1、汽车电脑原理与维修长沙理工大学汽车技术培训中心单片机概论单片机概论单片机即一块芯片上的计算机，以单片机即一块芯片上的计算机，以单片机为核心组成的硬件电路称为单片单片机为核心组成的硬件电路称为单片机系统，嵌入了应用软件的单片机系统机系统，嵌入了应用软件的单片机系统则称为单片机应用系统。则称为单片机应用系统。微处理器、微型计算机与单片机微处理器、微型计算机与单片机n典型的微型计算机，包括典型的微型计算机，包括运算器、控制器、存运算器、控制器、存储器、输入输出接口储器、输入输出接口四个基本组成部分。四个基本组成部分。n如果把运算器与控制器封装在一小块芯片上，如果把运算器与控制器封装在一小块芯片上，则
2、称该芯片为微处理器（则称该芯片为微处理器（MPU,Micro Processing Unit）或称中央处理器（）或称中央处理器（CPU,Central Processing Unit）。）。n如果在一块芯片上，集成了一台微型计算机的如果在一块芯片上，集成了一台微型计算机的四个基本组成部分，则这种芯片就被称为单片四个基本组成部分，则这种芯片就被称为单片微型计算机（微型计算机（Single Chip Microcomputer），简称单片机。），简称单片机。微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构 单片机的结构与组成单片机的结构与组成单片机的内部基本组成单片机的内部基本组成 单片机的结构与组成单片
3、机的结构与组成n程序存储器（程序存储器（ROM）：）：用来存放用户程序，可分类为用来存放用户程序，可分类为EPROM、Mask ROM、OTP ROM和和Flash ROM等。等。n中央处理器（中央处理器（CPU）：）：是单片机的核心单元，通常由是单片机的核心单元，通常由算术逻辑运算部件算术逻辑运算部件ALU和控制部件构成。和控制部件构成。n随机存储器（随机存储器（RAM）：）：用来存放程序运行时的工作变用来存放程序运行时的工作变量和数据，由于量和数据，由于RAM的制作工艺复杂，价格比的制作工艺复杂，价格比ROM高得多，所以单片机的内部高得多，所以单片机的内部RAM非常宝贵，通常仅有非常宝贵，
4、通常仅有几十到几百字节。几十到几百字节。n并行输入并行输入/输出（输出（I/O）端口：）端口：通常为独立的双向通常为独立的双向I/O口，任何口既可以用作输入方式，又可以用作输出方口，任何口既可以用作输入方式，又可以用作输出方式，通过软件编程设定。式，通过软件编程设定。单片机的结构与组成单片机的结构与组成n串口输入串口输入/输出口：输出口：用于单片机和串行设备或用于单片机和串行设备或其他单片机的通信。其他单片机的通信。n定时器定时器/计数器（计数器（T/C）：）：用于单片机内部精用于单片机内部精确定时或对外部事件（输入信号如脉冲）进行确定时或对外部事件（输入信号如脉冲）进行计数，有的单片机内部有
5、多个定时计数，有的单片机内部有多个定时/计数器。计数器。n系统时钟：系统时钟：通常需要外接石英晶体或其他振荡通常需要外接石英晶体或其他振荡源提供时钟信号输入，也有的使用内部源提供时钟信号输入，也有的使用内部RC振振荡器。系统时钟相当于荡器。系统时钟相当于PC微机中主频。微机中主频。单片机技术的特点单片机技术的特点 纵观纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理
6、器更具个性的发展趋势。更具个性的发展趋势。1.1.单片机应用周期长单片机应用周期长 与微处理器相比，其应用周期更长。随着半导体技术的与微处理器相比，其应用周期更长。随着半导体技术的飞速发展，飞速发展，MPU MPU 更新换代的速度越来越快，以更新换代的速度越来越快，以386386、486486、586586为代表的为代表的MPUMPU，很短的时间内就被淘汰出局，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的而传统的单片机如单片机如68HC0 568HC0 5、80518051等年龄已有等年龄已有1515岁，产量仍是上升的。岁，产量仍是上升的。2.应用领域广应用领域广 据统计我国的单片机年容量已达据统计我国
