单片机培训教材内部.docx
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单片机培训教材内部.docx
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单片机培训教材内部
2007(教师组)单片机培训计划
一、培训对象:
电子专业及相关专业的教师
二、培训课时:
18个课时
三、培训地点:
多媒体教室和电子实训室(主要)
四、培训目的:
众所周知,电子行业已经完成了产业升级,从一般的硬件技术发展到以软件的二次开发技术,电子产品已经走向了智能化,微型化的道路,而单片机技术正是这一变化的代表性技术,它是计算机技术和电子技术的结合,是电子技术的发展方向,是电子产业升级的产物。
因此特举办此单片机培训,目的是和大家一起走进单片机技术门槛,本次培训属于入门级基础培训。
五、培训内容:
第一章单片机系统制作概述(1课时)
第二章单片机的外部结构(引脚功能)(2个课时)
第三章发光二极管和数码管显示原理(1课时)
第四章单片机的工作条件(1课时)
第五章指令系统(2个课时)
第六章延时子程序的设计(1课时)
第七章KEILC51软件的使用(一个课时+自学)
第八章单片机最小系统制作(6个课时)
附件学习:
其他外围器件的相关知识
六、培训器材:
单片机散件一套(大概30元左右)清单如下:
数码管:
共阴极2只(分立)
电解电容:
10UF的一只
30PF的电容2只
220欧的电阻9只
4.7K的电阻一只
1.2K的电阻一只
4.7K的排阻一只,
12MHZ的晶振一只
有源5V蜂名器一只
AT89S51单片机一片
常开按钮开关1只
紧锁座一只(方便芯取下来的,绿色的)
发光二极管(5MM红色)8只
万能板电路版15*17CM
S8550三极管一只
4.5V电池盒一只,导线若干。
笔记本电脑、编程器及相关软件
培训讲义一份
第一章单片机系统制作概述
单片机是一门实践性很强的课程(是半软半硬的东西),所以必须是理论联系实践,我试过很多种教学法,还是觉得“任务教学法”的效果最好。
同时我也接触了德国最先进的教学法:
行动导向教学法。
因此本人的课程将按行动导向教学法中的项目教学法“任务教学法”这个教学思路来编写。
完全按照人的认知规律来组织教学,注重对学者的能力的培养。
也是我提到的“学习的知识不如学习知识的能力重要”。
单片机是一个很多人都想学习的东西,但是如果没有必要的条件是很难学会单片机的。
我建议大家需要准备学习单片机的条件是:
1、要有一台电脑,P4更好。
2、要有一个编程器,用来把编译好的程序写入单片机的ROM里面,把写好后的芯片插到试验板上面进行试验。
专业的1000元以上,中等的400~800元,低档的150元左右,一些网上销售的一些杂类的也有80~100元左右的。
4、要有一个硬件单片机试验板,作为单片机试验的外围电路部分。
商品化的一般是200~500元钱,复杂的就更是天价了。
5、要有几个用来试验的单片机芯片,比如应用的比较广泛的89C51,89S51,89S52等,一般的市场零售价是7~9元不等。
如果买2片的话在20元左右即可。
以上提到的我们学校都为大家准备好了,请大家放心学习,下面我们来谈谈学习的相关内容。
一.教学目的:
1.了解单片机开发过程
2.学会制作和开发单片机系统
二.教学重点:
单片机系统制作过程
三.教具:
单片机系统套件(散件)实验系统一套
四.教学方法:
任务教学法
五.教学步骤
1.确定任务
开发单片机最小系统
2.任务分析:
该系统具有的功能:
(1)具有2位LED数码管显示功能。
(2)八路发光二极管显示各种流水灯。
(3)可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。
(4)复位功能
3.知识准备
●单片机的外部结构(引脚功能)
●发光二极管和数码管显示原理
●其它外围器件的相关知识,三极管,蜂鸣器,语音片/音乐片.排阻.晶振.
●单片机工作条件
●指令代码
●延时程序
●程序编码
●KEILC51开发平台的使用方法。
●软件仿真和硬件仿真
●单片机系统的调试方法
4.工具及材料准备
(1)编程器采用AE综合系统
(2)单片机最小系统套件
(3)电烙铁,万用表,万能板,导线若干等
(4)电脑及Keil软件
5.制作过程
(1)清理制作套件
(2)依据任务功能设计原理图
(3)把原理图转变成电路图,并画在万能板上
(4)焊接元器件并检查线路
(5)程序设计
(6)软件仿真
(7)用编程器把程序输入到单片机中
(8)通电,观看结果
(9)自我评价产品
(10)老师综合点评
以上是我们的主要学习内容和学习方法。
下节课开始是我们的理论学习。
第二章单片机的外部结构(引脚功能)
一、教学目的:
掌握单片机的引脚功能
二、教学重点:
单片机的P0、P1、P2、P3口的使用和区别
三、教学步骤:
(1)单片机(AT89S51)外观
(2)单片机(AT89S51)的引脚功能图
(3)51系列单片机8031、8051及89c51/89s51一般采用40Pin封装的双列直接DIP结构。
上图是它们的引脚配置:
40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:
1、电源引脚
Vcc 40脚 正电源脚,工作电压为5V,另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V,引脚功能一样。
GND 20 接地端
2.外接晶体引脚
Pin19:
时钟XTAL1脚,Pin18:
时钟XTAL2脚,XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。
内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz。
晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。
电容取30PF左右。
型号同样为AT89C51的芯片,在其后面还有频率编号,有12,16,20,24MHz可选。
大家在购买和选用时要注意了。
如AT89C5124PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。
3.复位 RST 9
在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引脚时,将使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51芯片便循环复位。
复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。
当复位脚由高电平变为低电平时,芯片为ROM的0000H处开始运行程序。
常用的复位电路如图2-3所示。
复位操作不会对内部RAM有所影响。
当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。
什么叫复位?
