業(yè)的學習目標是什么？第二，這門課程的學習目標是什么？第二，這門課程的學習目標是什么？第三，為什么要在大一第一學期為大家開設這門課程？第三，為什么要在大一第一學期為大家開設這門課程？2.在在計算機基礎及實踐計

2、算機基礎及實踐這門課程能學到什么？這門課程能學到什么？ 第一，重點學習訓練掌握單片機的應用技術和第一，重點學習訓練掌握單片機的應用技術和 能應用單片機設計一個簡單的自動控制系統(tǒng)。能應用單片機設計一個簡單的自動控制系統(tǒng)。 比如：比如：（1）采用單片機設計制作一個簡易數顯秒表（類似跑表）；）采用單片機設計制作一個簡易數顯秒表（類似跑表）；（2）采用單片機設計制作）采用單片機設計制作5W直流小電機控制器直流小電機控制器(實現(xiàn)啟停、正反實現(xiàn)啟停、正反轉、加減速等控制轉、加減速等控制)；（3）采用單片機設計制作一個簡易脈沖計數與脈沖周期顯示器）采用單片機設計制作一個簡易脈沖計數與脈沖周期顯示器（按鍵輸入

3、脈沖）（按鍵輸入脈沖） ；（4）采用單片機設計制作一個十字路口紅綠燈切換控制器（切換）采用單片機設計制作一個十字路口紅綠燈切換控制器（切換時間可調）；時間可調）；（5）在征求任課老師同意后，學生可自選題目；）在征求任課老師同意后，學生可自選題目； 第二，重點學習訓練掌握設計一個單片機自控系統(tǒng)的基第二，重點學習訓練掌握設計一個單片機自控系統(tǒng)的基礎知識、基本技術和設計方法。礎知識、基本技術和設計方法。 總學時總學時56=24學時講課學時講課+32學時實踐，安排如下：學時實踐，安排如下：（1）二進制與編碼；（）二進制與編碼；（3學時理論）學時理論）（2）常用電子器件的基本使用方法：二極管、發(fā)光二極管

4、、七段）常用電子器件的基本使用方法：二極管、發(fā)光二極管、七段數碼管、三極管、電阻、電容、繼電器。（數碼管、三極管、電阻、電容、繼電器。（6學時理論與學時理論與6學時學時實踐）實踐）（3）萬用表和示波器的使用方法。焊接技術。（）萬用表和示波器的使用方法。焊接技術。（3學時實踐）學時實踐）（4）AT89S51單片機的最小系統(tǒng)設計單片機的最小系統(tǒng)設計。（。（3學時理論與學時理論與3學時實踐）學時實踐）（5） 基于基于AT89S51單片機的單片機的LED顯示和字符顯示和字符LCD顯示技術；顯示技術； （3學時理學時理 論與論與3學時實踐）學時實踐）（6）基于單片機的計時與定時技術；）基于單片機的計時與

5、定時技術；（6學時理論與學時理論與6學時實踐）學時實踐）（7）基于單片機的小電機驅動技術；（）基于單片機的小電機驅動技術；（ 3學時理論與學時理論與3學時實踐學時實踐）（8）課程設計制作、系統(tǒng)調試與答辯（）課程設計制作、系統(tǒng)調試與答辯（8學時）學時）3.本課程學習方法：邊學習邊實踐，邊實踐邊學習。直到掌握。本課程學習方法：邊學習邊實踐，邊實踐邊學習。直到掌握。一一 、二進制與編碼、二進制與編碼AT89S51單片機單片機該引腳可輸出該引腳可輸出5V直流電壓，表示命令信息直流電壓，表示命令信息“1”該引腳可輸出該引腳可輸出0V直流電壓，表示命令信息直流電壓，表示命令信息“0”1.二進制數的定義：二

6、進制數的定義：二進制數就是只由二進制數就是只由“1”和和“0”組合成的編碼信息或數組合成的編碼信息或數據。據。 比如：比如： 0001 （四位二進制數，從數字上表示十進制（四位二進制數，從數字上表示十進制的的“1”；也可表示；也可表示1個燈亮，其余燈滅。其具體含義需個燈亮，其余燈滅。其具體含義需程序員自己定義）。程序員自己定義）。一一 、二進制與編碼、二進制與編碼1.二進制與十進制的轉換方法，二進制與十進制的轉換方法， 我們日常生活中習慣用十進制。我們日常生活中習慣用十進制。 二進制如何轉換成十進制？二進制如何轉換成十進制？四位二進制數四位二進制數表示的十進制數表示的十進制數000000001