7、的单片机年容量已达1 3 亿片且每年以大约亿片且每年以大约16%的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。这说这说明单片机应用在我国才刚刚起步有着广阔的前景培意义合也毫明单片机应用在我国才刚刚起步有着广阔的前景培意义合也毫不逊色。不逊色。3.体积小体积小4.内部存储量较小内部存储量较小,I/0功能控制性强，但具有局限性。功能控制性强，但具有局限性。5.借助专门的开发系统进行开发。借助专门的开发系统进行开发。6 功耗低。功耗低。7 价格低。以价格低。以2002年的市场价为例年的市场价为例,89C51的单价的单价为人民币为人民币7元元,单片机
8、的类型单片机的类型国际上比较流行的单片机有以下几种国际上比较流行的单片机有以下几种Intel系列系列Motorola系列系列.NEC系列系列Philip系列系列.NS系列系列(美国国家半导体公司生产美国国家半导体公司生产.Zilog系列系列(美国美国Zilog公司生产公司生产ATMEL系列系列(美国美国ATMEL公司生产公司生产.MSP430系列系列(TI).ARM系列系列http:/典型单片机生产厂家及性能概览n美国nIntelnMotorolanZilognNSnMicrochipnAtmelnTIn日本nNECnToshibanFujitsunHitachin荷兰nPhilipsn英国n
9、Inmosn德国nSiemens(Infineon)n中国台湾nAcer 宏基nWinbond 华邦nHoltek 合泰n凌阳 典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MCS-51为主流产品，性能如表1.1.1。MSP430为低功耗产品，功能较强，性能如表1.1.2。EM78为低功耗产品，价格较低，性能如表1.1.3。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品，性能如表1.1.4。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。性能如表1.1.5
10、。AVR为高速、低功耗产品，支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。性能如表1.1.6。1.1 1.1 典型单片机性能概览典型单片机性能概览 Intel 单片机单片机http:/TI公司MSP430单片机n美国德州仪器1996年推出MSP430，这款单片机以它的高性能逐渐被广大单片机设计者接受，MSP430目前的型号已达到100多种，使用的技术包括超低功耗、FLASH在线编程、数控振荡器(DCO)、FFL倍频、硬件乘法器、JTAG调试等微控制器领域的先进技术n产品种类齐全，既有能够通用类型的单片机，也有具有一定专用性能的单片机，如MSP430FE42x、MSP430FW42x，可以适合不同的
11、产品开发需要nMSP430单片机的设计充分考虑了设计者对功能模块的需求，功能模块比较适合设计的需要，很多设计可以达到一片设计，比如MSP430FE427一片即可设计多功能电表nMSP430已经被广泛用于家用仪表（水表、气表、热表、电表等）、家用电器、热工仪表、医疗仪器、安保产品、无线通讯等许多产品中http:/TI公司MSP430单片机n极低功耗，支持电池工作n数据保持模式0.1uA，2.2V 能够响应来自外部的中断信号n时钟运行模式0.8uA,2.2V 内部定时器继续工作n活动模式200 A,1MHz,2.2V 正常处理、复杂运算等nMSP430 是工业级16 bit RISC MCUn-4
