簡介：大學(xué)計算機應(yīng)用基礎(chǔ),,第一講WINDOWS2000基礎(chǔ)操作,一、WINDOWS2000概述,功能WINDOWS2000是一個圖形化、多任務(wù)、并具備通信、網(wǎng)絡(luò)以及多媒體技術(shù)的操作系統(tǒng)。啟動冷啟動加電啟動熱啟動按兩次CTRLALTDEL組合鍵復(fù)位啟動按主機上的RESET按紐退出中文WINDOWS2000現(xiàn)行用戶退出開始?注銷?是開始?關(guān)閉系統(tǒng)?選擇方式?是四種方式1轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)2關(guān)閉計算機3重新啟動計算機4重新啟動計算機并切換到MSDOS方式,一、WINDOWS2000概述,鼠標器的基本操作移動指針不按鍵的鼠標移動單擊按下并快速釋放鼠標按紐,分單擊左鍵選中操作和單擊右鍵彈出快捷菜單雙擊快速連續(xù)按二下鼠標按紐；等價操作單擊左鍵?ＥＮＴＥＲ或單擊右鍵?打開三擊快速連續(xù)按三下鼠標按紐拖動按住鼠標按紐，移動鼠標指針到某個位置后釋放,一、WINDOWS2000概述,啟動應(yīng)用程序開始?程序?應(yīng)用程序名開始?運行?瀏覽?選擇文件夾、文件名?確定開始?運行?輸入文件名?確定退出應(yīng)用程序雙擊左上角控制菜單框圖標單擊左上角控制菜單框圖標?關(guān)閉單擊右上角╳單擊文件?退出/關(guān)閉按ALTF4關(guān)閉非正常程序按一次CTRLALTDEL組合鍵,一、WINDOWS2000概述,窗口結(jié)構(gòu),一、WINDOWS2000概述,窗口窗口組成標題欄菜單欄工具欄滾動條狀態(tài)欄提示區(qū)窗口操作改變大小、移動、滾動、復(fù)制ALTPRINTSCREEN、關(guān)閉SHIFT╳一次性關(guān)閉一層層打開的窗口桌面桌面風(fēng)格傳統(tǒng)風(fēng)格和WEB風(fēng)格兩種界面風(fēng)格桌面上的圖標我的電腦、我的文檔、網(wǎng)上鄰居、回收站、INTERNETEXPLORER創(chuàng)建桌面圖標將文件窗口中應(yīng)用程序圖標右鍵拖動到桌面右擊應(yīng)用程序圖標?發(fā)送到?桌面快捷方式開始按紐程序、文檔、查找任務(wù)欄包括正在運行的程序按紐、快速啟動程序按紐、輸入法按紐、音量控制按紐等設(shè)置任務(wù)欄顯示內(nèi)容右擊任務(wù)欄空白處工具欄,二、資源管理器,啟動資源管理器開始程序WINDOWS資源管理器右擊我的電腦資源管理器右擊開始資源管理器選中文件/文件夾單擊?單個選定SHIFT單擊?連續(xù)選定CTRL單擊?不連續(xù)選定編輯全部選定或CTRLA?全選新建文件夾/空白文件選擇創(chuàng)建目標文件新建文件夾/文件類型空白文件輸入名稱,二、資源管理器,文件/文件夾重命名選定文件重命名輸入名稱←┘兩次單擊右擊重命名輸入名稱←┘文件/文件夾移動選定拖動在同一驅(qū)動器內(nèi)移動SHIFT拖動在不同驅(qū)動器間移動2鼠標右擊拖動移動到當(dāng)前位置選定剪切選定目標粘帖文件/文件夾復(fù)制1選定拖動在不同驅(qū)動器間復(fù)制CTRL拖動在同一驅(qū)動器內(nèi)復(fù)制2鼠標右擊拖動復(fù)制到當(dāng)前位置3選定復(fù)制選定目標粘帖4復(fù)制到軟盤右鍵選定發(fā)送到A,二、資源管理器,刪除文件/文件夾選定?刪除/DEL鍵/拖動到回收站SHIFTDEL永久刪除文件/文件夾屬性存檔、只讀、隱藏、系統(tǒng)使用回收站恢復(fù)被刪除的文件/文件夾選定?還原清空回收站,二、資源管理器,控制面板打開控制面板開始設(shè)置控制面板我的電腦控制面板設(shè)置系統(tǒng)日期和時間控制面板日期/時間右擊任務(wù)欄時間按紐調(diào)整日期/時間鼠標特性設(shè)置字體設(shè)置打開/安裝/刪除字體添加/刪除程序安裝/刪除程序、添加/刪除WINDOWS2000組件、生成啟動盤設(shè)置顯示屏幕設(shè)置中文輸入法網(wǎng)絡(luò),三、WINDOWS附件教材P94,記事本創(chuàng)建文本文件寫字板娛樂?錄音機創(chuàng)建聲音文件畫筆選擇顏色左鍵前景色、右鍵背景色,第二講漢字輸入技術(shù),回車鍵,退格,字母大小寫鎖定鍵,上檔鍵,空格,一、鍵盤的使用主鍵區(qū),一、鍵盤的使用數(shù)字鍵區(qū),NUM,二、漢字輸入編碼方法分類,順序碼如區(qū)位碼拼音碼如智能ABC形碼如五筆字型音形碼如自然碼,啟動漢字輸入方法,,單擊屏幕右下角EN選擇輸入法按CTRL空格啟動或關(guān)閉輸入法按CTRLSHIFT切換輸入法,三、智能ABC輸入法,漢字/英文輸入,半角\全角,西文符號,中文符號,輸入方法全拼、簡拼、混拼、純筆形輸入過程輸入結(jié)束空格、標點符（以詞為單位）回車鍵（以字為單位）構(gòu)詞詞條記憶詞庫系統(tǒng)中文數(shù)量詞的簡化輸入按詞輸入,第三講WORD文字處理軟件一,二、啟動WORD開始程序MICROSOFTWORD雙擊桌面WORD圖標三、WORD窗口界面,一、功能編輯、排版、制表、繪圖、打印等。WORD命令操作方法使用工具欄按紐、使用菜單命令、使用鍵盤快捷鍵命令。,,控制菜單,,標題欄,,主菜單欄,,常用工具欄,,格式工具欄,,,標尺,,工作區(qū),,,錄入點,,,滾動條,,狀態(tài)欄,,,視圖按紐,選定欄,,,最大化、最小化、還原按紐,三、WORD窗口界面1控制菜單2標題欄3菜單欄九組4工具欄以按紐方式組織的菜單命令,默認設(shè)置常用工具欄和格式工具欄。