7、10010200113010040101501106011171000810019101010101111110012110113111014111115D7D6D5D4D3D2D1D010100011二進制轉換成十進制的方法：二進制轉換成十進制的方法：1 12 27 7+0+02 26 6+1+12 25 5+0+02 24 4+0+02 23 3+0+02 22 2+1+12 21 1+1+12 20 0=128 +0 +32 +0 +0 +0 +2 +1=128 +0 +32 +0 +0 +0 +2 +1=163 (=163 (十進制數十進制數) )二進制轉換成十進制的轉換方法二進制轉換

8、成十進制的轉換方法163281 余數余數1240 余數余數1220 余數余數0210 余數余數025 余數余數022 余數余數121 余數余數020 余數余數1低位低位高位高位十進制轉換成二進制的方法：十進制轉換成二進制的方法：不斷除以不斷除以2，直至商為，直至商為0為止。為止。由余數從高位到低位構成二進制數，即：由余數從高位到低位構成二進制數，即：十進制數十進制數163轉換成二進制數為轉換成二進制數為10100011十進制轉換成二進制的轉換方法十進制轉換成二進制的轉換方法二進制轉換成十六進制的轉換方法二進制轉換成十六進制的轉換方法四位二進制數四位二進制數表示的十進制數表示的十進制數表示的十六

9、進制數表示的十六進制數000000000111001022001133010044010155011066011177100088100199101010A101111B110012C110113D111014E111115F二進制轉換成十六進制的轉換方法二進制轉換成十六進制的轉換方法16位二進制數位二進制數 1001 0011 1011 1101 9 3 B D從低位到高位，每四位二進制表示一位十六進制從低位到高位，每四位二進制表示一位十六進制轉成十六進制數為轉成十六進制數為:93BDH“H”代表十六進制代表十六進制“D”代表十進制代表十進制“B”代表二進制代表二進制二進制數的表達范圍二進制

10、數的表達范圍四位無符號二進制數的表達范圍：四位無符號二進制數的表達范圍：0150000 用十進制表示為用十進制表示為0 用十進制表示為用十進制表示為15 1111即，從即，從015共有共有16個整數，但最大值為個整數，但最大值為15八位無符號二進制數的表達范圍：八位無符號二進制數的表達范圍：02550000 0000 用十進制表示為用十進制表示為0 1111 用十進制表示為用十進制表示為255 即，從即，從0255共有共有256個整數，但最大值為個整數，但最大值為2551111八位二進制數也叫八位二進制數也叫1個字節(jié)。個字節(jié)。二進制數的表達范圍二進制數的表達范圍十六位無符號二進制數的表達范圍：

11、十六位無符號二進制數的表達范圍：0655350000 0000 0000 0000 用十進制表示為用十進制表示為0 1111 1111 1111 用十進制表示為用十進制表示為65535 即，從即，從065535共有共有65536個整數，但最大值為個整數，但最大值為655351111十六位二進制數也叫十六位二進制數也叫1個字。個字。二進制數的加法運算二進制數的加法運算000100100010001100110101+100000101000001100000101+（1）溢出或進位溢出或進位（18）（35）（53）（130）（131）（261）超過超過255二進制數的減法運算二進制數的減法運算0

12、01000100001000100010001-（34）（17）（17）34 - 17 = 34 +（-17）-17的原碼為的原碼為10010001-17的反碼為的反碼為11101110-17的補碼為的補碼為11101111001000101110111100010001+（34）的補碼的補碼（-17）的補碼）的補碼（17）計算機里減法運算實際上是用補碼計算機里減法運算實際上是用補碼做加法運算。做加法運算。負數的原碼、反碼與補碼采用右邊負數的原碼、反碼與補碼采用右邊方法計算。方法計算。正數的正數的反碼、補碼與原碼相同。反碼、補碼與原碼相同。最高位為符號位。最高位為符號位?！?”表負。表負。“0

13、”表正。表正。有符號二進制數的表達范圍有符號二進制數的表達范圍8位有符號二進制數的表達范圍：位有符號二進制數的表達范圍：-127+1271111 1111 用十進制表示為用十進制表示為-127 0111 1111 用十進制表示為用十進制表示為+127 1. 即，從即，從-127+127共有共有255個整數個整數16位有符號二進制數的表達范圍：位有符號二進制數的表達范圍：-32767+327671111 1111 1111 1111用十進制表示為用十進制表示為-32767 0111 1111 1111 1111用十進制表示為用十進制表示為+32767 1. 即，從即，從-32767+32767共

