初识单片机讲座MCU.pptx

初识单片机,认识单片机,认识单片机,单片机是什么？,单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。,单片机干什么用呢？,我们通过汇编语言或者C语言写成需要的程序下载到单片机中运行，无论哪种单片机无非都是在控制自己的相关IO高低变化从而达到控制外设的目的。IO口的高低变化组成信号，就像人类的语言一样，虽然IO口的电平高低变化TTL信号只有两种即高(1)和低(0)，但是其组合千变万化，可以表示出各种意思。信号是表示消息的物理量，如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。,历史与发展,单片机（Microcontrollers）诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。,主流单片机,51单片机8位 主要生产商（台湾STC和美国ATMEL）AVR单片机16位 主要生产商（美国ATMEL）32位单片机 arm核心 主要生产商（意大利stm，国内半导体厂商有兆易创新，杭州纳瓦特等刚刚起步），,单片机如何工作,当开机上电之后，程序存储器里的程序就开始自动加载进入内存，程序在内存中运行，当需要处理数据或者任务时，便把数据送入CPU，当CPU处理完数据后，将数据再次送入内存，直到数据处理结束，一些最终结果将可能存入程序存储器即ROM中，中间数据将全部在RAM中，关机即丢失。,什么是arduino？,Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。由一个欧洲开发团队于2005年冬季开发。其成员包括Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis和Nicholas Zambetti等。它构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个主要的部分：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。,什么是arduino？,Arduino指的不是哪种单片机，arduino本身也不是单片机，arduino是一个平台，支持用arduino这个平台开发的单片机我们都叫arduino单片机。现在也有越来越多的单片机支持用arduino平台来开发，我们通常情况下，51单片机都用keil4这个平台来进行开发，而stm32一般用keil5这个开发平台来开发。而现在一般被设计用于arduino平台开发的单片机有avr和stm32。,为什么会有arduino这种东西？,这个平台内容非常丰富有大量的库文件，避免重复造轮子函数用起来非常方便,Arduino uno,什么是编程语言？,编程语言（programming language），是用来定义计算机程序的形式语言。它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。1 是人类与计算机的沟通方式,如何使用单片机？,单片机是用于控制外设的，那么我们就要知道我们想要控制的外设的控制方式是什么？无论如何，都是通过信号来控制的，我们需要查手册知道如何给他发信号。比如led灯泡，我们只要给他的阳极发送1（即高电平），给他的阴极发送0（即低电平就可以达到控制他亮起来的目的，比如蜂鸣器，蜂鸣器通过震荡产生声音，每一个周期的脉冲（即一个高低电平）产生一次震荡，所以我们不停的给他发送脉冲信号，他就响起来了。,控制电机转起来？,