《單片機(jī)及C51基礎(chǔ)》課件

《單片機(jī)及C51基礎(chǔ)》PPT課件單片機(jī)簡介C51單片機(jī)介紹C51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境C51單片機(jī)編程基礎(chǔ)C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器C51單片機(jī)的串行通信contents目錄01單片機(jī)簡介0102單片機(jī)的定義單片機(jī)具有體積小、功耗低、可靠性高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于智能儀表、智能家居、智能控制等領(lǐng)域。單片機(jī)是一種集成電路芯片，它集成了中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等計(jì)算機(jī)的主要部件，形成一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1970年代初，隨著微處理器技術(shù)的成熟，單片機(jī)開始出現(xiàn)。1980年代初，隨著CMOS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)的集成度得到了極大的提高，性能也得到了很大的提升。1990年代以后，隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，單片機(jī)逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。單片機(jī)的歷史與發(fā)展智能儀表單片機(jī)在智能儀表中應(yīng)用廣泛，如智能水表、智能電表等。智能家居單片機(jī)可以作為智能家居的控制核心，實(shí)現(xiàn)家庭智能化控制。智能控制單片機(jī)在智能控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如智能機(jī)器人、智能無人機(jī)等。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域02C51單片機(jī)介紹高效能C51單片機(jī)采用高性能的處理器，具有高速的數(shù)據(jù)處理能力和低功耗的特點(diǎn)。集成度高C51單片機(jī)集成了多種外設(shè)，如ADC、DAC、PWM等，方便用戶進(jìn)行各種應(yīng)用開發(fā)。靈活性好C51單片機(jī)有多種封裝形式和管腳排列，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。開發(fā)工具豐富C51單片機(jī)的開發(fā)工具豐富，包括編譯器、調(diào)試器、仿真器等，方便用戶進(jìn)行開發(fā)。C51單片機(jī)的特點(diǎn)中央處理器C51單片機(jī)的核心部分，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和控制整個(gè)系統(tǒng)。存儲(chǔ)器包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)程序代碼和數(shù)據(jù)。外設(shè)包括各種輸入輸出接口、定時(shí)器、串口等，用于實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用功能?？偩€用于連接各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)123C51單片機(jī)采用C語言作為編程語言，具有簡單易學(xué)、可讀性強(qiáng)、可移植性好等優(yōu)點(diǎn)。C語言匯編語言是一種低級語言，與硬件緊密相關(guān)，可用于編寫底層驅(qū)動(dòng)程序或優(yōu)化程序性能。匯編語言混合編程是一種編程方式，將C語言和匯編語言混合使用，可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高程序的性能和可維護(hù)性。混合編程C51單片機(jī)的編程語言03C51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境是一款由德國Keil公司開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），專門用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，特別是針對微控制器（MCU）和嵌入式系統(tǒng)。提供了一套完整的開發(fā)工具，包括編譯器、鏈接器、調(diào)試器和仿真器等，用于編譯、鏈接、調(diào)試和仿真C51單片機(jī)的程序。Keil軟件介紹Keil軟件的安裝與配置01下載Keil軟件安裝包，并按照提示進(jìn)行安裝。02安裝完成后，需要進(jìn)行一些必要的配置，如設(shè)置工作目錄、選擇目標(biāo)芯片型號(hào)等。配置完成后，可以開始使用Keil軟件進(jìn)行C51單片機(jī)的開發(fā)。03ABCDKeil軟件的使用方法在工程中編寫C51單片機(jī)程序，可以使用Keil軟件提供的編輯器進(jìn)行編寫。打開Keil軟件，創(chuàng)建一個(gè)新的工程或打開一個(gè)已有的工程。調(diào)試程序，使用Keil軟件的調(diào)試器進(jìn)行程序的調(diào)試，查看程序的運(yùn)行結(jié)果和調(diào)試信息。編譯程序，將程序編譯成可在單片機(jī)上運(yùn)行的二進(jìn)制文件。04C51單片機(jī)編程基礎(chǔ)整型包括short、int、long等，用于存儲(chǔ)整數(shù)。位型以bit表示，用于存儲(chǔ)單個(gè)位。字符型以char表示，用于存儲(chǔ)字符。浮點(diǎn)型包括float、double等，用于存儲(chǔ)小數(shù)。C51的數(shù)據(jù)類型包括加、減、乘、除等。算術(shù)運(yùn)算符包括與、或、非等。邏輯運(yùn)算符用于比較兩個(gè)值的大小關(guān)系。