14、有共有65535個整數個整數計算機里與二進制數相關的兩個常用稱呼計算機里與二進制數相關的兩個常用稱呼比如說。比如說。 （1）什么是）什么是8位單片機，即該單片機可用位單片機，即該單片機可用8位二進制數進行一次加法計算。位二進制數進行一次加法計算。 （2）什么是）什么是16位單片機，即該單片機可用位單片機，即該單片機可用16位二進制數進行一次加法計算。位二進制數進行一次加法計算。 （3）什么是）什么是32位單片機，即該單片機可用位單片機，即該單片機可用32位二進制數進行一次加法計算。位二進制數進行一次加法計算。比如說。比如說。 （1）1KB存儲器有多大？即存儲器有多大？即1K=210=1024，

15、即，即1024個字節(jié)的存儲空間。個字節(jié)的存儲空間。 （2）1MB存儲器有多大？即存儲器有多大？即1M=210210=10241024，即約，即約100萬個字節(jié)的萬個字節(jié)的存儲空間。存儲空間。（3）1GB存儲器有多大？即存儲器有多大？即1G=102410241024，即約，即約10億個字節(jié)的存儲億個字節(jié)的存儲空間。該存儲空間大約可存放空間。該存儲空間大約可存放1000張高清彩色照片。張高清彩色照片。（4）1TB存儲器有多大？即存儲器有多大？即1T=1024102410241024，即約，即約10000億個字億個字節(jié)的存儲空間。節(jié)的存儲空間。用二進制數表達的常用編碼用二進制數表達的常用編碼 26個

16、英文字母、個英文字母、10個阿拉伯數字、標點符號、希臘字母、拉丁字母、個阿拉伯數字、標點符號、希臘字母、拉丁字母、和中文漢字、俄文字母、日文假名等字符信息均需通過二進制數編碼存和中文漢字、俄文字母、日文假名等字符信息均需通過二進制數編碼存入計算機存儲表格中，并查表調用。入計算機存儲表格中，并查表調用。1.BCD碼：用碼：用4位二進制數表示位二進制數表示1位十進制數字，叫位十進制數字，叫BCD碼。碼。十進制數字十進制數字四位二進制數（也叫四位二進制數（也叫BCD碼，或碼，或8421碼）碼）00000100012001030011401005010160110701118100091001用二進制

17、數表達的常用編碼用二進制數表達的常用編碼2.ASCII碼：即美國信息交換標準碼，碼：即美國信息交換標準碼，8位二進制數?；镜奈欢M制數。基本的ASCII碼有碼有128個字符，個字符， 含含26個大小寫英文字符、個大小寫英文字符、10個數字、標點符號、控制字符等。個數字、標點符號、控制字符等。ASCII碼表碼表 (0255)Dec Hex Char 0 0 NUL (null)1 1 SOH (start of heading)2 2 STX (start of text)3 3 ETX (end of text)4 4 EOT (end of transmission)5 5 ENQ (en

18、quiry)6 6 ACK (acknowledge)7 7 BEL (bell)8 8 BS (backspace)9 9 TAB (horizontal tab)10 A LF (NL line feed, new_line)11 B VT (vertical tab)12 C FF (NP form feed, new page)13 D CR (carriage return)14 E SO (shift out)15 F SI (shift in)16 10 DLE (data link escape)17 11 DC1 (device control 1)18 12 DC2 (de

19、vice control 2)19 13 DC3 (device control 3)20 14 DC4 (device control 4)21 15 NAK (negative acknowledge)22 16 SYN (synchronous idle)23 17 ETB (end of trans. block)24 18 CAN (cancel)25 19 EM (end of medium)26 1A SUB (substitute)27 1B ESC (escape)28 1C FS (file separator)29 1D GS (group separator)30 1E

20、 RS (record separator)31 1F US (unit separator)32 20 SPACE 33 21 ! 34 22 35 23 #36 24 $ 37 25 % 38 26 & 39 27 40 28 ( 41 29 ) 42 2A * 43 2B + 44 2C , 45 2D - 46 2E . 47 2F / 48 30 0 49 31 1 50 32 2 51 33 3 52 34 4 53 35 5 54 36 6 55 37 7 56 38 8 57 39 9 58 3A : 59 3B ; 60 3C 63 3F ? 64 40 65 41

