单片机教程一:单片机概述 张飞实战电子

2019-07-15 17:42发布

1、何谓单片机
一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成:CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储)、ROM(程序存储)、输入/输出设备(例如:串行口、并行输出口等)。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片,安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中,这些部份,全部被做到一块集成电路芯片中了,所以就称为单片(单芯片)机,而且有一些单片机中除了上述部份外,还集成了其它部份如A/D,D/A等。 单片机.jpg
  
天!PC中的CPU一块就要卖几千块钱,这么多东西做在一起,还不得买个天价!再说这块芯片也得非常大了。 不,价格并不高,从几元人民币到几十元人民币,体积也不大,一般用40脚封装,当然功能多一些单片机也有引脚比较多的,如68引脚,功能少的只有10多个或20多个引脚,有的甚至只8只引脚。为什么会这样呢? 功能有强弱,打个比方,市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱,可是有的一台功放机就要卖好几千。另外这种芯片的生产量很大,技术也很成熟,51系列的单片机已经做了十几年,所以价格就低了。 既然如此,单片机的功能肯定不强,干吗要学它呢? 话不能这样说,实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能,一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII?应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比。所以8051出来十多年,依然没有被淘汰,还在不断的发展中。  

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2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051,又有什么8031,现在又有89C51,它们之间究竟是什么关系?
MCS51是指由美国INTEL公司(对了,就是大名鼎鼎的INTEL)生产的一系列单片机的总称,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机,而8031是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,当然,功能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。


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3、单片机的外部结构  
拿到一块芯片,想要使用它,首先必须要知道怎样连线,我们用的一块称之为89C51的芯片,下面我们就看一下如何给它连线。 1、 电源:这当然是必不可少的了。单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。 2、 振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19脚。只要买来晶振,电容,连上就可以了,按图1接上即可。 3、 复位引脚:按图1中画法连好,至于复位是何含义及为何需要复要复位,在单片机功能中介绍。 4、 EA引脚:EA引脚接到正电源端。 至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。

我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED,显然,这个LED必须要和单片机的某个引脚相连,否则单片机就没法控制它了,那么和哪个引脚相连呢?单片机上除了刚才用掉的5个引脚,还有35个,我们将这个LED和1脚相连。(见下图1,其中R1是限流电阻) 按照这个图的接法,当1脚是高电平时,LED不亮,只有1脚是低电平时,LED才发亮。因此要1脚我们要能够控制,也就是说,我们要能够让1引脚按要求变为高或低电平。即然我们要控制1脚,就得给它起个名字,总不能就叫它一脚吧?叫它什么名字呢?设计51芯片的INTEL公司已经起好了,就叫它P1.0,这是规定,不可以由我们来更改。
1.jpg 图1


名字有了,我们又怎样让它变'高'或变'低'呢?叫人做事,说一声就可以,这叫发布命令,要计算机做事,也得要向计算机发命令,计算机能听得懂的命令称之为计算机的指令。让一个引脚输出高电平的指令是SETB,让一个引脚输出低电平的指令是CLR。因此,我们要P1.0输出高电平,只要写SETB P1.0,要P1.0输出低电平,只要写 CLR P1.0就可以了。
现在我们已经有办法让计算机去将P10输出高或低电平了,但是我们怎样才能计算机执行这条指令呢?总不能也对计算机也说一声了事吧。要解决这个问题,还得有几步要走。第一,计算机看不懂SETB CLR之类的指令,我们得把指令翻译成计算机能懂的方式,再让计算机去读。计算机能懂什么呢?它只懂一样东西——数字。因此我们得把SETB P1.0变为(D2H,90H ),把CLR P1.0变为 (C2H,90H ),至于为什么是这两个数字,这也是由51芯片的设计者--INTEL规定的,我们不去研究。第二步,在得到这两个数字后,怎样让这两个数字进入单片机的内部呢?这要借助于一个硬件工具"编程器"。

