1、 課程名稱：汽車單片機及局域網技術 授課教師：鞏學軍概述MCS-51單片機基礎知識單片機基礎微型計算機工作原理1.1 微型計算機的工作原理1.2 微型計算機硬件系統中央處理器存貯器鍵盤外存貯器顯示器打印機傳感器和執行機構一位LED或LCD顯示多位LED或LCD顯示CRT顯示微機的外部設備模擬量輸入裝置模擬量輸出裝置數字量輸入裝置數字量輸出裝置接口通信隨著多微機系統的廣泛應用和計算機網絡技術的普及，計算機的通信功能愈來愈顯得重要。計算機通信是指計算機與外部設備或計算機與計算機之間的信息交換。通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機系統以及現代測控系統中信息的交換多采用串行通信方式。計算機通信是

2、將計算機技術和通信技術的相結合，完成計算機與外部設備或計算機與計算機之間的信息交換 ?？梢苑譃閮纱箢悾翰⑿型ㄐ排c串行通信。并行通信通常是將數據字節的各位用多條數據線同時進行傳送 。并行通信控制簡單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長距離傳送時成本高且接收方的各位同時接收存在困難。 串行通信是將數據字節分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個地傳送。串行通信的特點：傳輸線少，長距離傳送時成本低，且可以利用 網等現成的設備，但數據的傳送控制比并行通信復雜。 單片集成電路構成的計算機SCPSingle Chip Processor 什么是單片機？單片機 計算機，應該包括5個組成部分 40條引腳（也有20腳的

3、，甚至8腳） CPU：運算、控制 ROM：存放程序 RAM：數據存儲 輸入/輸出口：并行PIO和串行SIO 其它：（A/D、D/A電路、WDT、時鐘日歷等） 價格：幾元￥幾十元￥ 計算機系統通常由多塊印刷電路板制成多板機 主板顯卡聲卡存儲器接口網卡輸入輸出接口內存條CPUCPUCPU芯片內存條存儲器接口存儲器芯片輸入輸出接口輸入輸出接口芯片定時計數器芯片A/D、D/A芯片單板機 印 刷 電 路 板 單 硅 晶 片 CPU存儲器控制電路定時器時鐘電路I / O口單片機 引腳數：40腳、24腳、20腳，甚至有8腳 PDIP封裝 封裝形式 PLCC封裝 68腳、44腳（1）體積小，重量輕；（2）可靠

4、性高，運行速度快，抗干擾能力強；（3）控制功能強，使用靈活；（4）性價比高， 幾元￥幾十元￥；（5）易擴展，易于開發；（6）集成度高，片內常內置OTP型、FLASH型程序存儲 器存儲器。容量一般在8KB以下；（7）內置SRAM一般為128B，256B，滿足一般應用要求。單片機特點應用領域家用電器；工業過程控制儀器儀表智能武器航空、汽車等領域1975年，TI，TMS10001976年，Intel，MCS-481980年，Intel，MCS-51 1983年，Intel，MCS-96 199X年，各類專用單片機2000年，特殊功能單片機出現。 MCS-51內核+（CAN、USB總線等） CPU核+

5、自由定制電路+內嵌程序系統 發展歷史單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分內部RAM:共256個RAM單元，用戶使用前128個單元，用于存放可讀寫數據，后128個單元被專用寄存器占用單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分內部ROM：4KB掩膜，用于存放程序，原始數據和表格單片機的結構CP

6、UROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分并行I/O口：4個8位的I/O口，P0 P1 P2 P3。單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分串行口：一個全雙工串行口單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入

7、 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分中斷控制系統：5個中斷源（外中斷2個，定時/計數中斷2個，串行中斷1個）單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分定時/計數器：兩個16位的定時/計數器，實現定時活計數功能單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分時鐘電路：可產生時鐘脈沖序列，允許

8、晶振頻率6MHZ和12MHZ單片機的結構CPUROM存儲器時鐘RAM存儲器SFR特殊寄存器定時/計數器并行I/O接口串行I/O接口P0 P1 P2 P3TXD RXD計數輸入 T0 T1中斷系統INT0 INT1外擴展部分中央處理器CPU:8位，運算和控制功能單片機系統硬件部分軟件部分單片機芯片外圍器件CPU內存中斷控制邏輯通用接口運算器寄存器組控制器并行I / O口串行UART定時/計數器ADC0809、DAC0832825382518255A、81552764、6264指令系統應用程序單片機應用系統組成如何使用？1 接上電源：這當然是必不可少的。 大部分單片機使用+5V電源。2 振蕩電路：

9、單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作。單片機內部已集成了振蕩器，只要買來晶振、電容，連上外部引腳就可以了。 3 復位引腳：為何需要復要復位？單片機是一種時序電路，必須清零后才能正常工作。MCS-51單片機是高電平復位。/EA引腳：引腳接地or電源。選擇使用內部or外部ROM。 例: MCS-51單片機系統。 Vcc接+5V，Vss接地；XTAL1、XTAL2接12MHz晶體振蕩器；/EA接+5V，使用內部程序存儲器；RST上電高電平復位。LED1經1K電阻上拉到+5V；K1、K2經10K電阻上拉到+5V. 、硬件、軟件P87C591單片機 概述 P87C591是一個單片8位高性能

10、微控制器，具有片內CAN控制器，從80C51微控制器家族派生而來。它采用了強大的80C51指令集并成功地包含了PHILIPS半導體SJA1000 CAN控制器強大的PeliCAN功能。 全靜態內核提供了擴展的節電方式。振蕩器可停止和恢復而不會丟失數據。改進的1：1內部時鐘預分頻器在12MHz外部時鐘速率時實現500ns指令周期。 微控制器以先進的CMOS工藝制造，并設計用于汽車和通用的工業應用。除了80C51的標準特性之外，器件還為這些應用提供許多專用的硬件功能。 P87C591組合了P87C554(微控制器)和SJA1000(獨立的CAN控制器)的功能，并具有下面的增強特性： 增強的CAN接

11、收中斷 擴展的驗收濾波器 驗收濾波器可在運行中改變 P87C591和P87C554之間的主要區別在于： 片內CAN控制器 6輸入ADC 低電平復位 44個引腳特性 16K字節內部程序存儲器，512字節片內數據RAM； 3個16位定時/計數器：T0、T1和T2(捕獲&比較)， 1個片內看門狗定時器T3； 帶6路模擬輸入的10位ADC，可選擇快速8位ADC； 2個8位分辨率的脈寬調制輸出(PWM)； 具有32個可編程I/O口(準雙向、推挽、高阻和開漏)； 帶硬件I2C總線接口； 全雙工增強型UART，帶有可編程波特率發生器 雙DPTR； 可禁止ALE實現低EMI； 低電平復位信號； 增強型Peli

12、CAN內核； 增強的溫度范圍：-40+85； 提供PLCC44、QFP44封裝。仿真系統（仿真器）仿真單片機的管腳時序、 內部所有內部資源（寄存器、RAM等）用戶PCB板樣機系統PCB編程器將調試完成的程序固化到ROM或單片機中PC機系統提供仿真集成環境管理 單片機的應用開發仿真系統開發方法 開發步驟： 制成用戶PCB板，焊接或插入除單片機、EPROM之外的所有其它器件； 將仿真器連接到PC擴展槽或端口； 將仿真器的仿真頭插入用戶PCB板的單片機插槽；PC機上編程，設計。并進行匯編調試，剔除錯誤；單片機開發系統一般應具備以下四方面的基本功能： 系統硬件電路的診斷與檢查； 用戶程序的輸入修改； 程序的運行調試； 程序固化。 進行