顯示/隱藏工具欄按紐添加或刪除按紐顯示/隱藏工具欄視圖工具欄或右擊工具欄5標尺在頁面視圖中分為水平標尺和垂直標尺顯示/隱藏標尺視圖標尺6滾動條垂直滾動條和水平滾動條7工作區(qū)文件窗口空白處8選定欄工作區(qū)左邊9插入點|10狀態(tài)欄,四、選中文本,用鍵盤或鼠標選中文本,五、文檔的創(chuàng)建與編輯,輸入文本文字自動換行或按ENTER分段換行CTRLSPACE中英文切換CTRLSHIFT選擇中文輸入法符號切換中/英文符號、插入符號選擇符號雙擊符號或單擊插入插入文本用鼠標或光標移動插入點按INSERT鍵或雙擊狀態(tài)區(qū)改寫切換插入/改寫狀態(tài)輸入待插文本,3復(fù)制文本,選中CTRL拖放選中復(fù)制CTRLC粘貼CTRLV4移動文本選中剪切CTRLX粘貼CTRLV選中拖放或SHIFT拖放5刪除文本選中編輯刪除DEL/DELETE/BACKSPACE鍵選中編輯剪切輸入新內(nèi)容取代已選定文本,6分段單擊分段處,按ENTER,7合并段落單擊合并處,刪除回車符撤消和恢復(fù)的使用光標快速移動CTRLEND文尾、CTRLHOME文首排版字符格式化格式字體字體宋體字黑體字仿宋體楷體字幼園體華文新魏隸書體字號,字形和下劃線,,調(diào)整字符間距間距加寬、位置提升,六、常用WORD菜單命令（一）,文件頁面設(shè)置字符數(shù)/行數(shù)頁邊距上、下、左、右邊距版面垂直對齊2編輯替換普通替換高級替換文字格式3視圖工具欄（常用工具欄、格式工具欄）標尺頁眉和頁腳起說明、裝飾、分隔作用4插入符號腳注和尾注加在本頁或全文最后的注釋題注圖表、表格、公式標簽圖片藝術(shù)字,,,,,六、常用WORD菜單命令（二）,5格式字體字體字形字號顏色下劃線字符間距間距加寬,位置提升動態(tài)效果段落段間距（段前、段后）行距縮進（左縮進、右縮進）特殊格式（首行縮進、懸掛縮進）水平對齊方式項目符號和編號邊框和底紋首字下沉更改大小寫,,,,六、常用WORD菜單命令（三）,6表格插入表格文字轉(zhuǎn)換成表格表格轉(zhuǎn)換成文字7藝術(shù)字處理單擊藝術(shù)字右擊編輯文字確定設(shè)置藝術(shù)字格式8圖片處理單擊圖片右擊設(shè)置圖片格式版式環(huán)繞方式9其它如樣式10格式刷,,,七、上機操作（二）,練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“基礎(chǔ)知識”部分第199270題練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“WORD操作”部分,第四講EXCEL電子表格處理一,一、EXCEL概述（教材P196）,功能制表、數(shù)據(jù)圖表化、數(shù)據(jù)分析。啟動開始程序MICROSOFTEXCEL或雙擊桌面EXCEL圖標退出（1）文件退出（2）雙擊左上角控制菜單按紐（3）單擊控制菜單按紐關(guān)閉（4）雙擊右上角關(guān)閉按紐（5）ALTF4,二、EXCEL工作窗口（教材P12000）,,名稱框,,編輯欄,,行號,,列號,,單元格,,,單元格控制點,,當(dāng)前工作表標簽,,,工作表標簽,編輯欄取消按紐╳、輸入按紐√、編輯公式按紐工作簿XLSEXCEL中數(shù)據(jù)存貯和運算的一個文件。默認由3張工作表組成。最多可含255個工作表。工作表用來存貯和處理數(shù)據(jù)的一個電子表格,列標A,B,,Z,AA,AB,,AZ,BA,,ZZ共256列，行標1,2,,65536切換當(dāng)前工作表單擊工作表標簽或CTRLPAGEDOWN和CTRLPAGEUP工作表重命名雙擊標簽輸入新名稱ENTER,單元格存貯數(shù)據(jù)的基本單位,地址編號列標行標。當(dāng)前活動單元格的狀態(tài)就緒、編輯。單擊編輯欄或雙擊單元格或按F2可由就緒狀態(tài)進入編輯狀態(tài)。區(qū)域如A1C5為引用運算符）標題、字段（列標題）、記錄,三、工作表中的選中操作（教材P204）,選中某一單元格單擊單元格選中某一行單擊行號選中某一列單擊列號選中一個區(qū)域單擊左上角拖放至右下角；或單擊左上角SHIFT單擊右下角選中不相鄰的區(qū)域選中一個區(qū)域，按CTRL同時選其它區(qū)域選中整個工作表單擊工作窗口左上角,四、輸入數(shù)據(jù)（教材P205）,數(shù)據(jù)類型文字型中英文、字符串?dāng)?shù)值型數(shù)字、日期、時間等公式型計算公式、函數(shù)等兩種向單元格中輸入內(nèi)容的方法◆直接在單元格中輸入◆在編輯欄中輸入1輸入文本數(shù)據(jù)默認左對齊輸入文本超過列寬時超出部份延伸或不顯示輸入數(shù)字文本前加’2輸入數(shù)值數(shù)據(jù)默認右對齊輸入數(shù)字超過列寬時自動采用科學(xué)法或給出輸入分數(shù)前加0和空格輸入負數(shù)如（5）或5,,四、輸入數(shù)據(jù),4輸入日期和時間數(shù)據(jù)默認右對齊，日期用符號或/分隔,輸入內(nèi)容若不能識別,視作文本5記憶式輸入6自動填充拖動或雙擊自動填充柄單元格控制點7數(shù)據(jù)修改8數(shù)據(jù)刪除編輯刪除/清除或DEL9數(shù)據(jù)復(fù)制選中CTRL拖放選中復(fù)制粘帖編輯填充10數(shù)據(jù)移動選中SHIFT拖放選中剪切粘帖選中指針移至邊框拖放,,,五、工具欄（教材P200）,常用工具欄,,∑求和FX粘貼函數(shù)SUM求和、AVERAGE求平均、MAX求最大值、MIN求最小值、IF判斷式，值1，值2、COUNTIF（區(qū)域，條件值）升序、降序、圖表向?qū)?