我们将编程器与电脑连好,运行编程器的软件,然后在编缉区内写入(D2H,90H)见下图:
2.jpg

,写入……好,拿下片子,把片子插入做好的电路板,接通电源……什么?灯不亮?这就对了,因为我们写进去的指令就是让P10输出高电平,灯当然不亮,要是亮就错了。现在我们再拨下这块芯片,重新放回到编程器上,将编缉区的内容改为(C2H,90H),也就是CLR P1.0,写片,拿下片子,把片子插进电路板,接电,好,灯亮了。因为我们写入的()就是让P10输出低电平的指令。这样我们看到,硬件电路的连线没有做任何改变,只要改变写入单片机中的内容,就可以改变电路的输出效果。
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19条回答
小酸角
1楼-- · 2019-07-17 18:47
学习过程中遇到什么问题,随时欢迎咨询张飞QQ:437521793 ~~~我们一起加油~张飞电子工程师速成视频教程第一部下载地址:http://pan.baidu.com/s/1o681lVk   
玉兰紫藤
2楼-- · 2019-07-18 00:11
支持张飞老师哦!!!
小酸角
3楼-- · 2019-07-18 02:34
个人认为,一个系统的框架学习很重要,无论是哪个行业,哪门课程。是否有经过系统的知识结构学习,基础知识是否扎实,决定了你的根基如何,你接受能力如何,更决定了你将来走的深度。尤其在硬件设计这块,在硬件设计这块,大多数的人都是通过非常多的实践,慢慢形成自己的设计思路,设计思维。而这个过程时非常缓慢而挣扎的。很多人在这过程中渐渐放弃。只有少部分人才能够坚持下来。但是也没能越走越深,越走越精。第六七部视频讲解开关电源,从这时开始,工程师进入了研发道路上的第二个阶段,这时大家的目标不再是单个元器件如何使用,小的功能电路如何搭建等。而是更关注整个系统的协调性,更关注各个功能电路如何有效协调地工作!这个阶段也是工程师培养设计思维的重要阶段,也是在这个阶段,工程师之间相互拉大差距最明显的时期,有的人思想灵活,越走越高!在这个阶段,工程师培养收放自如的思维极其重要! 祝大家一路走好这个阶段!!!张飞电子工程师速成视频教程第一部下载地址:http://pan.baidu.com/s/1o681lVk

第二三四五六部:http://fcsddz.taobao.com
第七部视频,主讲电感降压式开关电源设计,不用电源芯片,全部采用分立器件搭建,把原本BUCK电路中最核心的东西展现在大家的面前。现场实测电路波形,手把手地教会大家分析波形,调试电路!
小酸角
4楼-- · 2019-07-18 04:16
 精彩回答 2  元偷偷看……
jttanians
5楼-- · 2019-07-18 04:44

赞一个!!!!
小酸角
6楼-- · 2019-07-18 10:14
《张飞实战电子视频》第二部主讲内容:
1、直流有刷马达如何实现正反转?
2、温度开关概念、工作原理、工作温度曲线。
3、如何实现三极管作为开关用?N型三极管和P型三极管如何作电源开关用?他们有什么区别?可以互换位置吗?
4、三极管作为开关管用如何确定基极电流值?以及C、E之间的导通电压。
5、什么叫三态,什么叫上拉电阻、下拉电阻以及高阻态?
6、电路在设计时应该注意两态电路,为什么需要两态?
7、什么叫雷击、高压静电?如何增强电路的抗雷击和高压静电能力?
8、三极管寄生电容的影响,寄生电容对三极管产生怎样的影响?如何从设计中克服这样的影响?
9、为什么三极管会工作在放大区?
10、开关产生干扰的成因,如何用滤波电路消除干扰信号?
11、RC滤波电路的延时计算和设计,以及画出相应的波形。
12、如何用一个开关实现两种LED灯的交替点亮?
13、如何让电容慢速充电、快速放电来实现延时?电容怎样靠自身的能量来实现放电?
14、本章重要知识点:电感
a、重点讲解电感的四大特性,并利用掌握的知识点来设计电路和分析原理
b、详细讲解电感电流的变化特性及电流曲线波形。
c、分析电感电流与电容电压的关系。
15、什么叫桥式电路?
16、什么叫死区?设计电路时为什么要有死区?详细讲解死区电路的设计。
17、详细讲解桥式电路的驱动电路。
18、如何用电阻、电容、稳压管来实现电路信号的延时。
19、介绍了原理图封装和PCB封装。
20、演示了如何从原理图导入到PCB。
全面而系统的讲解了硬件研发与设计过程中遇到的实际问题如何解决、及如何自主根据需要设计电路图等实用性较强的领域,重视基础,零基础也能入门学习,内容详细、方便学员自学,教程全面的对硬件的研发以及实践中的应用有详细讲解,认真学完本套教程,您一定会在硬件研发与设计行业有突飞猛进的进步!
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