21、A 66 42 B 67 43 C 68 44 D 69 45 E 70 46 F 71 47 G 72 48 H 73 49 I 74 4A J 75 4B K 76 4C L 77 4D M 78 4E N 79 4F O 80 50 P 81 51 Q 82 52 R 83 53 S 84 54 T 85 55 U 86 56 V 87 57 W 88 58 X 89 59 Y 90 5A Z 91 5B 92 5C 93 5D 94 5E 95 5F _ 96 60 97 61 a 98 62 b 99 63 c 100 64 d 101 65 e 102 66 f 103 67 g

22、104 68 h 105 69 i 106 6A j 107 6B k 108 6C l 109 6D m 110 6E n 111 6F o 112 70 p 113 71 q 114 72 r 115 73 s 116 74 t 117 75 u 118 76 v 119 77 w 120 78 x 121 79 y 122 7A z 123 7B 124 7C | 125 7D 126 7E 127 7F DEL Dec Hex Char128 80 129 81 130 82 131 83 132 84 133 85 134 86 135 87 136 88 137 89 138 8A

23、 139 8B 140 8C 141 8D 142 8E 143 8F 144 90 145 91 146 92 147 93 “148 94 ”149 95 150 96 151 97 152 98 153 99 154 9A 155 9B 156 9C 157 9D 158 9E 159 9F 160 A0 HTML空格空格161 A1 162 A2 163 A3 164 A4 165 A5 166 A6 167 A7 168 A8 169 A9 170 AA 171 AB 172 AC 173 AD 174 AE 175 AF 176 B0 177 B1 178 B2 179 B3 18

24、0 B4 181 B5 182 B6 183 B7 184 B8 185 B9 186 BA 187 BB 188 BC 189 BD 190 BE 191 BF 192 C0 193 C1 194 C2 195 C3 196 C4 197 C5 198 C6 199 C7 200 C8 201 C9 202 CA 203 CB 204 CC 205 CD 206 CE 207 CF 208 D0 209 D1 210 D2 211 D3 212 D4 213 D5 214 D6 215 D7 216 D8 217 D9 218 DA 219 DB 220 DC 221 DD 222 DE 2

25、23 DF 224 E0 225 E1 226 E2 227 E3 228 E4 229 E5 230 E6 231 E7 232 E8 233 E9 234 EA 235 EB 236 EC 237 ED 238 EE 239 EF 240 F0 241 F1 242 F2 243 F3 244 F4 245 F5 246 F6 247 F7 248 F8 249 F9 250 FA 251 FB 252 FC 253 FD 254 FE 255 FF 用二進制數表達的常用編碼用二進制數表達的常用編碼3.漢字信息編碼：即中國國標碼漢字信息編碼：即中國國標碼GB2312-80，占，占2個字節(jié)。

26、個字節(jié)。 收錄有收錄有26個英文字母、序號、個英文字母、序號、10個阿拉伯數字、標點符號、希臘字母、個阿拉伯數字、標點符號、希臘字母、拉丁字母、和中文漢字與漢語拼音、俄文字母、日文假名等字符信息編拉丁字母、和中文漢字與漢語拼音、俄文字母、日文假名等字符信息編碼。碼。有有7445個圖形符號個圖形符號=6763個漢字個漢字+682個非漢字圖形符號。個非漢字圖形符號。 比如：比如：“啊啊”字的國標碼是字的國標碼是3021H;“京京”字的國標碼是字的國標碼是3E29H；二、常用電子器件的基本用法1.晶體二極管。具有單向導電性的二端器件。 方法一：對于普通二極管，可以看管體表面，有白線的一端為負極。 方

27、法二：對于發(fā)光二極管，引腳長的為正極，短的為負極。 方法三：如果引腳被剪得一樣長了，發(fā)光二極管管體內部金屬極較小的是正極，大的片狀的是負極 。+方法四： 可打開萬用表，將旋鈕撥到通斷檔，將紅黑表筆分別接在兩個引腳。若有讀數，則紅表筆一端為正極；若讀數為“1”，則黑表筆一端為正極。 二極管的符號二極管的符號普通二極管或整流二極管普通二極管或整流二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管光敏二極管光敏二極管穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管的應用電路舉例發(fā)光二極管的應用電路舉例直流直流5V電源電源+-電阻電阻1K發(fā)光二極管發(fā)光二極管2. 晶體三極管晶體三極管 （1）電流電壓放大器件。（）電流電壓放大器件。（2）無觸點

