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文件名称:单片机原理及应用.pptx
文件大小:8.36 MB
总页数:10 页
更新时间:2025-06-06
总字数:约5.98千字
文档摘要

生计算+1数制与综码息部

是以二进制数据的形式存储的。计算

机所执行的全部操作都归结为对数据

的处理和加工。

1.二进制数

二进制数只有两个数字符号:0和1。计数时按“逢二进一”的原则进行

计数。也称其基数为二。

●根据位权表示法,每一位二进制数在其不同位置表示不同的值。

·对于任何二进制数,可按位权求和展开。

2.十六进制数

●计算机在输入输出或书写时,可采用十六进制数表示相应的二进制数。

十六进制数有十六个数字符号,其中0~9与十进制相同,剩余六个为A~F

分别表示十进制数的10~15,计数原则是逢“十六进一”,也称其基数为十六。

3.不同数制之间的转换

计算机中的数只能用二进制表示,十六进制数适合读写方便的需要,日常生活中使用的是十进制数,计算机根据需要对各种进制数据进行转换。

4.编码

计算机内部所有数据均用二进制代码的形式表示。

●计算机通过输入设备(如键盘)输入信息和通过输出设备输出信息也是多种形式的,即有数字、字母,也有各种控制符号及汉字等。为此,需要对常用的数据及符号等进行编码,以表示不同形式的信息。这种以编码形式所表示的信息既便于存储,也便于由输入设备输入信息、输出

设备输出相应的信息。

1.2单片机与嵌入式系统组成

1.什么是单片机

单片机(Single-chip-Microcomputer)又称单片微控制器,其基

本结构是将微型计算机的基本功能部件:中央处理机(CPU)、存储器、输

入、输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上

O

2.单片机的应用特点

(1)具有较高的性能价格比

(2)体积小,可靠性高

(3)控制功能强

(4)使用方便、容易产品化

3.单片机的应用领域

(1)智能仪器

(2)工业控制

(3)机电一体化

(4)家用电器

1.3嵌入式系统

从使用的角度来说,计算机应用可分为两类:

一类是应用广泛的独立使用的计算机系统(如个人计算机、工作站等)0

一类是嵌入式计算机系统。

所谓嵌入式系统,就是以嵌入式应用为目的计算机系统。单片机应用系统

是典型的嵌入式系统。

变送器

执行机构

执行机构

1.4单片机应用系统的结构

多路采样器翰出扫描装置

me+=

被控对象

单片机

变送器

放大器

保持器

滤波器

A/D

7

:

由单片机组成的控制应用系统较之一般计算机来说不仅简单、方便,而且价格低廉。单片机以其自身的魅力赢得了市场,成为嵌入式计算机系统中的核心控制部件。

2.1MCS-51单片机总体结构

MCS-51系列单片机的典型产品有8051、8751、8031、80C51、80C31等。它们的结构基本相同,其主要差别反映在片内存储器的配置上有所不同。8051是ROM型单片机,内含4KB的掩模ROM程序存储器;8751内含4KB的可编程EPROM程序存

储器;而8031则为无ROM型单片机,使用时需外接程序存储器。

2.MCS-51单片机的时序

MCS-51单片机的时序就是计

算机指令执行时各种微操作在时间上的

顺序关系。

计算机所执行的每一操作都是在时钟信号的控制下进行的。每执行

一条指令,CPU都要发出一系列特定的

控制信号,这些控制信号(即CPU总线

信号)在时间上的相互关系就是CPU的

时序。

对于任何一台计算机,必须有软件(程序)的支持,才能工作。计算机

所进行的全部操作都是执行程序的结果,而程序是计算机所能识别的命令的集合

0

指令系统是一种CPU所能直接执行的所有命令的集合,CPU的主要功能是

由它的指令系统来体现的。任何计算机语言编写的任何程序,都必须转换为指令

系统中相应指令代码的有序集合,CPU才能执行。

3.1.指令系统简介

每一种CPU都有其独立的指令系统。

1.MCS-51系列单片机的指令系统

MCS-51系列单片机的指令系统共有111条

指令,其中有49条单字节指令,45条双字节指令和17条三字节指令。

MCS-51指令系统的功能十分强大,它把体现单片机的各种功能的寄存器组织在统一的地址空间中,MCS-51指令系统在其存储空间、时间的利

用率及工作效率方面都是较高的。

2.指令格式

MCS-51指令系统中的每一条指令都有两级指令格式:

CPU可直接识别并执行的机器语言指令。

汇编语言指令(简称汇编指令)。

MCS-51汇编语言指令格式,由以下几个部分组成:

[标号:]操作码[目的操作数][