12、0 85 C 工作在各种复杂工作环境成为可能n运行速度快n指令周期125ns,8MHz晶振n6 s 从备用模式唤醒 唤醒过程的功耗极低nFLASH支持在线编程n支持FLASH保存数据n支持程序在线升级,程序修改方便n内部资源丰富、功能模块强n一片解决方案:许多产品中一片MSP430完成单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/ICE-200UPNetARM2410S目前常用的嵌入式开发平台一。AVR系列单片MCU为核心构成的单片嵌入式系统数字电路与计算机二进制数字电路与计算机二进制n掌握二进制，十六进制，
13、十进制之间的换掌握二进制，十六进制，十进制之间的换算关系。算关系。n13F4H=1*4096+3*256+15*16+4n0110B=0*8+1*4+1*2+0*1n13F4H=0001001111110100Bn0101011010101110B=56AEH二进制二进制 B(Binary)B(Binary)十进制十进制 D(Decimal)D(Decimal)十六进制十六进制 H(Hexadecimal)H(Hexadecimal)BCDBCD码码(B Binary inary CoCoded ded D Decimal)ecimal)二进制代码表示的十进制数二进制代码表示的十进制数.(.(
14、参右图参右图)例：求十进制数例：求十进制数876876的的BCDBCD码码 876876BCDBCD=1000 0111 01101000 0111 0110压缩的压缩的BCDBCD码：用码：用4 4位位二进制数表示一个十进制数位，整个十进制二进制数表示一个十进制数位，整个十进制数用一串数用一串BCDBCD码来表示码来表示.例如，十进制数例如，十进制数 5959表示成压缩的表示成压缩的BCDBCD码为码为0101 10010101 1001 十进制数十进制数19461946表示成压缩的表示成压缩的BCDBCD码为码为0001 1001 0100 0110.0001 1001 0100 0110
15、.非压缩的非压缩的BCDBCD码：用码：用8 8位位二进制数表示一个十进制数位，其中二进制数表示一个十进制数位，其中低低4 4位是位是BCDBCD码，高码，高4 4位是位是0 0.例如，十进制数例如，十进制数7878表示成压缩的表示成压缩的BCDBCD码为码为0000 0111 0000 1000.0000 0111 0000 1000.美国标准信息交换码美国标准信息交换码ASCII ASCII(American Standard Code for Information Interchange)用于计算机与计算机、计算机与外设之间传递信息用于计算机与计算机、计算机与外设之间传递信息.记忆：记
16、忆：0-9 0-9 30H30H-39H;-39H;A-Z A-Z 41H41H-5AH;-5AH;a-z a-z 61H61H-7AH-7AH位、字节、字位、字节、字位位 (bit)1位位二进制代码二进制代码字节字节(byte)8位位二进制代码二进制代码字字 (word)16位位,两个字节两个字节半字节即半字节即4位二进制数位二进制数.编程器编程器 编程器编程器(又称烧写器、下載器又称烧写器、下載器)，通过它将，通过它将调试好调试好的程序烧写到程序存贮器中的程序烧写到程序存贮器中(单片机内程序存贮器或单片机内程序存贮器或片外的片外的EPROMEPROM、EEPROM EEPROM 或或FLA