28、開關器件）無觸點開關器件集電極集電極C發(fā)射極發(fā)射極E基極基極BNPN型型集電極集電極C發(fā)射極發(fā)射極E基極基極BPNP型型開關三極管開關三極管S8550,PNP型型開關三極管開關三極管S8050,NPN型型2B1E3C1E2B3C三極管開關電路的分析設計。數字電路中經常用。三極管開關電路的分析設計。數字電路中經常用。 三極管開關電路設計三極管開關電路設計（1）要使硅三極管斷開或截止。）要使硅三極管斷開或截止。Vin0.3V（2）要使硅三極管閉合或飽和。）要使硅三極管閉合或飽和。 集電極飽和電流集電極飽和電流IC需為：需為：ICIB基極電流基極電流IB至少為：至少為：LDCCCBRVIILDCCC

29、RVI為放大倍數為放大倍數30200VRIVinBB6 . 0VRRVVLDBCCin6.0電阻 七段數碼管LED 特征：特征：含CPU、ROM、RAM、寄存器、定時器、中斷系統(tǒng)、接口部件（并口、串口）、A/D、D/A； 優(yōu)點：優(yōu)點：體積小、功耗底、功能強、價格低； 單片機是什么單片機是什么單片機：單片機：就是能夠執(zhí)行程序完成特定功能的集成電路芯片，或者叫微控制器，或者叫微處理器。 micro-controller microchip單片機原理及應用單片機原理及應用課程課程微處理器CPUROMRAMI/O接口外設地址總線AB數據總線DB控制總線CB微型機組成框圖2、51單片機的基本性能與內部結

30、構單片機的基本性能與內部結構時鐘OSCCPU各種I/O定時器/計數器程序存儲器ROM數據存儲器RAM中斷MCS-51單片機組成框圖51單片機的內部結構單片機的內部結構1. 片內具有一個8位的微處理器；2. 片內有128個字節(jié)的數據存儲器（RAM）；3. 4K字節(jié)片內程序存儲器（ROM/EPROM），8031不具有片內存儲器；4. 具有5個中斷源和兩個中斷優(yōu)先級；5. 2個片內定時/計數器；6. 1個串行口，一個全雙工的串口，具有四種工作方式；7. 4個并行8位I/O口；8. 共有21個特殊功能寄存器（SFR），對片內各功能部件進行管理、控制、監(jiān)視；AT89S51單片機的引腳及功能單片機的引腳及

31、功能P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETRXDTXDINT0INT1T0T1WRRDX2X1GND12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0PSENALE/PEA/VPP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7VCCP3GND91819204031VCCRESETK1+-+5V10 F20KK230pF30pFC1C2foscfosc=12MHzEA/VP+5V+5VAT8

32、9S51單片機的最小系統(tǒng)單片機的最小系統(tǒng)AT89S51單片機的最小系統(tǒng)：即上電或者復位后可立即執(zhí)行程序的系統(tǒng)+5V8550200200蜂鳴器蜂鳴器51單片機單片機 P1.0輸出輸出蜂鳴器驅動控制電路蜂鳴器驅動控制電路51單片機驅動控制電路實例單片機驅動控制電路實例-控制蜂鳴器控制蜂鳴器課堂現(xiàn)場編程演示驗證蜂鳴器啟?？刂普n堂現(xiàn)場編程演示驗證蜂鳴器啟?？刂?5V8550200200繼電器繼電器51單片機單片機 P1.0輸出輸出繼電器驅動控制電路繼電器驅動控制電路51單片機驅動控制電路實例單片機驅動控制電路實例-控制繼電器控制繼電器J500+5VJ繼電器觸點繼電器觸點發(fā)光二極管發(fā)光二極管二極管二極管

33、課堂現(xiàn)場編程演示驗證繼電器通斷控制及指示燈開關控制課堂現(xiàn)場編程演示驗證繼電器通斷控制及指示燈開關控制abcdefgh+5V共陽極LEDabhHGFEDCBA段碼P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.011000000C0H(0)11111001F9H(1)AT89S51單片機最小系統(tǒng)應用舉例單片機最小系統(tǒng)應用舉例-LED顯示顯示段碼編碼表123456EDHCG4H1211109871H AF2H 3H 4BGND91819204031VCCRESETK1+-+5V10 F20KK230pF30pFC1C2foscfosc=12MHzEA/VP+5V+5Vabcdefgh