五、工具欄,格式工具欄,,,合并及居中（水平居中合并單元格）貨幣樣式、百分比樣式、千位分隔符、增加或減少小數(shù)位、邊框,六、EXCEL常用菜單一,文件編輯填充清除全部、格式、內(nèi)容刪除整行、整列刪除工作表移動或復(fù)制工作表3視圖工具欄編輯欄狀態(tài)欄,,,,六、EXCEL常用菜單二,4插入單元格行列工作表圖表柱形圖、折線圖、餅圖；圖表標題、設(shè)置數(shù)軸值5格式單元格數(shù)字、對齊、字體、邊框行行高列列寬條件格式6工具共享工作簿保護保護工作表密碼7數(shù)據(jù)排序主關(guān)鍵字次關(guān)鍵字篩選自動篩選分類匯總分類字段匯總方式選定匯總項（先排序后分類匯總）,,,,,,七、公式和函數(shù)（教材P221）,單元格的引用1相對引用列標行標2絕對引用列標行標3混合引用列標行標或列標行標4引用其他工作表中單元格工作表標簽名單元格/區(qū)域,如SHEET1A2運算符算術(shù)、比較、文本、引用運算符公式輸入以“”開頭函數(shù)的輸入以“”開頭,八、上機操作（三）,練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“基礎(chǔ)知識”部分第271355題練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“EXCEL操作”部分,第六講INTERNET因特網(wǎng)基礎(chǔ),一、基本概念,INTERNET是一個由成千上萬臺計算機、網(wǎng)絡(luò)和無數(shù)用戶組成的聯(lián)合體，是世界上覆蓋面最廣規(guī)模最大信息資源最豐富的計算機網(wǎng)絡(luò)，即國際互聯(lián)網(wǎng)。教材P266TCP/IP協(xié)議即傳輸控制/網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議，是一種規(guī)則的集合，借助這些規(guī)則連接到網(wǎng)絡(luò)上的計算機就能對話。INTERNET地址系統(tǒng)1IP地址能唯一標識一臺主機。由32位二進制數(shù)構(gòu)成。2域名地址主機名機構(gòu)名網(wǎng)絡(luò)名最高域名常用機構(gòu)名、最高域名見P278ISPINTERNET信息服務(wù)商WWW萬維網(wǎng)是WORLDWIDEWEB的縮寫，也稱3W或WEB，又叫全球信息網(wǎng)，是一種把因特網(wǎng)上現(xiàn)有資源全部連接起來的，采用圖形界面的、融網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、超文本技術(shù)的多媒體技術(shù)為一體的信息服務(wù)系統(tǒng)。,一、基本概念,HTTP超文本傳輸協(xié)議，是WWW上服務(wù)器與客戶機之間進行通信的一種共同語言。網(wǎng)址由HTTP、WWW和域名構(gòu)成了某臺主機的網(wǎng)址。如衢州信息網(wǎng)網(wǎng)址HTTP//WWWQZZJCNINFONET考核網(wǎng)址HTTP//KHZJGOVCN衢州市人民政府網(wǎng)址HTTP//WWWQUZHOUGOVCNURL一致資源定位器。存貯WWW數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都有獨一無二的資源地址。由資源類型、IP地址或域名地址、傳送文件的路徑三部分組成。如市長信箱HTTP//QZZWQZGOVCN/QZZW_SZXX/QZZW_SZXXHTM,二、INTERNET基本服務(wù)（教材P280）,傳統(tǒng)基本信息應(yīng)用服務(wù)EMAIL電子郵件指一臺計算機上的用戶通過主機接收或發(fā)送消息的一種方式。采用客戶/服務(wù)器方式，由SMPT簡單郵件傳輸協(xié)議和POP3郵局協(xié)議負責(zé)用戶電子郵件的接收支持。TELNET遠程登錄在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的支持下,用戶通過INTERNET暫時成為遠程計算機終端的過程。FPT文件傳送信息查詢服務(wù)WWW等,三、中國INTERNET主干網(wǎng)教材P283,中國科技網(wǎng)CSTNET中國科教網(wǎng)CERNET中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)CHINANET中國第一個商用INTERNET金橋網(wǎng)CHINAGBNET中國公眾多媒體通信網(wǎng)169網(wǎng),四、INTERNET的接入操作教材P292,通過專線入網(wǎng)通過電話撥號入網(wǎng)設(shè)備微機、MODEM、電話線、撥號帳戶、通信軟件。通過幀中繼入網(wǎng)通過分組網(wǎng)接入INTERNET,第七講電子郵件OUTLOOKEXPRESS,一、帳號的建立（教材P312314）,二種電子郵件信箱1由電信局提供的電子信箱，通過電子郵件收發(fā)軟件才能進行郵件的收發(fā)。