17、SH)FLASH)，不同档次的，不同档次的编程编程器价格相差很大，从几百元几千多元器价格相差很大，从几百元几千多元不等，不等，档次档次的差别在于烧写的可编程芯片的类型多少的差别在于烧写的可编程芯片的类型多少，使用界，使用界面是否方便及是否还有其他功能等，目前市面编程面是否方便及是否还有其他功能等，目前市面编程器型号很多，根据应用对象及单位经济实力进行选器型号很多，根据应用对象及单位经济实力进行选择择.通常专用编程器应具备以下功能：通常专用编程器应具备以下功能：对多种型号单对多种型号单片机片机(MCU)(MCU)、E(E)PROME(E)PROM、FLASHFLASH、ROMROM、PLDPLD
18、、FPGAFPGA等等进行读取，擦除、烧写、加密等操作，进行读取，擦除、烧写、加密等操作，高档的编程高档的编程器可独立于电脑运作器可独立于电脑运作.编程的方法可以脱机编程或在编程的方法可以脱机编程或在系统编程系统编程.地址总线 AB控制总线 CBCPU内存智能仪器接口数字化存储示波器、数字化万用表通信接口终端调制解调器TTY电传机过程控制接口A/D转换器开关量I/OD/A转换器输出接口打印机，显示器，绘图仪，记录仪输入接口键盘，数字化仪，光笔，图形/声音输入外存接口硬盘，软盘，光盘，磁带数据总线 DB计算机的基本结构计算机的基本结构计算机主要模块计算机主要模块nCPU、存储器、接口、存储器、接
19、口n连接三者用连接三者用“总线总线”：数据总线：数据总线DB；地；地址总线址总线AB；控制总线；控制总线CBn接口连接外部设备：显示器；键盘；鼠接口连接外部设备：显示器；键盘；鼠标；打印机；以及硬盘；光盘；软盘；标；打印机；以及硬盘；光盘；软盘；U盘、还有互联网等等盘、还有互联网等等地址总线 AB控制总线 CBCPU内存数据总线 DB接口I/O显示器LCD，LED/CRT键盘、鼠标软驱、硬盘、光驱音响，麦克风网络及其他控制单片机浓缩了计算机基本模块单片机浓缩了计算机基本模块两种计算机对比两种计算机对比对比项目个人计算机PC单片机CPU位数64位8、16、32位内存大小256MB以上128字节几
20、百KB工作频率1GHZ以上几十兆赫兹接口类型繁多的基本接口和智能接口只有基本接口基本接口并口、串口、定时器、中断系统并口、串口、定时器、中断系统智能接口FDD、IDE、USB、显示器、声卡少量类型有USB、CAN、等接口结构特点多种IC多个电路板结构单片IC结构计算机的内存计算机的内存n内存分为只读存储器内存分为只读存储器ROM和随机存储器和随机存储器RAM两类。两类。nROM存放启动存放启动/开机程序以及一些系统子程序。开机程序以及一些系统子程序。PC机的机的BIOS就是存放在就是存放在ROM中。用户编写的中。用户编写的单片机程序也是存放在单片机程序也是存放在ROM中。中。nRAM存放变量，
21、数据。存放变量，数据。PC机还要存放从硬盘机还要存放从硬盘等处读入的可执行程序。等处读入的可执行程序。nROM中的程序用于开机时，计算机能引导进中的程序用于开机时，计算机能引导进入运行状态，这些程序在掉电后应保证不会消入运行状态，这些程序在掉电后应保证不会消失。失。单片机：麻雀虽小，五脏俱全单片机：麻雀虽小，五脏俱全n单片机设计为：专用于控制目的计算机。单片机设计为：专用于控制目的计算机。n用于专门目的，为了降低成本，没有必要将不用于专门目的，为了降低成本，没有必要将不用的功能包含进来。用的功能包含进来。n单片机通常只有单片机通常只有8位，位，16位字长，运算速度不位字长，运算速度不是很快，但
22、用于专门的控制足够了。是很快，但用于专门的控制足够了。n因数据量不大，单片机内存也没有必要做得太因数据量不大，单片机内存也没有必要做得太大。大。n单片机应用系统功能单一，可见于我们生活中单片机应用系统功能单一，可见于我们生活中的时时处处：手机、微波炉、洗衣机、电视机、的时时处处：手机、微波炉、洗衣机、电视机、遥控器、电子词典、高档玩具遥控器、电子词典、高档玩具计算机的数据交换接口计算机的数据交换接口n尽管计算机外部设备多种多样，根本上来说就尽管计算机外部设备多种多样，根本上来说就是数据的传输：是数据的传输：n外部设备把指令、数据送到计算机内让计算机外部设备把指令、数据送到计算机内让计算机进行处