34、P2+5VP1.0200 AT89S51單片機最小系統(tǒng)應用舉例單片機最小系統(tǒng)應用舉例-LED顯示顯示S8550位選送段碼共陽極LED公共端陽極陰極課堂現(xiàn)場編程演示驗證課堂現(xiàn)場編程演示驗證LED顯示顯示0-9數字數字LED驅動、驅動、BCD段碼譯碼段碼譯碼靜態(tài)顯示芯片靜態(tài)顯示芯片CD4511AT89S51單片機最小系統(tǒng)應用設計思考題單片機最小系統(tǒng)應用設計思考題1、用AT89S51單片機單片機驅動蜂鳴器發(fā)聲或者報警2、用AT89S51單片機單片機驅動直流電機轉動或者正反轉單片機控制系統(tǒng)設計的基本思路：單片機控制系統(tǒng)設計的基本思路： 軟件控制硬件，弱電控制強電軟件控制硬件，弱電控制強電L298直流驅

35、動電機芯片的使用方法直流驅動電機芯片的使用方法L298直流驅動電機芯片實物圖直流驅動電機芯片實物圖L298直流驅動電機芯片管腳圖直流驅動電機芯片管腳圖可檢測電機電流可檢測電機電流輸出輸出4輸出輸出3輸入輸入4輸入輸入3使能使能B邏輯電源邏輯電源+5V邏輯電源地邏輯電源地輸入輸入2輸入輸入1輸出輸出2輸出輸出1動力電源地動力電源地B動力電源地動力電源地A使能使能A動力電源動力電源+5V+5V動力電源動力電源L298直流驅動電機芯片內部工作原理圖直流驅動電機芯片內部工作原理圖動力電源地動力電源地A動力電源地動力電源地B最大驅動電流最大驅動電流2A2A最大電壓最大電壓46V46VL298直流驅動電機

36、芯片控制邏輯表直流驅動電機芯片控制邏輯表+5V+5VP1.0P1.15W直流電機直流電機P1.0 P1.1 1 0 順時針轉順時針轉 0 1 逆時針轉逆時針轉 1 停止停止10 0 停止停止8L298直流驅動電機芯片單電機典型應用電路直流驅動電機芯片單電機典型應用電路課堂現(xiàn)場編程演示驗證課堂現(xiàn)場編程演示驗證L298驅動電機啟停和正反轉驅動電機啟停和正反轉L298直流驅動電機芯片雙電機典型應用電路直流驅動電機芯片雙電機典型應用電路續(xù)流二極管續(xù)流二極管51單片機的定時或延時程序設計單片機的定時或延時程序設計方法有二：一是軟件延時，二是硬件延時方法有二：一是軟件延時，二是硬件延時一是軟件延時一是軟件

37、延時 MOV R0，#100 ；該指令需；該指令需1個機器周期個機器周期 RYS: DJNZ R0，RYS ；減；減1循環(huán)循環(huán)100次，延時次，延時200S。 ；DJNZ指令需指令需2個機器周期。個機器周期。1個機器周期個機器周期=1晶振頻率晶振頻率/12舉例舉例112MHz/12=1 S10ms延時程序如何設計？延時程序如何設計？1秒延時程序如何設計？秒延時程序如何設計？課堂現(xiàn)場編程演示驗證課堂現(xiàn)場編程演示驗證軟件定時控制蜂鳴器間隔軟件定時控制蜂鳴器間隔5秒自動啟停秒自動啟停51單片機片內數據存儲器結構單片機片內數據存儲器結構內部內部RAM特殊功能寄存器特殊功能寄存器00H7FH80HFFH

38、片內數據存儲器空間共容納片內數據存儲器空間共容納256個字節(jié)，分成以下兩個部分。個字節(jié)，分成以下兩個部分。51單片機內部單片機內部RAM結構結構1、通用寄存器區(qū)（、通用寄存器區(qū)（00H-1FH），），32個字節(jié)個字節(jié)2、位尋址區(qū)（、位尋址區(qū)（20H-2FH），），16個字節(jié)個字節(jié)3、用戶、用戶RAM區(qū)（區(qū)（30H-7FH），），80個字節(jié)個字節(jié)特殊功能寄存器特殊功能寄存器 地址表（地址表（80HFFH）,21個字節(jié)個字節(jié)有有128-21=107個個暫未定義暫未定義可位尋址的可位尋址的特殊功能寄存器特殊功能寄存器有有11個字節(jié)。個字節(jié)。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1