2免費電子信箱通過網(wǎng)頁方式或電子郵件收發(fā)軟件進行郵件的收發(fā)。EMAIL地址用戶名電子郵局名或某臺主機域名帳號的建立單擊“工具”→“帳號”→“添加”→“郵件”→輸入用戶名→輸入電子郵件地址→輸入接收/外發(fā)服務(wù)器名→輸入密碼→單擊“完成”,一、帳號的建立,常用免費郵箱的SMPT、POP3服務(wù)器地址POP3服務(wù)器SMTP服務(wù)器衢州POP3QZPTTZJCNSMTPQZPTTZJCN163COMPOP163COMSMTP163COMYEAHNETPOP3YEAHNETSMTPYEAHNET263NET263NETSMTP263NET,二、郵件接收（教材P317）,單擊工具欄“發(fā)送和接收”按紐單擊菜單“工具”?“發(fā)送和接收”,三、郵件發(fā)送（教材P320）,分普通發(fā)送、回復(fù)、轉(zhuǎn)發(fā)等。編輯郵件單擊文件夾欄中“發(fā)件箱”?工具欄“新郵件”或菜單“文件”?“新建”?“郵件”輸入收件人EMAIL地址（抄送、密送）主題內(nèi)容附件發(fā)送郵件單擊工具欄“發(fā)送”,四、EMAIL設(shè)置,查看?布局工具?選項?常規(guī)?新郵件到時發(fā)聲HTML設(shè)置發(fā)送“已發(fā)郵件”中保存副本回復(fù)時包含原郵件立即發(fā)送郵件安全加數(shù)字簽名加密高級建立郵件傳送日志,,,,五、上機操作（四）,練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“基礎(chǔ)知識”部分第356406題練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“EMAIL操作”部分,第八講瀏覽器INTERNETEXPLORER,一、啟動IE瀏覽器,有三種方法１雙擊桌面“INTERNETEXPLORER”圖標2單擊快速啟動中“INTERNETEXPLORER”圖標3單擊“開始”→“程序”→“INTERNETEXPLORER”,二、網(wǎng)頁瀏覽,1在“地址”框內(nèi)輸入網(wǎng)址或單擊其右側(cè)▼鍵，在列表框中選擇并單擊網(wǎng)址。2鼠標在網(wǎng)頁上移動，出現(xiàn)手形時表示該處可鏈接，單擊該處瀏覽相關(guān)內(nèi)容。3IE中常用按鈕后退前進搜索收藏,三、網(wǎng)上信息的搜索,搜索引擎幫助用戶快速找到所需信息。國際、國內(nèi)常用搜索引擎網(wǎng)址見教材P364表73、表74啟動“IE”；在地址欄中輸入或選擇相關(guān)網(wǎng)址；在搜索欄中輸入查詢關(guān)鍵字,單擊“搜索”；瀏覽相關(guān)信息；收藏將搜索到的網(wǎng)頁作一書簽,以便下次直接訪問；下載將服務(wù)器中的文件保存到本地磁盤。,四、IE常用設(shè)置,查看工具?INTERNET選項?常規(guī)更改主頁網(wǎng)頁保存天數(shù)?高級允許網(wǎng)頁計數(shù)顯示圖片播放聲音給鏈接加下劃線收藏?添加到收藏夾?輸入名稱?確定下載資料1下載整個頁面單擊“文件”→“另存為”→選擇保存目錄→輸入文件名→單擊“保存”,,,四、IE設(shè)置,3下載資料2下載一段文字選中所需文字→“編輯”→“復(fù)制”→啟動WORD新建文檔→“編輯”→“粘帖”→“文件”→“保存”→輸入文件名→“保存”3下載圖片將鼠標指向圖片→單擊右鍵→“圖片另存為”→輸入文件名→單擊“保存”4下載背景將鼠標指向頁面空白處→單擊右鍵→“背景另存為”→輸入文件名→單擊“保存”,第九講計算機基礎(chǔ)知識,一、計算機發(fā)展簡史教材P1,第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC、1946年、美國計算機的發(fā)展以電子元件的發(fā)展劃代第一代電子管計算機時代第二代晶體管計算機時代第三代中小規(guī)模集成電路計算機時代第四代大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機時代新一代“知識信息處理系統(tǒng)”（KIPS）數(shù)字計算機分類通用計算機和專用計算機馮諾依曼原理計算機具有程序存儲和程序控制功能。,一、計算機發(fā)展簡史,計算機的特點精度高、速度快、具有邏輯記憶判斷能力計算機的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、自動控制、輔助設(shè)計、人工智能我國計算機發(fā)展情況1958年第一臺電子管通用計算機試制成功,二、計算機系統(tǒng)組成教材P10,硬件系統(tǒng)機器系統(tǒng)主機CPU中央處理器運算器和控制器內(nèi)存ROM只讀和RAM隨機外設(shè)外存軟盤、硬盤、光盤輸入設(shè)備鍵盤、鼠標、掃描儀輸出設(shè)備顯示器、打印機軟件系統(tǒng)程序系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)DOS/WINDOWS/UNIX/WINDOWSNT語言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件工具應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件包用戶程序,,,,,,,二、計算機系統(tǒng)組成,存儲容量單位1BYTE字節(jié)8個二進制位BIT1KB210B1024B1MB210KB1024KB1GB1024MB計算機中采用二進制代碼存儲和處理信息二進制數(shù)0和1兩個基數(shù),逢二進一整數(shù)部分除2取余倒排十進制??