23、理进行处理n计算机把处理情况和处理结果，以及需要保存计算机把处理情况和处理结果，以及需要保存的数据送到外部设备：显示；打印；保存；交的数据送到外部设备：显示；打印；保存；交换换n计算机接口就是完成以上数据传输任务的基本计算机接口就是完成以上数据传输任务的基本电路模块。电路模块。计算机基本接口计算机基本接口n并行接口：多条线（并行接口：多条线（8线）同时传输数据。一线）同时传输数据。一次传输一字节。次传输一字节。n串行接口：单线传输，一次传输一位，分时传串行接口：单线传输，一次传输一位，分时传送。送。n定时器：产生设定的时间间隔信号，用于安排定时器：产生设定的时间间隔信号，用于安排计算机的多种任
24、务执行时间。计算机的多种任务执行时间。n中断控制器：用于使中断控制器：用于使CPU能及时响应多种外部能及时响应多种外部设备申请的服务。设备申请的服务。通讯接口举例通讯接口举例n并行接口：并行接口：LPT打印机；内部打印机；内部FDD软驱；软驱；IDE光驱光驱/硬盘硬盘n串行接口：串行接口：COM1/COM2串行接口；串行接口；USB通用串行接口；键盘、鼠标接口；通用串行接口；键盘、鼠标接口；红外线接口；网络接口红外线接口；网络接口n串行接口还有更广泛的应用：手机，数串行接口还有更广泛的应用：手机，数字电视，卫星通讯字电视，卫星通讯nMCS-51单片机的组成：CPU(进行运算、控制)、RAM(数
25、据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线 和中断系统等。组成：运算器运算器、控制器控制器（1 1）8 8位位CPUCPU。（2 2）布尔代数处理器，具有位寻址能力。）布尔代数处理器，具有位寻址能力。（3 3）128B128B内部内部RAMRAM数据存储器，数据存储器，2121个专用个专用寄存器。寄存器。（4 4）4KB4KB内部掩膜内部掩膜ROMROM程序存储器。程序存储器。（5 5）2 2个个1616位可编程定时器位可编程定时器/计数器。计数器。（6 6）3232个（个（4 4 8 8位）双向可独立寻址的位）双向可独立寻址的I/OI/O口。口。1.中央处理器（中央处
26、理器（CPU）1.中央处理器（CPU）（7 7）1 1个全双工个全双工UARTUART（异步串行通信口）。（异步串行通信口）。（8 8）5 5个中断源、两级中断优先级的中断控个中断源、两级中断优先级的中断控制器。制器。（9 9）时钟电路，外接晶振和电容可产生）时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2MHz1.2MHz12 MHz12 MHz的时钟频率。的时钟频率。（1010）外部程序）外部程序/数据存储器寻址空间均为数据存储器寻址空间均为64KB64KB。（1111）111111条指令，大部分为单字节指令。条指令，大部分为单字节指令。（1212）单一）单一+5V+5V电源供电，双列直插电源供电，双
27、列直插4040引脚引脚DIPDIP封装。封装。（1 1）运算器）运算器组成：8 8位算术逻辑运算单元位算术逻辑运算单元ALUALU（Arithmetic Logic UnitArithmetic Logic Unit）、）、8 8位累位累加器加器A A（AccumulatorAccumulator）、）、8 8位寄存位寄存器器B B、程序状态字寄存器、程序状态字寄存器PSWPSW（Program Status WordProgram Status Word）、）、8 8位暂位暂存寄存器存寄存器TMP1TMP1和和TMP2TMP2等。等。功能：完成算术运算和逻辑运算。完成算术运算和逻辑运算。1.