關(guān)系運(yùn)算符對二進(jìn)制位進(jìn)行操作。位運(yùn)算符C51的運(yùn)算符與表達(dá)式主程序可重復(fù)使用的代碼塊，可以接受參數(shù)并返回值。函數(shù)條件語句循環(huán)語句01020403如for、while等，用于重復(fù)執(zhí)行某段代碼。程序的入口點(diǎn)。如if...else、switch等，用于控制程序的流程。C51的程序結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)C51自帶的一些常用函數(shù)，如輸入輸出函數(shù)、數(shù)學(xué)函數(shù)等。中斷函數(shù)用于處理單片機(jī)外部事件，如定時(shí)器中斷、串口中斷等。自定義函數(shù)用戶自己定義的函數(shù)，用于實(shí)現(xiàn)特定功能。C51的函數(shù)05C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷的概念中斷是CPU在執(zhí)行程序過程中，出現(xiàn)緊急事件需要處理時(shí)，暫時(shí)停止當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)去處理突發(fā)事件，處理完畢后再回到原來被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行。中斷的作用實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理、分時(shí)操作、故障處理、外設(shè)和CPU通信。中斷的概念與作用C51單片機(jī)的中斷源外中斷源由外設(shè)發(fā)出的請求信號(hào)，如鍵盤、打印機(jī)等。內(nèi)中斷源由單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的中斷請求信號(hào)，如定時(shí)器溢出、串行口發(fā)送完成等。中斷請求當(dāng)某個(gè)中斷源發(fā)出中斷請求時(shí)，CPU暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行。優(yōu)先級判斷根據(jù)中斷源的優(yōu)先級，CPU選擇優(yōu)先級最高的中斷源進(jìn)行處理。中斷允許CPU的中斷允許位控制是否響應(yīng)中斷請求。C51單片機(jī)的中斷處理過程CPU將當(dāng)前執(zhí)行的程序現(xiàn)場保存到堆棧中。保存現(xiàn)場執(zhí)行中斷服務(wù)程序恢復(fù)現(xiàn)場返回CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，CPU將堆棧中的數(shù)據(jù)恢復(fù)到寄存器中。CPU返回到被中斷的程序處繼續(xù)執(zhí)行。C51單片機(jī)的中斷處理過程06C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)內(nèi)部或外部的一個(gè)功能模塊，用于產(chǎn)生定時(shí)或計(jì)數(shù)的功能。在C51單片機(jī)中，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器主要用于時(shí)間測量、產(chǎn)生定時(shí)中斷、PWM波形輸出等。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的概念與作用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概念定時(shí)器/計(jì)數(shù)器類型C51單片機(jī)內(nèi)部通常包含兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即Timer0和Timer1。Timer0/Timer1特點(diǎn)Timer0/Timer1具有獨(dú)立的輸入捕獲/輸出比較/PWM功能，可配置為8位或16位自動(dòng)重裝載模式。C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器類型03定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷處理當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，需要進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理程序編寫。01定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化在使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器之前，需要對其進(jìn)行初始化配置，包括設(shè)置工作模式、輸入時(shí)鐘源、計(jì)數(shù)值等。02定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止通過編程控制指令，可以啟動(dòng)或停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的使用方法07C51單片機(jī)的串行通信串行通信指數(shù)據(jù)在單條信號(hào)線上逐位傳輸，具有線路簡單、占用資源少、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。作用實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與控制，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、智能家居等領(lǐng)域。串行通信的概念與作用03用戶可以通過配置控制寄存器來選擇通信模式、波特率等參數(shù)。01C51單片機(jī)內(nèi)置了全雙工的串行通信接口，支持異步和同步兩種通信模式。02接口包括發(fā)送和接收兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器、波特率發(fā)生器以及控制寄存器等。C51單片