二進制按位權(quán)2的冪展開求和,二、計算機系統(tǒng)組成,計算機程序設(shè)計計算機語言機器語言、匯編語言、高級語言、面向?qū)ο笳Z言。機器語言由指令代碼組成，是計算機唯一能直接識別的語言；面向機器匯編語言由助記符組成，必須用匯編程序翻譯才能執(zhí)行；面向機器高級語言接近人類自然語言，必須經(jīng)解釋或編譯才能執(zhí)行；面向過程,三、計算機網(wǎng)絡(luò)教材P26,計算機網(wǎng)絡(luò)及功能指分布在不同地理位置的多個計算機通過通信設(shè)備和線路互連，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理下實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)按地理位置分布距離分為局域網(wǎng)LAN、城域網(wǎng)MAN和廣域網(wǎng)WAN。網(wǎng)絡(luò)組成資源子網(wǎng)和通訊子網(wǎng)兩部分；層和協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)指局域網(wǎng)中計算機互聯(lián)的幾何布局。常見類型有星形、環(huán)形、樹形、總線形。,三、計算機網(wǎng)絡(luò),局域網(wǎng)系統(tǒng)組成1硬件組成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)接口卡網(wǎng)卡、傳輸媒介同軸電纜、雙絞線等、網(wǎng)間連接器。網(wǎng)間連接器有網(wǎng)橋連接兩個同類網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)連接兩個不同操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)、路由器連接兩個以上的同類網(wǎng)絡(luò)2主要軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（如NETWARE、WINDOWSNT）連入廣域網(wǎng)的主要硬件設(shè)備工作站微機、MODEM或網(wǎng)卡、專線或電話線、帳戶、通信軟件。,四、計算機安全和防病毒教材P41,計算機安全法規(guī)中華人民共和國技術(shù)合同法120007年6月23日,保障技術(shù)合同當(dāng)事人的合法權(quán)益，軟件版權(quán)保護計算機軟件保護條例1991年5月24日,軟件著作權(quán)保護計算機軟件著作權(quán)登記1992年4月6日中華人民共和國著作權(quán)法1990年9月7日，保護文學(xué)、藝術(shù)和科學(xué)作品作者的著作權(quán),四、計算機安全和防病毒,計算機病毒人為制造的能侵入計算機系統(tǒng)并給計算機帶來故障的程序或指令主要特點破壞性、傳染性、隱蔽性、潛伏性計算機病毒分類系統(tǒng)型病毒文件型病毒計算機病毒的防范從以下三個方面著手磁盤網(wǎng)絡(luò)尤其是EMAIL殺毒軟件檢測常用殺毒軟件KV3000、瑞星,四、上機操作（五）,練習(xí)“考核系統(tǒng)”中的“基礎(chǔ)知識”部分第112000題,
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簡介：第9章串行擴展技術(shù),（課時6學(xué)時）,教學(xué)目的,了解串行擴展的分類和特點。了解MICROWARE、1WIRE、USB和CAN總線。掌握I2C總線的原理。掌握SPI總線的原理。,學(xué)習(xí)重點和難點,I2C總線的軟件模擬。SPI總線的軟件模擬。,第9章串行擴展技術(shù),91串行擴展概述92UART串行擴展接口93I2C串行擴展總線94SPI串行擴展接口本章小結(jié)習(xí)題,91串行擴展概述,911串行擴展的種類912串行擴展的特點,,911串行擴展的種類,新一代單片機技術(shù)的顯著特點之一就是串行擴展總線和接口的推出。常用的串行擴展總線和接口有I2C總線、SPI總線、MICROWARE總線、1WIRE總線和CAN總線等。（1）UART串行擴展接口（UNIVERSALASYNCHRONOUSRECEIVER/TRANSMITTER）UART通用異步收發(fā)器，既能同步又能異步通信的硬件電路稱為UART。UART是用于控制計算機與串行設(shè)備的芯片，它提供了RS－232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計算機就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS－232C接口的串行設(shè)備通信了。,911串行擴展的種類,（2）I2C（INTERINTEGRATEDCIRCUIT）串行擴展總線I2C總線是PHILIP公司推出的芯片間串行傳輸總線。