28、中央处理器（中央处理器（CPU）1.中央处理器（CPU）（2 2）控制器）控制器组成：程序计数器程序计数器PCPC（Program CounterProgram Counter）、指令）、指令 寄存器寄存器IRIR（Instruction RegisterInstruction Register）、指令译码器）、指令译码器IDID（Instruction DecoderInstruction Decoder）、堆栈指针）、堆栈指针SPSP、数据指、数据指针针DPTRDPTR、定时控制逻辑和振荡器、定时控制逻辑和振荡器OSCOSC等电路。等电路。功能：CPUCPU根据根据PCPC中的地址将欲执行
29、指令的指令中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在码从存储器中取出，存放在IRIR中，中，IDID对对IRIR中的指中的指令码进行译码，定时控制逻辑在令码进行译码，定时控制逻辑在OSCOSC配合下对配合下对IDID译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令所需的全部信号。所需的全部信号。2.存储器 MCS-51MCS-51的存储器可分为程序的存储器可分为程序存储器和数据存储器存储器和数据存储器,又有片内和又有片内和片外之分。片外之分。（1 1）程序存储器）程序存储器 一般将只读存储器（一般将只读存储器（ROMROM）用）用做程序存储器。可寻址空间
30、为做程序存储器。可寻址空间为64KB64KB，用于存放用户程序、数据，用于存放用户程序、数据和表格等信息。和表格等信息。EA（2）数据存储器n 一般将随机存储器（一般将随机存储器（RAMRAM）用做数据存储器。）用做数据存储器。可寻址空间为可寻址空间为64KB64KB。MCS-51MCS-51数据存储器可分数据存储器可分为片内和片外两部分。为片内和片外两部分。片外片外RAMRAM：n最大范围：最大范围：0000H0000HFFFFHFFFFH，64KB64KB；用指令；用指令MOVXMOVX访问。访问。n片内片内RAMRAM：最大范围：最大范围：00H00HFFHFFH，256B256B；用指
31、令；用指令MOVMOV访问。又分为两部分：低访问。又分为两部分：低128B128B（00007FH7FH）为真正的为真正的RAMRAM区，高区，高128B128B（8080FFHFFH）为特殊）为特殊功能寄存器（功能寄存器（SFRSFR）区。）区。2.2.存储器存储器单片机的时序 时序：时序：CPUCPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序称为时序。在执行指令时所需控制信号的时间顺序称为时序。时序是用定时单位来描述的，时序是用定时单位来描述的，MCS-51MCS-51的时序单位有四个，分别的时序单位有四个，分别是时钟周期（节拍）、状态、机器周期和指令周期。是时钟周期（节拍）、状态、机器周期和指令
32、周期。MCS-51的时序单位的时序单位 1.1.时钟周期：时钟周期：又称为振荡周期、节拍（又称为振荡周期、节拍（用用P P表示），定义为单表示），定义为单片机提供时钟信号的振荡源（片机提供时钟信号的振荡源（OSCOSC）的周期。它是时序中的最小的周期。它是时序中的最小单位。单位。2 2.状态（用状态（用S S表示）：表示）：单片机振荡脉冲经过二分频后即得到整单片机振荡脉冲经过二分频后即得到整个单片机工作系统的状态。一个状态有两个节拍，前半周期对个单片机工作系统的状态。一个状态有两个节拍，前半周期对应的节拍定义为应的节拍定义为P1P1，后半周期对应的节拍定义为后半周期对应的节拍定义为P2P2。3
33、.3.机器周期：机器周期：通常将完成一个基本操作所需的时间称为机器通常将完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。周期。MCS-51MCS-51中规定一个机器周期包含中规定一个机器周期包含1212个时钟周期，即个时钟周期，即有有6 6个状态，分别表示为个状态，分别表示为S1S1S6S6。若晶振为若晶振为6MHz6MHz，则机器周期为则机器周期为2s2s，若晶振为若晶振为12MHz12MHz，则机器周期为则机器周期为1s1s。4.4.指令周期：指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期。它执行一条指令所需要的时间称为指令周期。它是时序中的最大单位。一个指令周期通常含有是时序中的最大单位。一个指
