哈工大单片机张毅刚课件第4章

PPT,a clickto unlimitedpossibilities汇报人PPT目录单片机的定义l单片机是一种集成电路芯片，将微处理器、存储器、输入/输出接口等部件集成在一个芯片上l单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、编程简单等特点l单片机广泛应用于工业控制、家电、汽车电子等领域l单片机的种类繁多，常见的有

8051、AVR、PIC等系列单片机的应用领域军事领域如武器装备、军工业控制如自动化生产线、事通信等机器人等通信设备如手机、路由器添加标题添加标题汽车电子如汽车电子控制等系统、车载导航系统等添加标题添加标题添加标题添加标题添加标题航空航天如卫星、航天器家电产品如洗衣机、冰箱、等空调等医疗设备如医疗仪器、医疗电子设备等单片机的分类按照功能分类通用型单片机、专用型单片机按照指令集分类CISC单片机、RISC单片机按照位数分类4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机按照应用领域分类工业控制、家电、汽车电子、通信设备、医疗设备等单片机的发展趋势智能化单片机将具备更强大的数据处安全性单片机将更加注重安全性设计，理和智能决策能力如加密、防篡改等集成化单片机将集成更多的功能模块，网络化单片机将更加注重网络化设计，如传感器、通信模块等如支持Wi-Fi、蓝牙等无线通信协议低功耗单片机将更加注重低功耗设计，开源化单片机将更加注重开源化设计，如提供开源的硬件和软件资源，方便开发者进行二次开发以适应各种应用场景单片机的核心部件CPU负责执存储器用于输入/输出设定时器/计数串行通信接口电源管理负行指令，进行存储程序和数备用于接收器用于定时用于与其他设责电源管理，数据处理和运据，包括RAM和输出信号，和计数操作，备进行串行通如电源开关、算和ROM如键盘、显示如定时器、计信，如UART、电源监控等器等数器等I2C等单片机的输入输出端口输入端口接收外部信号，如按键、传感器等输出端口控制外部设备，如LED、电机等端口类型数字端口、模拟端口、串行端口等端口数量根据单片机型号和功能需求确定端口地址每个端口都有唯一的地址，用于访问和控制端口配置通过编程设置端口的工作模式、输入输出方向等单片机的存储器结构输入/输出端口用于与外部设备进行数程序存储器用于存储程序代码和数据据交换数据存储器用于存储临时数据和变量定时器/计数器用于定时和计数操作中断控制器用于处理中断请求和响应寄存器用于存储临时数据和指令中断事件单片机的时钟系统时钟电路将晶振信号晶振提供稳定的时时钟源分为内部时转换为单片机所需的时钟信号钟源和外部时钟源钟信号时钟分频器将时钟信时钟控制寄存器设置时钟频率影响单片号分频，得到不同频率时钟源、时钟频率和分机的运行速度和功耗的信号频器设置单片机编程语言概述C语言广泛应用于单片机编程，具有强大的功能，易于理解和使用汇编语言适用于对硬件进行直接控制，但编写和调试较为困难BASIC语言简单易学，但功能相对较弱，适用于简单的单片机应用嵌入式C++结合了C语言的优点和面向对象编程的特点，适用于复杂的单片机应用专用语言如PLC、FPGA等专用语言，适用于特定领域的单片机应用单片机编程语言的分类汇编语言直接操作硬件，执行效率高，Java语言在C++的基础上增加了跨平台但编写复杂特性，适用于网络和移动设备编程C语言广泛应用于单片机编程，易于理Python语言简单易学，适用于快速原解和维护型开发和数据分析C++语言在C语言的基础上增加了面向专用语言如PLC、LabVIEW等，适用于对象编程特性，提高了开发效率特定领域和设备编程单片机编程语言的优缺点C语言优点是汇编语言优点B AS IC语言优嵌入式C++优点易于理解和编写，是执行效率高，点是易于学习和是结合了C语言的优点和面向对象缺点是执行效率缺点是编写难度使用，缺点是执编程的特点，缺较低大，可读性差行效率较低，功点是学习难度较能有限大，执行效率较低单片机编程语言的适用范围C语言广泛应汇编语言适用Python适用于Java适用于大用于嵌入式系统于对硬件操作要快速原型开发、型企业级应用、开发，如单片机、求较高的场合，数据分析、人工W eb开发、移动嵌入式操作系统如底层驱动程序、智能等领域应用等领域等系统启动程序等单片机在智能家居中的应用智能照明通过单片机控制灯光亮度、色温、开关等智能安防通过单片机实现门锁、摄像头、报警器等设备的智能控制智能家电通过单片机实现家电的远程控制、定时开关等智能环境监测通过单片机实现室内温度、湿度、空气质量等参数的监测和控制单片机在工业控制中的应用机器人控制控制电机通温度控制通压力控制通流量控制通自动化生产线通过单片机控过单片机控制过单片机控制过单片机控制过单片机控制通过单片机控制机器人的运电机的转速、温度传感器，压力传感器，流量传感器，制生产线上的动、抓取等动转向等参数，实现对温度的实现对压力的实现对流量的各个设备，实作，实现机器人的智能化控实现精确控制精确控制精确控制精确控制现自动化生产制单片机在医疗设备中的应用血糖仪单片机用于血糖心电图仪单片机用于心呼吸机单片机用于呼吸检测和控制电图信号采集和处理控制和监测输液泵单片机用于输液体温计单片机用于体温血压计单片机用于血压速度和剂量控制检测和控制检测和控制单片机在其他领域中的应用智能家居控制家电、照明、安防等汽车电子控制发动机、刹车、导航等工业自动化控制生产线、机器人等航空航天控制飞行器、卫星等医疗设备监测生命体征、辅助诊断等军事装备控制武器、通信、雷达等单片机开发工具的种类和功能集成开发环境（IDE）提供代码编辑、编译、调试等功能，如Keil uVision、IAREmbedded Workbench等仿真器用于模拟单片机运行环境，如Proteus、Quartus II等编程器用于将程序下载到单片机中，如ST-LINK、J-Link等调试器用于查看单片机运行状态，如串口调试器、逻辑分析仪等单片机开发工具的选择原则兼容性好能够支持多种单稳定性高运行稳定，不易片机型号和开发环境出现故障或崩溃操作简便易于上手，操作价格合理性价比高，符合界面友好，易于理解和使用预算要求功能强大能够满足开发需售后服务提供良好的技术支持和售后服务，便于解决问题求，如编程、调试、仿真等和升级更新单片机的调试方法与技巧硬件调试使用示波器、逻辑分析仪等工具进行硬件调试软件调试使用调试器、仿真器等工具进行软件调试断点调试设置断点，观察程序运行情况单步调试逐行执行程序，观察程序运行情况观察变量观察变量值，判断程序运行情况调试技巧使用调试技巧，如设置断点、单步调试等，提高调试效率单片机调试工具的应用场景硬件调试用软件调试用性能调试用故障排除用测试验证用开发调试用于检查硬件电于检查软件程于优化硬件和于定位和解决于验证硬件和于开发过程中路是否正常工序是否正确运软件的性能硬件和软件故软件的功能和对硬件和软件作行障性能是否符合的调试和优化设计要求汇报人PPT。