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1、計算機控制技術(shù),葉斌元（副教授） 手 機：13580487910 E_Mail： 廣東機電職業(yè)技術(shù)學院,本課程學習方法,（1）學習過程就是完成工作任務(wù)的過程， 做中學，學中做。 （2）教材內(nèi)容不再是我們學習的對象，而是我們完成任務(wù)的主要輔助性資料。 （3）考試不再是考教材，而是考操作，考能力。,學習情境1：繪制單片機最小 系統(tǒng)硬件電路圖 （8學時）,對應(yīng)工作領(lǐng)域：電子繪圖員 硬件工程師 電子設(shè)計員 電子維修員 元器件采購員,學習內(nèi)容,一、計算機控制系統(tǒng)的組成(單片機的應(yīng)用環(huán)境) 1學時 二、計算機中的數(shù)制和編碼(數(shù)字電路的基本知識)1學時 三、MCS-51單片機性能、
2、結(jié)構(gòu)及工作方式 (單片機能正常工作的最小系統(tǒng)硬件電路) 1學時 四、用proteus繪制89C51單片機最小系統(tǒng)硬件電路 圖(解決實際問題) 5學時,一、計算機控制系統(tǒng)的組成,什么是計算機？,計算機：從廣義上講，具有運算能力的微處理器都可以稱為計算機。如常見的臺式機、筆記本、PDA、手機、MP3、洗衣機等都含有微處理器。 單片機：即單片微型計算機，它在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和各種I/O部件，具有體積小、功能強、價格便宜、可靠性高、面向控制等獨特的優(yōu)點，在自動控制、檢測設(shè)備、醫(yī)療器械、機床數(shù)控、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。,二、計算機中的數(shù)制和編碼
3、,思考并描述 “數(shù)” “數(shù)字電路” “計算機”三個 概念。 1、把265D轉(zhuǎn)換成二進制數(shù) 2、100001001B轉(zhuǎn)換成十進制數(shù) 3、100001001B轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù) 4、把109H轉(zhuǎn)換成二進制數(shù) 5、原碼、反碼、補碼,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
4、,原碼 最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“-”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機器數(shù)： 真值： x1 = +1010100B x2 = 1010100B 機器數(shù)： x1原 = 01010100 x2原 = 11010100 原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一，加減運算復雜。,補碼,正數(shù)的補碼表示與原碼相同。負數(shù)補碼的符號位為1， 數(shù)值位等于求反（即反碼）加1。 例： x=+4 x補= 00000100 x=-4 x原=10000100 x反=11111011 x補 =11111100 補碼表示的優(yōu)點：0的表示唯一，加減運算方便。 在補碼運算時
5、，把符號位也看成數(shù)值一起參與運算，結(jié)果 仍然是正確的。（解決了帶符號數(shù)的計算問題）,,6、查字母A的ASCII碼 7、用8421BCD碼表示265D 8、奇偶檢驗碼的用途？,三、 MCS-51單片機性能、結(jié)構(gòu)及工作方式,3.1概述 MCS-51系列單片機都是以8051為核心電路發(fā)展起來的，包括51子系列（基本型）和52子系列（增強型）兩大類，因此它們都具有MCS-51的基本結(jié)構(gòu)與軟件特征，具有很強的兼容性。,3.2 MCS51系列單片機配置,3.3 MCS-51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu),（1）1個8位的中央處理器（CPU，具有位處理功能）和1個全雙工的異步串行口。 （2） 2個16位定時器/計數(shù)器
6、 （3）3個邏輯存儲空間 64KB程序存儲器空間（ 包括4KB片內(nèi)程序存儲器ROM） 128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM） 64KB數(shù)據(jù)存儲器空間（片外擴展） （4） 4個雙向并可按位尋址的I/O口 （5）5個中斷源，具有兩個優(yōu)先級 （6）片內(nèi)還有振蕩器和時鐘電路,3.4 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)框圖,,3.5 單片機的引腳及功能,8、P3口的第二功能,2、振蕩電路：XTAL1、XTAL2,3、復位引腳：RST,4、并行口：P0、P1、P2、P3,7、ALE：地址鎖存控制信號,1、電源線：VCC(+5V)、VSS(地),VCC,VSS,XTAL2XTAL1,RST/VPD,P0.0P0.1P0
7、.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7,P1.0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7,P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0,ALE,P3.0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7,,3.5.1主電源引腳,VCC（40腳）: 接+5 V電源正端; VSS（20腳）: 接+5 V電源地端。,3.5.2 外接晶振引腳,XTAL1（19腳）: 接外部石英晶體的一端。 XTAL2（18腳）: 接外部晶體的另一端。,3.5.3 控制信號,（1）RST（9腳）: RST即為RESET,高電平復
8、位。 （2）ALE (30腳): 當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時, ALE（允許地址鎖存信號）用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低8位地址。 P0口先輸出地址，再輸出/輸入數(shù)據(jù)。 （3） （29腳）: 片外程序存儲器讀選通信號輸出端, 低電平有效。 （4） （31腳）: 為訪問外部程序存儲器控制信號, 低電平有效。,,3.5.4 輸入/輸出（I/O）,（1）P0口（39腳32腳）: P0.0P0.7統(tǒng)稱為P0口，雙向接口。 （2）P1口（1腳8腳）: P1.0P1.7統(tǒng)稱為P1口, 準雙向I/O接口（內(nèi)部有上拉電阻）。 （3）P2口（21腳28腳）: P2.0P2.7統(tǒng)稱為P2口, 準雙向I/O接口。 （4）P
9、3口（10腳17腳）: P3.0P3.7統(tǒng)稱為P3口, 準雙向I/O接口。,,用proteus繪制89C51單片機最小系統(tǒng)硬件電路圖,1、proteus的安裝 2、建立并編輯一個原理圖（DSN）文件 3、原理圖元件庫的調(diào)用（pick devices；Microprocessor Ics） 4、繪制89C51單片機最小系統(tǒng)硬件電路圖,繪制89C51單片機最小系統(tǒng)硬件電路圖,（1）單片機89C51 （2）電阻Resistors （3）電解電容Capacitors（Cap-ELEC） （4）瓷片電容Capacitors（CAP） （5）晶振CRYSTAL,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,（6）電源POWER （7）地GROUND （8）發(fā)光二極管Optoelectronics（LED-RED） （9）說明文字 （10）器件標號與型號（主要參數(shù)） 其它：畫面的放大與縮小、文件的保存與打開,
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