34、令周期通常含有1 14 4个机器个机器周期。指令所包含的机器周期数决定了指令的运算速度，周期。指令所包含的机器周期数决定了指令的运算速度，机器周期数越少的指令，其执行速度越快。机器周期数越少的指令，其执行速度越快。以机器周期为单位，指令可分为单周期、双周期和四以机器周期为单位，指令可分为单周期、双周期和四周期指令。周期指令。（a）（b）（c）(a)双列直插封装（DIP:Dual In-line Package）(b)塑料双列直插封装（PDIP:Plastic Dual In-line Package）(c)超小型双列直插封装（SDIP:Shrink Dual In-line Package）微
35、控制器常用封装 （d）（e）（f）(d)塑料有引线芯片载体（PLCC:Plastic Leaded Chip Carrier）(e)四边引出扁平封装（QFP:Quad Flat Package）(f)薄形四边引出扁平封装（LQFP:Low Quad Flat Package）（g）（h）（i）(g)薄小外形封装(TSOP:Thin Small Outline Package)(h)小外形集成电路封装(SOIC:Small Outline Integrated Circuit Package)(i)底触点无引脚扁平封装（HVQFN:heatsink very thin quad flat pac
36、k no leads）7.微控制器常用封装 P1.5/TA017P1.6/TA118P1.7/TA219P2.0/ACLK20P2.1/TAINCLK21P2.2/CAOUT/TA022P2.3/CA0/TA123P2.4/CA1/TA224P2.5/Rosc25P2.6/ADC12CLK26P2.7/TA027P3.0/STE028P3.1/SIMO029P3.2/SOMI030P3.3/UCLK031P3.4/UTXD032P3.5/URXD033P3.6/UTXD134P3.7/URXD135P4.0/TB036P4.1/TB137P4.2/TB238P4.3/TB339P4.4/TB4
37、40P4.5/TB541P4.6/TB642P4.7/TBCLK43P5.0/STE144P5.1/SIMO145P5.2/SOMI146P5.3/UCLK147P5.4/MCLK48DVCC1P6.3/A32P6.4/A43P6.5/A54P6.6/A65P6.7/A76VREF+7XIN8XOUT/TCLK9VeREF+10VREF-/VeREF-11P1.0/TACLK12P1.1/TA013P1.2/TA114P1.3/TA215P1.4/SMCLK16P5.5/SMCLK49P5.6/ACLK50P5.7/TBoutH51XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI55TM
38、S56TCK57RST/NMI58P6.0/A059P6.1/A160P6.2/A261AGND62DGND63AVCC64U20MSP430F147超低电压范围：1.8V-3.6V超低功耗，待机模式1.6uA，关闭模式0.1uA16位RISC结构48个I/O引脚FLASH闪存技术CPU单元温度采集单元压缩机风机键盘显 示编写源代码修改程序硬件准备结束仿真调试满意？修改硬件软件不满意硬件不满意满意n1、建立工程项目n2、编写源代码n3、将源代码添加到项目文件n4、选择器件n5、选择仿真方式n6、编译下载代码到芯片n7、仿真调试n(演示)数据类型字节数数据表示范围注释sfrb,sfrw1 声明字
39、节或字长度的I/O类型char(默认类型)10255等价于unsigned charchar(使用-c 选项)1-128127等价于signed charsigned char1-128127 unsigned char10255 short,int2-3276832767 unsigned shortunsigned int2065535 long4121474836482147483647 unsigned long404294967295pointer2 指针类型float418E-3839E+38浮点类型double,long double418E-3839E+38 n条件语句条件语句