39、.7RESETRXDTXDINT0INT1T0T1WRRDX2X1GND12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0PSENALE/PEA/VPP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7VCCP351單片機的硬件定時器設計單片機的硬件定時器設計振蕩器1/12TL0 TH0TF01+T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=18位8位16位加法計數器片內定時片內定時/計數器的原理結構框圖計數器的原理結構框圖通過控

40、制計時器計數初值實現(xiàn)所需定時通過控制計時器計數初值實現(xiàn)所需定時1 1個脈沖周期個脈沖周期=1s=1sfosc=12MHzfosc=12MHz=1=1時開關閉合時開關閉合1MH1MHz zTF0=1表示計滿引腳引腳51單片機的硬件定時器設計單片機的硬件定時器設計 方法：方法：根據定時時間根據定時時間T和晶振頻率和晶振頻率foscfosc計算定時器計數初值計算定時器計數初值X計數初值計數初值X計算方法計算方法0216X初值計時開始TR0=1計時結束TF0=1比如：則：計數初值計數初值X=216-50000=65536-50000=15536=3CB0HTfXosc12/1)2(16sMHzX500

41、0012/121)2(16TF0振蕩器1/1211&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=1TL0 TH051單片機的定時單片機的定時/計數器計數器片內定時片內定時/計數器的方式計數器的方式2結構圖結構圖自動重裝初值自動重裝初值8位計數位計數功能選擇1：計數0：定時工作方式00：方式001：方式110：方式211：方式3 選通控制1：受INT1控制0：不受INT1控制GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0T1T0定時定時/計數器計數器 TMODM1 M00 00 11 01 1工作方式方式0，13位定時器/計數器方式1，16位定時器/計數器方式2，自動重裝初值

42、8位定時器/計數器方式3，C/T0分為兩個8位定時器/計數器 C/T1在此方式無意義TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0D7D0T0運行控制（軟件）1：啟動0：停止T1溢出標志（硬件）1：溢出0：未溢出定時定時/計數器計數器 TCON51單片機的定時單片機的定時/計數器舉例計數器舉例 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0050HMAIN: CPL P2.3 ；蜂鳴器低電平有效；蜂鳴器低電平有效 MOV R0,#20MOV TMOD,#00000001BAGAIN: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0WAIT1: JNB

43、 TF0,WAIT1 CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R0,AGAIN LJMP MAIN END蜂鳴器每隔蜂鳴器每隔1秒響或停秒響或停課堂現(xiàn)場編程演示驗證課堂現(xiàn)場編程演示驗證硬件定時控制蜂鳴器硬件定時控制蜂鳴器間隔間隔5秒自動啟停秒自動啟停51單片機的定時單片機的定時/計數器作業(yè)計數器作業(yè)有關定時有關定時/計數器的設計練習計數器的設計練習1、蜂鳴器每隔蜂鳴器每隔5秒響或停秒響或停2、發(fā)光二極管每隔、發(fā)光二極管每隔5秒亮或滅秒亮或滅3、設計測量方波周期的程序、設計測量方波周期的程序P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETRXDTXDINT0INT1T

44、0T1WRRDX2X1GND12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0PSENALE/PEA/VPP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7VCC51單片機的中斷系統(tǒng)單片機的中斷系統(tǒng)外部中斷外部中斷0外部中斷外部中斷1串口接收中斷串口接收中斷什么是中斷：什么是中斷：即暫停當前工作，去處理其他更重要工作，其他工作處理完后，即暫停當前工作，去處理其他更重要工作，其他工作處理完后， 再回到原來被暫停的工作繼續(xù)。（同學

45、們可以舉例不？）再回到原來被暫停的工作繼續(xù)。（同學們可以舉例不？）即分即分4個階段：個階段：中斷申請，中斷響應，中斷處理，中斷返回中斷申請，中斷響應，中斷處理，中斷返回 個中斷源：個中斷源： 外部中斷外部中斷 外部中斷外部中斷 定時定時/計數器計數器 定時定時/計數器計數器 串行口串行口特殊單元特殊單元: 0003H: 0003H（INT0INT0中斷入口地址）中斷入口地址） 000BH 000BH（T0T0中斷入口地址）中斷入口地址） 0013H 0013H（INT1INT1中斷入口地址）中斷入口地址） 001BH 001BH（T1T1中斷入口地址）中斷入口地址） 0023H 0023H（串

