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单片机教案 石新文 南阳工业学校 第一讲 单片机的概述 一．什么是单片机？ 所谓单片机就是将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和各种I/O口（如并行口、串行口等）集成在一片芯片上而制成的大规模集成电路。形成芯片级的计算机。因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，简称为单片机（Single Chip Microcomputer）。 CPU：是计算机的核心，叫做中央处理单元（Center Process Unit）。所有的数学运算和逻辑控制都由它完成。 RAM：随机存取存储器（Random Access Memory），存放运算过程中的数据。 ROM：只读存储器（Read Only Memory）。 定时器/计数器：计算机内部重要部件。 I/O：输入/输出口（Input/Output），包括并行口、串行口等。 单片机从其诞生就得到广泛应用，人们为增强其应用功能，将一些专用电路（A/D、D/A、比较器等）集成到单片机内部，使它的应用更方便，功能更强，现在单片机的含义本质是微控制器（Microcontroller），但习惯上仍然称为单片机。 二．单片机的发展概况 1．第一代单片机 1976~1978 Intel公司的MCS-48系列 Zilog公司的Z8系列 Motorola公司的6801系列 8位单片机，属于Single Chip Microcomputer的范围。 2．第二代单片机 1978~ Intel公司的MCS-51系列 其他公司等。这时的单片机功能已非常完善，确立了单片机的控制功能，超出了Single Chip Microcomputer的范围，属于Microcontroller。 3．第三代单片机 1982~ 全面发展单片机的控制功能，不断完善高档8位单片机，改善其结构，以满足不同客户的要求。另外还产生了16单片机和专用单片机。 MCS-96系列。 4．单片机的未来 仍将以8位单片机为主流。8位单片机价格低廉，并能满足绝大部分应用场合。我们学习单片机也以MCS-51系列，现在市面上的许多单片机也都和MCS-51兼容。 三．单片机的特点 小巧灵活，成本低，易于产品化。 面向控制，能针对性解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳性能价格比。 抗干扰能力强，能在恶劣的环境下可靠工作。 四．单片机的应用 工业方面：电机控制、过程控制、智能传感器等 仪器仪表方面：智能仪器、医疗器械等 民用方面：电子玩具、家电产品、游戏机等 军事方面：导弹控制、智能武器装置等 其它 五．单片机课程的学习方法 单片机是一门应用性很强的课程，并且它的应用涉及硬件和软件，因此学习过程中有不同与其它课程的方法。 加强单片机应用的训练 多做实验，探索单片机应用的新领域 应用时要注意硬件和软件相结合 一般情况下尽可能减少硬件电路，提高系统可靠性。 在老师指导下循序渐进 大胆创新，主动提出课题用单片机去解决 六、单片机的应用环节 设计硬件电路 编写程序 编程 运行 第二讲 微型计算机基础知识 〖课前复习：〗 单片机的概念 单片机的应用环节 〖新课内容：〗 一、计算机中数的表示 计算机只识别和处理数字信息，数字是以二进制数表示的；它易于物理实现，同时，资料存储、传送和处理简单可靠；运算规则简单，使逻辑电路的设计、分析、综合、方便，使计算器具有逻辑性。 （一）数制及数制之间的转换 1、各种进位计数及其表示方法 数字符号：0、1、2、……9 ——数码。数码的个数——基数。 进位规则：逢十进一 例如，十进制数，10个数码；采用“逢十进一” 30681 = 3×104+0×103+6×102+8×101+1×100 例如，二进制数，2个数码，采用“逢二进一” 2 = 1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20 总之，N进制数，N个数码，“逢N进一” 二进制数与十六进制数的相互转换 a）二进制转换十六进制： 规律是：以小数点为界限，分别往前往后每四位二进制数一组进行分组，（整数部分不够的位直接在高位补0，小数部分不够的位在往其低位补0），之后把每一组转换成对应得到十六进制数码即可。 b）十六进制转换二进制： 规律是：上述转换的“逆”，即把每位十六进制数码都转换成对应四位二进制数，按照十六进制数正常的顺序排列即可。 c）十进制转换十六进制： 方法：可以先转换成二进制数，在转换成十六进制数（较简单些）。 有符号数表示方法 机器数与真值 机器只认识二进制数：0、1。 这是因为，电路状态常有两个，如通、断；高电平、低电平；…可用0、1表示。 这种0、1、0、1…1在机器中的表现形式—