40、 n开关语句开关语句 n循环语句循环语句 n返回语句返回语句 n语句表达形式有3种(a、b、c)：na if(条件表达式)语句nbif(条件表达式)语句1nelse 语句2ncif(条件表达式)语句1nelse if(条件表达式)语句2nelse if(条件表达式)语句3nnswitch(表达式)nncase 常量表达式1:语句1nbreak;ncase 常量表达式2:语句2nbreak;ncase 常量表达式3:语句3nbreak;nndefault:语句dnnwhile(条件表达式)语句；n当条件满足时，就反复执行后面的语句，一直执行到条件不满足时。以软件延时程序为例说明该语句是如何执行的
41、。nvoid delay(long v)nn while(v!=0)v-;nndo 语句 while（条件表达式）n先执行一次循环体的语句，再判断条件是否满足，以决定是否再执行循环体。下面的程序将数组BUFF20中的全部数据相加。nInt x=0;nChar I=0;nDonx=BUFFI+x;nI=I+1;nnwhile(I20);nnfor(初值设定表达式；循环条件表达式；条件更新表达式)语句nfor语句常用于需固定循环次数的循环。下面的程序段同样实现将数组BUFF20中的全部数据相加的功能。nInt x=0;nChar I=0;nfor(I=0;I20;I+)nx=BUFFI+x;nn函
42、数类型 函数名（形式参数表）n形式参数说明nn局部变量定义n函数体语句nn存储变量类型 interrupt 中断矢量变量 函数类型 函数名（形式参数表）n形式参数说明nn局部变量定义n函数体语句nvoid delay(long v)nn while(v!=0)v-;nndelay(100）究竟延时多久呢？就是这句话执行需要的时间。n时间等于：机器周期需要的机器周期数n（在仿真环境中可以测试出来）P1P2P3P4P5P6nPnDIR方向寄存器 1为输出、0为输入nPnOUT输出寄存器1输出高、0为低nPnIN输入寄存器读出口线的状态nPnSEL第二功能寄存器n=1,2,3,4,5,6n控制连接在
43、P2.1口线的发光二极管的亮与熄：n P2DIR=0Xff;n P2OUT=0XFF;n n for(;)n n P2OUT=0Xfd;n n1、亮n2、延时1秒钟n3、熄灭n4、延时1秒钟n5、跳转到 步骤1 while(1)P2OUT=0Xfd;delay();P2OUT=0XFF;delay();void delay()unsigned int i,j;for(i=0;i1000;i+)for(j=0;j66;j+)考虑机器周期和时钟频率DCO n增加一个变量xxnxx为模5计数器n只有当xx为1的时候第一发光管亮n只有当xx小于4的时候第二发光管亮n其余时间两个都熄灭n（5分钟时间自己
44、编写程序）n while(1)n if(k=1)n n P2OUT=0XFE;n n else if(k4)n P2OUT=0XFD;n n else P2OUT=0XFF;n n delay();n k+;n if(k=5)n k=0;n CBEGAFDEGAFD以上为数码管的原理，实质为8只发光二级管，地端连接在一起，当给ADEG高电平时将显示数字“2”。CAE DBFGNDHG0111 1101 CBEGAFDCBEGAFD如果红色显示 将显示数字“2”如果HGFEDCBA对应一个字节的高到低位则显示码为：HGFEDCBA0 10 11 0 1 1 0 x5b H G F E D C B
45、 An0n1n2n3n4n5n6n7n8n9通信芯片MAX232CPE 时钟芯片 DS1302EEPROM24C02温度传感器18B20AD变换器0832稳压片78L05晶 振电阻和排电阻瓷片小电容零压力插座万用焊接板仪器盒液晶字符显示屏液晶图形点阵显示屏拨动开关红外遥控用 发射接受一体管继电器各类接插件遥控组件超声波发射接受头双路遥控组件长距离遥控器30004000M88二极管点阵 八段数码管超声波发射和接收一体化机能汉字显示的显示屏和实时时钟板电子万年历由单片机构成的电子钟单单片片机机单片机实现的电子钟继电控制继电控制串行模块串行模块LEDLED显示显示嗡鸣器嗡鸣器开关输入开关输入电源模块电源模块单片机芯片单片机芯片下载接口下载接口红外遥控红外遥控数码管显示数码管显示一块单片机系统学习板一块单片机系统学习板从从一一个个简简单单的的测测控控应应用用实实例例说说起起动作选择按钮动作选择按钮红外线传感器红外线传感器89C2051单片机单片机复复位位按按钮钮电电源源指指示示灯灯简简单单测测控控实实例例原原理理图图