复位是单片机重新执行程序代码的意思。
8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图。
此外,RESET/Vpd还是一复用脚,Vcc掉电期间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
4、输入输出(I/O)引脚:
Pin1-Pin8为P1.0-P1.7输入输出脚,称为P1口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/0口。
P1口能驱动4个LSTTL负载。
通常在使用时外不需要外接上拉电阻,就可以直接驱动发光二极管。
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。
与此引脚相似的有Pin20-Pin27为P2口。
我们现在讲一个它的输出功能吧,在单片机工作时,我们可以通过用指令控制单片机的引脚输出高电平或者低电平。
如:
指令CLR,清零的意思。
CLRP1.0;让单片机从第一脚输出低电平。
指令SETB,置1的意思。
SETBP1.0;让单片机从第一个脚输出高电平。
请问让第8个脚输出低电平的指令如何写?
Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚,称为P2口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口能驱动4个LSTTL负载。
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时,接收高8位地址和控制信息。
在访问外部程序和16位外部数据存储器时,P2口送出高8位地址。
而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。
Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚,称为P0口,是一个8位漏极开路型双向I/O口。
内部不带上拉电阻,当外接上拉电阻时,P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载电路。
通常在使用时外接上拉电阻,用来驱动多个数码管等。
在访问外部程序和外部数据存储器时,P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线,不需要外接上拉电阻。
例子:
驱动数码管的电路
Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚,称为P3口,是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,(P2口能驱动4个LSTTL负载),这8个引脚还用于专门的第二功能。
端口置1时,内部上拉电阻将端口拉到高电平,作输入用。
对内部Flash程序存储器编程时,接控制信息。
(P1-P3端口在做输入使用时,因内部有上接电阻,被外部拉低的引脚会输出一定的电流)。
除此之外P3端口还用于一些专门功能,具体请看表2-2.。
P3引脚
兼用功能
P3.0
串行通讯输入(RXD)
P3.1
串行通讯输出(TXD)
P3.2
外部中断0(INT0)
P3.3
外部中断1(INT1)
P3.4
定时器0输入(T0)
P3.5
定时器1输入(T1)
P3.6
外部数据存储器写选通WR
P3.7
外部数据存储器写选通RD
5、什么叫上拉电阻?
上拉电阻简单来说就是把电平拉高,通常用4.7-10K的电阻接到Vcc电源,下拉电阻则是把电平拉低,电阻接到GND地线上。
具体说明也不是这里要讨论的,接下来还是接着看其它的引脚功能吧。
6、其它的控制或复用引脚
(1)ALE/PROG30访问外部存储器时,ALE(地址锁存允许)的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。
在访问外部数据存储器时,出现一个ALE脉冲。
对Flash存储器编程时,这个引脚用于输入编程脉冲PROG
(2)PSEN29该引是外部程序存储器的选通信号输出端。
当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时,每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。
但访问外部数据存储器时,将不会有脉冲输出。
(3)EA/Vpp31外部访问允许端。
当该引脚访问外部程序存储器时,应输入低电平。
要使AT89S51只访问外部程序存储器(地址为0000H-FFFFH),这时该引脚必须保持低电平。
对Flash存储器编程时,用于施加Vpp编程电压。
看到这您对AT89S51引脚的功能应该有了一定的了解了,引脚在编程和校验时的时序我们在这里就不做详细的探讨,通常情况下我们也没有必要去撑握它,除非你想自己开发编程器。
第三章发光二极管和数码管显示原理
1、什么是发光二极管
发光二极管在日常生活电器中无处不在,它能够发光,有红色、绿色和黄色等,有直径3mm、5mm和2×5mm长方型的的。
与普通二极管一样,发光二极管也是由半导体材料制成的,也具有单向导电的性质,即只有接对极性才能发光。
发光二极管符号比一般二极管多了两个箭头,示意能够发光。
通常发光二极管用来作电路工作状态的指示,它比小灯泡的耗电低得多,而且寿命也长得多。
用发光二极管,还可以构成电子显示屏,证券交易所里的显示屏就是由发光二极管点阵构成的,只是因为各种色彩都是由红绿蓝构成,而蓝色发光二极管在以前还未大量生产出来,所以一般的电子显示屏都不能显示出真彩色。
发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同,但是近年来出现了透明色的发光管,它也能发出红黄绿等颜色的光,只有通电了才
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