它用兩根線實現(xiàn)了完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可以極為方便地構(gòu)成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。（3）SPISERIALPERIPHERALINTERFACE串行擴展接口SPI總線是MOTOROLA公司提出的一種同步串行外設(shè)接口。允許MCU與各種外圍設(shè)備以同步串行方式進行通信。其外圍設(shè)備種類繁多，從最簡單的TTL移位寄存器到復(fù)雜的LCD顯示驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)控制器等，可謂應(yīng)有盡有。,911串行擴展的種類,（4）MICROWARE串行擴展接口MICROWARE總線是NS公司提出的串行同步雙工通信接口，用于8位COP800系列單片機和16位HPC系列單片機。（5）單總線（1WIRE）串行擴展總線1WIRE總線是DALLAS公司研制開發(fā)的一種協(xié)議，用于便攜式儀表和現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)。（6）USB（UNIVERSALSERIALBUS）串行擴展總線USB總線是COMPAQ、INTEL、MICROSOFT、NEC等公司聯(lián)合制定的一種計算機串行通信協(xié)議。,911串行擴展的種類,（7）CAN（CONTROLLERAREANETWORK）串行擴展總線CAN總線是德國BOSCH公司最先提出的多主機局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最初，CAN被設(shè)計作為汽車環(huán)境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。比如發(fā)動機管理系統(tǒng)、變速箱控制器、儀表裝備。,912串行擴展的特點,串行擴展總線技術(shù)是新一代單片機技術(shù)發(fā)展的一個顯著特點。與并行擴展總線相比，串行擴展總線有電路結(jié)構(gòu)簡單，程序編寫方便，易于實現(xiàn)用戶系統(tǒng)軟硬件的模塊化、標準化等優(yōu)點。常用串行擴展總線和接口的特點簡要說明如下（1）UART串行擴展接口UART接口是二線制，8051單片機的UART既能作通用異步接收和發(fā)送器，又能作同步移位寄存器。它可以實現(xiàn)8051單片機系統(tǒng)之間點對點的單機通信或多機通信，也可以實現(xiàn)擴展I/O口。,912串行擴展的特點,（2）I2C總線I2C總線是二線制，采用器件地址的硬件設(shè)置方法，通過軟件尋址完全避免了器件的片選線尋址方法，從而使硬件系統(tǒng)具有簡單靈活的擴展方法。I2C總線簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，易于實現(xiàn)模塊化和標準化。（3）SPI串行擴展接口SPI總線是三線制，可直接與多種標準外圍器件直接接口，在SPI從設(shè)備較少而沒有總線擴展能力的單片機系統(tǒng)中使用特別方便。即使在有總線擴展能力的系統(tǒng)中采用SPI設(shè)備也可以簡化電路設(shè)計，省掉很多常規(guī)電路中的接口器件，從而提高了設(shè)計的可靠性。,912串行擴展的特點,（4）MICROWARE串行擴展接口MICROWARE總線是三線制，由一根數(shù)據(jù)輸出（SO）線、一根數(shù)據(jù)輸入（SI）線和一根時鐘（SK）線組成。所有從器件的時鐘線連接到同一根SK線上，主器件向SK線發(fā)送時鐘脈沖信號，從器件在時鐘信號的同步沿輸出/輸入數(shù)據(jù)。主器件的數(shù)據(jù)輸出線SO和所有從器件的數(shù)據(jù)輸入線相接，從器件的數(shù)據(jù)輸出線都接到主器件的數(shù)據(jù)輸入線SI上。（5）1WIRE總線1WIRE總線是利用一根線實現(xiàn)雙向通信，由一個總線主節(jié)點、一個或多個從節(jié)點組成系統(tǒng)，通過一根信號線對從芯片進行數(shù)據(jù)的讀取。每一個符合1WIRE協(xié)議的從芯片都有一個唯一的地址，包括8位分類碼、48位的序列號和8位CRC代碼。主芯片對各個從芯片的尋找依據(jù)這64位的不同來進行。單總線節(jié)省I/O引腳資源、結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、便于總線擴展和維護。,912串行擴展的特點,（6）USB串行擴展接口USB比較于其他傳統(tǒng)接口的一個優(yōu)勢是即插即用的實現(xiàn)，即插即用（PLUGANDPLAY）也稱為熱插拔（HOTPLUGGING）。數(shù)據(jù)傳輸速度快，USB11接口的最高傳輸率可達12MB/S；USB20接口的最高傳輸率可達480MB/S。擴展方便，使用USBHUB擴展，可以連接127個USB設(shè)備，連接的方式十分靈活。（7）CAN總線在由CAN總線構(gòu)成的單一網(wǎng)絡(luò)中，理論上可以掛接無數(shù)個節(jié)點。實際應(yīng)用中，節(jié)點數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制。CAN可提供高達1MBIT/S的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使實時控制變得非常容易。