46、口中斷地址）（串口中斷地址）51單片機的中斷系統(tǒng)單片機的中斷系統(tǒng)51單片機的中斷系統(tǒng)單片機的中斷系統(tǒng)內部硬件結構內部硬件結構D7D0D1D3D4D5D6D2EA ET2 ES ET1EX1ET0EX0外部中斷0允許位C/T0中斷允許位外部中斷1允許位C/T1中斷允許位串口中斷允許位CPU中斷允許位C/T2中斷允許位IE格式如下：格式如下：中斷優(yōu)先級選擇中斷優(yōu)先級選擇 IP（B8H）兩個中斷優(yōu)先級兩個中斷優(yōu)先級置置高優(yōu)先級高優(yōu)先級置置低優(yōu)先級低優(yōu)先級D7D0D1D3D4D5D6D2 PT2 PS PT1PX1PT0 PX0 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP I

47、NT_T0 ORG 0050HMAIN: SETB EA SETB ET0 MOV TMOD,#00000001BAGAIN: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0WAIT1: NOPNOPLJMP WAIT1INT_T0: CLR TF0 CLR TR0 CLR P2.3 NOP RETI END51單片機的中斷程序舉例單片機的中斷程序舉例51單片機的中斷程序編寫作業(yè)單片機的中斷程序編寫作業(yè)1、從、從INT0引腳輸入連續(xù)方波，編寫計方波脈沖引腳輸入連續(xù)方波，編寫計方波脈沖個數的中斷程序個數的中斷程序PC機單片機RXDTXDTXDRXDGNDGND321011

48、13121075151520MAX23251單片機與單片機與PC機串行通信機串行通信+5V81234567DORIREDEGNDABMAX485或者SN75176遠程通信TTL電平RS232電平TTL電平差分傳輸51單片機的串行通信單片機的串行通信+-131 F+-451 F-+2+5V1661114107131289TTL電平側電平側RS232電平側電平側1 F1 F+-+15MAX232電平轉換芯片電平轉換芯片51單片機的串行通信程序設計單片機的串行通信程序設計串行異步通信數據格式:第九位停止位1位8位數據位,低位前高位后起始位TB81位起始位，8位數據位，無奇偶校驗，1位停止位D7D0D

49、1D3D4D5D6D2SM0SM1SM2RENTB8 RB8 TIRI=1表示接收完畢表示接收完畢=1表示發(fā)送完畢表示發(fā)送完畢接收的第接收的第9位數據位數據發(fā)送的第發(fā)送的第9位數據位數據接收控制接收控制1：允許：允許0：不允許：不允許多機通信多機通信1：允許：允許0：不允許：不允許工作方式控制工作方式控制51單片機的串行通信工作方式單片機的串行通信工作方式51單片機的串行通信波特率計算單片機的串行通信波特率計算即計算定時計數器T1的計數初值T1工作在方式2，即自動重裝8位初值bode384f2256oscSMODX比如：比如：fosc=11.0592MHz，波特率設為，波特率設為9600bps

50、，T1的計數初值的計數初值X為：為：注：SMOD默認為0FDH2539600384Hz100592.11225660X 51單片機內定時器單片機內定時器T1工作在方式工作在方式2時，可作為串口工作的波特率發(fā)生器時，定時器時，可作為串口工作的波特率發(fā)生器時，定時器T1的初的初值自動重裝，計數啟動后處于連續(xù)工作狀態(tài)，溢出次數達到值自動重裝，計數啟動后處于連續(xù)工作狀態(tài)，溢出次數達到32次，從串口發(fā)送次，從串口發(fā)送1位位0或或1。即。即波特率=322fcSMOD溢出率其中，SMOD=0或1.由串口初始化設置時決定0或1。 溢出率fc定義定時器每秒溢出的次數Tc1fc定時器單次定時時間溢出率其中，Tc為

51、定時器單次計數溢出所需時間。即12fosc256晶振頻率XTc其中，X為定時器計數初值。晶振頻率fosc 除以12表示晶振被12分頻。（式（式1）（式（式2）（式（式3）bode384f2256oscSMODX由由1、2、3式可推出定時器式可推出定時器計數初值計數初值X計算公式，即：計算公式，即：由波特率計算定時器計數初值由波特率計算定時器計數初值X X的公式推導的公式推導TF0振蕩器1/1211&T0TR0GATEINT0C/T=0C/T=1TL0 TH0片內定時片內定時/計數器的方式計數器的方式2結構圖結構圖自動重裝初值自動重裝初值8位計數位計數51單片機的單片機的A/D轉換與轉換