第一章 单片机概述课件.ppt
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单片机原理及应用 授课教师:黄 培 电话 QQ E-mail:huangpei8023@ 本课程为考试课。考核分为:平时成绩、实验、笔试三部分。 1、平时成绩:考勤、提问、作业、表现。共20分。 2、实验:共10分。 3、笔试:共70分。 参 考 网 址 周立功单片机 课程总目标 学完本课程后,你应具有以下能力: 阅读和编写汇编语言程序 给出单片机的硬件扩展各接口电路 单片机控制系统设计的方法 灵活应用单片机控制技术解决一些实际应用问题 第1章 单片机概述 1.1.1单片机的概念 单片机是单片微型计算机的简称,是微型计算机的一个分支,主要运用于控制系统方面。也被称为“微控制器”,“嵌入式微控制器”,现在称为MCU。 ? 简单地说,单片机就是一个小计算机系统。提到计算机,大家可能马上会想到“显示器、鼠标、键盘”,不过,这不是一个计算机的核心和关键,计算机的核心部分在一边的机箱里。 打开机箱,可以看到,机箱里有主板、硬盘、光驱等。仔细观察主板,这上面有CPU、内存条、BIOS芯片,通常还有25针的打印机接口等,这些部件都是通过主板上的连线相互连接。 不论计算机复杂程度如何,它总是由运算器,控制器,存储器,输入/输出接口,总线这五个部分组成。通常运算器和控制器被做成一块芯片,也就是CPU(中央处理器)。在计算机主板上,内存条和BIOS芯片就是存储器,25针打印机接口就是输出/输出设备,而总线则被设计在主板上,即各部件相互连接的线路。 (1)cpu 主要由运算器与控制器组成,具有算术运算、逻辑运算和操作控制的功能,是微型计算机的核心部分。 (2)存储器 分为程序存储器和数据存储器,主要功能是存放程序和数据。程序是用来指示计算机如何操作的,数据是计算机操作的对象。 (3)I/O接口与设备 是指计算机与外部设备之间连接的接口。 (4)总线 是将计算机中的CPU、存储器、 I/O接口等部件有机的连接起来并且能够相互传送信息的导线。包括:地址总线AB,数据总线DB和控制总线CB。 1.?1.2单片机是如何工作的????单片机的工作过程就是一个不断“取指令-分析指令-执行指令”的过程。单片机的程序以一条一条指令的形式存放在程序存储器中,单片机开始工作后,就从程序存储器的特定位置开始取指令,然后由单片机内部的控制器对指令进行分析,根据指令要求,进行“取数、送数、算术运算、逻辑运算、跳转”等基本操作中的一种或几种,这些操作都在一个规定的周期中完成,执行完了以后,到下一个存储器单元中取指令,重复刚才的操作(当然,这些要执行的操作具体内容可能跟上一次不一样了),如此不断重复,直到断电为止。这里所说的“存储器特定位置”、“规定的周期”等与单片机的型号有关。???? 1.1.3详细的单片机开发流程: 一、项目评估: 出初步技术开发方案,据此出预算,包括可能的开发成本、样机成本、开发耗时、样机制造耗时、利润空间等,然后根据开发项目的性质和细节评估风险,以决定项目是否落实资金上马。 二、项目实施: 1、设计电原理图: 在做这一步时要考虑单片机的资源分配和将来的软件框架、制定好各种通讯协议,尽量避免出现当板子做好后,即使把软件优化到极限仍不能满足项目要求的情况,还要计算各元件的参数、各芯片间的时序配合,有时候还需要考虑外壳结构、元件供货、生产成本等因素,还可能需要做必要的试验以验证一些具体的实现方法。设计中每一步骤出现的失误都会在下一步骤引起连锁反应,所以对一些没有把握的技术难点应尽量去核实。 2、设计印刷电路板(PCB)图: 完成电路原理图设计后,根据技术方案的需要设计PCB图,这一步需要考虑机械结构、装配过程、外壳尺寸细节、所有要用到的元器件的精确三维尺寸、不同制版厂的加工精度、散热、电磁兼容性等等,为最终完成这一步常常需要几十次回头修改电原理图。 3、把PCB图发往制版厂做板: 将加工要求尽可能详细的写下来与PCB图文件一起发电邮给工厂,并保持沟通,及时解决加工中出现的一些相关问题。 4、定购开发系统和元件: 要考虑到开发过程中的可能的损耗,供货厂商的最小订货量、商业信誉、价格、服务等,具体工作包括整理购货清单、联系各供货厂商、比较技术参数、下定单、跑银行汇款、传真汇款底单、催货等等。 5、装配样机: PCB板拿到后开始样机装配,设计中的错漏会在装配过程开始显现,尽量去补救。 6、样机调试: 样机初步装好就可以开始调试,当然需要有软件才能调,有人说单片机的软件不是编出来而是调出来的,所以这个过程需要用到电烙铁、刻刀、不同
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