另外，硬件的錯誤檢定特性也增強了CAN的抗電磁干擾能力。當(dāng)信號傳輸距離達到10KM時，CAN仍可提供高達50KBIT/S的數(shù)據(jù)傳輸速率。,92UART串行擴展接口,921串行口工作方式922UART串行擴展應(yīng)用實例,,921串行口工作方式,串行口有四種工作方式，每一種工作方式都有自己的特點。其中方式0是8位同步通信方式，用于串/并或并/串轉(zhuǎn)換中，常用的串/并轉(zhuǎn)換芯片有74LS164和并/串轉(zhuǎn)換芯片74LS165等。74LS164是一個雙列直插式8位串入/并出移位寄存器，其引腳如下圖所示。其引腳定義如下A同步串行數(shù)據(jù)輸入端B同步串行數(shù)據(jù)輸入端Q0～Q78位并行數(shù)據(jù)輸出端CK時鐘脈沖輸入端CLR數(shù)據(jù)清除端清除輸出數(shù)據(jù)，通常用在移位完成時GND接地端VCC電源端,921串行口工作方式,74LS165是一個雙列直插式8位并入/串出移位寄存器，其引腳如下圖所示。其引腳定義如下LD重新裝載數(shù)據(jù)端通常用在數(shù)據(jù)完全移出后CK內(nèi)部數(shù)據(jù)移位時鐘脈沖輸入端D0～D7并行數(shù)據(jù)輸入端Q11取反串行輸出端GND接地端Q11串行輸出端SE用于填充數(shù)據(jù)移出后的空位的邏輯電平信號COK和CK聯(lián)合控制數(shù)據(jù)移動VCC電源端,921串行口工作方式,,,74LS164引腳圖74LS165引腳圖,922UART串行擴展應(yīng)用實例,【例1】利用74LS164串行輸入并行輸出芯片作一個簡單的電子鐘，要求四個數(shù)碼管顯示時鐘；其中LED1顯示小時的十位，LED2顯示小時的個位，LED3顯示分鐘的十位，LED4顯示分鐘的個位。解原理圖如下圖，采用單片機的串行口輸出字形碼，用74LS164和74LS138作為擴展芯片。74LS164的功能是將AT89C2051串行通信口輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅(qū)動LED數(shù)碼管。74LS138是一個3線8線譯碼器，它將單片機輸出的地址信號譯碼后動態(tài)驅(qū)動相應(yīng)的LED。因74LS138電流驅(qū)動能力較小，故用末級驅(qū)動三極管9013作為地址驅(qū)動。將4只LED的字段位都連在一起，它們的公共端則由74LS138分時選通，這樣任何一個時刻，都只有一位LED在點亮，也即動態(tài)掃描顯示方式，其優(yōu)點使用串行口進行LED通信程序編寫相當(dāng)簡單，用戶只需將需顯示的數(shù)據(jù)直接送串口發(fā)送緩沖器，等待串行中斷即可。,922UART串行擴展應(yīng)用實例,,串行動態(tài)LED掃描電路,P32P33,TXRX,922UART串行擴展應(yīng)用實例,下面是一個簡單的動態(tài)掃描程序，如果再利用上第六章的定時器就可做成一個完整的電子鐘，四個數(shù)碼管顯示為0000這種形式。在本例中冒號就不顯示出來了，分別用20H、21H、22H、23H地址存放時間的時鐘的十位、時鐘的個位、分鐘的十位、分鐘的個位。用中斷方式做一個不帶時鐘芯片的電子鐘，請讀者自己完成。,922UART串行擴展應(yīng)用實例,參考程序,922UART串行擴展應(yīng)用實例,參考程序,93I2C串行擴展總線,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理932I2C總線的軟件模擬933I2C串行擴展應(yīng)用實例,,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,I2C總線是芯片間串行傳輸總線。它用數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL兩根線實現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可方便地構(gòu)成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。I2C總線采用了器件地址的硬件設(shè)置方法，通過軟件尋址完全避免了器件的片選線尋址方法，從而使硬件系統(tǒng)具有簡單靈活的擴展方法。按照I2C總線規(guī)范，總線傳輸中的所有狀態(tài)都生成相對應(yīng)的狀態(tài)碼，系統(tǒng)中的主機能夠依照這些狀態(tài)碼自動地進行總線管理，用戶只要在程序中裝入這些標準處理模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)操作要求完成I2C總線的初始化，啟動I2C總線，就能自動完成規(guī)定的數(shù)據(jù)傳送操作。,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,,I2C總線接口電路結(jié)構(gòu),931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,I2C總線接口為開漏或開集電極輸出，需加上拉電阻。系統(tǒng)中所有的單片機、外圍器件都將數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL的同名端相連在一起，總線上的所有節(jié)點都由器件和管腳給定地址。