单片机培训教材内部Word下载.docx

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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。

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。

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