系統(tǒng)中可以直接連接具有I2C總線接口的單片機，也可以通過總線擴展芯片或I/O口的軟件仿真與I2C總線相連。在I2C總線上可以掛接各種類型的外圍器件，如RAM/EEPROM、日歷/時鐘芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、以及由I/O口、顯示驅(qū)動器構(gòu)成的各種模塊。,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,SDA和SCL都是雙向線路，都通過一個電流源或上拉電阻連接到正的電源電壓；當(dāng)總線空閑時，這兩條線路都是高電平；連接到總線的器件輸出級必須是漏極開路或集電極開路才能執(zhí)行線與的功能。I2C總線上數(shù)據(jù)的傳輸速率在標準模式下可達100KBIT/S。在快速模式下可達400KBIT/S。在高速模式下可達34MBIT/S。連接到總線的接口數(shù)量只由總線電容是400PF的限制決定關(guān)于高速模式主機器件的信息。,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,I2C總線上數(shù)據(jù)傳送的基本單位為字節(jié)，采用低位在前的格式。主從器件之間一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)稱為一幀，由啟動信號、若干個數(shù)據(jù)字節(jié)和應(yīng)答位以及停止信號組成。I2C的主要命令只有讀、寫兩種，雖然讀寫的字節(jié)根據(jù)具體器件的不同而不同，但其時序關(guān)系不會發(fā)生改變。下位機只要具備I2C的基本時序即可。這些基本時序包括啟動、寫字節(jié)、讀字節(jié)、應(yīng)答位、停止信號，并可以組合成兩個子程序讀N字節(jié)子程序、寫N字節(jié)子程序。,931I2C總線的結(jié)構(gòu)原理,I2C總線最顯著的特點是規(guī)范的完整性、結(jié)構(gòu)的獨立性和用戶使用時的“傻瓜”化。I2C總線有嚴格的規(guī)范，如接口的電氣特性、信號時序、信號傳輸?shù)亩x、總線狀態(tài)設(shè)置、總線管理規(guī)則及總線狀態(tài)處理等。在I2C總線規(guī)范中，總線上的器件節(jié)點的電氣特性及地址給定都具有較強的獨立性，而且各節(jié)點上的器件、模塊都有相對獨立的地址編號。嚴格、完善的規(guī)范，并將這些規(guī)范的應(yīng)用盡可能“傻瓜”化，除了有充分的硬件支持外，在軟件方面，PHILIPS公司為用戶提供了一套完善的總線狀態(tài)處理軟件包，以致于用戶可以不去熟悉I2C總線的規(guī)范，不去理睬總線的管理方法，只要掌握I2C總線的應(yīng)用程序設(shè)計方法就可方便地使用I2C總線，并且能很快地掌握I2C總線系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計方法。,932I2C總線的軟件模擬,1產(chǎn)生起始位和停止位I2C總線的起始和停止條件如下圖所示。分別用P10和P11模擬I2C總線的時鐘線和數(shù)據(jù)線，則可給時鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA賦值。程序如下,,932I2C總線的軟件模擬,2發(fā)送起始條件當(dāng)時鐘SCL為高電平時，數(shù)據(jù)線SDA從高電平向低電平切換表示起始條件，即啟動I2C總線數(shù)據(jù)傳送。模擬時序產(chǎn)生時鐘SCL和SDA發(fā)送的起始條件子程序如下使用不同頻率的晶體振蕩器，則要相應(yīng)增刪程序段中NOP指令的條數(shù)，以滿足時序的要求。,,932I2C總線的軟件模擬,3發(fā)送停止條件當(dāng)時鐘SCL為高電平時，數(shù)據(jù)線SDA由低電平向高電平切換表示停止條件，即停止I2C總線數(shù)據(jù)傳送。模擬時序產(chǎn)生時鐘SCL和SDA發(fā)送的停止條件子程序如下使用不同頻率的晶體振蕩器，則要相應(yīng)增刪程序段中NOP指令的條數(shù)，以滿足時序的要求。,,932I2C總線的軟件模擬,4發(fā)送應(yīng)答位、非應(yīng)答位子程序I2C總線上的第9個時鐘脈沖對應(yīng)于應(yīng)答位，當(dāng)該位為低電平表示應(yīng)答ACK，當(dāng)該位為高電平表示非應(yīng)答ACK。I2C總線的應(yīng)答位和非應(yīng)答位如下圖所示。發(fā)送ACK和ACK子程序如下。,,,,,SDA,SCL,932I2C總線的軟件模擬,1發(fā)送應(yīng)答位ACK由上圖可知，當(dāng)發(fā)送應(yīng)答位ACK時，只需將SDA設(shè)為低電平、SCL設(shè)為高電平，其區(qū)間的長短根據(jù)晶振的頻率確定，即改變下列子程序中的NOP數(shù)即可達到要求，發(fā)送ACK子程序如下,,,932I2C總線的軟件模擬,2發(fā)送非應(yīng)答位由上圖可知，當(dāng)發(fā)送非應(yīng)答位ACK時，只需將SDA設(shè)為高電平、SCL設(shè)為高電平，其區(qū)間的長短根據(jù)晶振的頻率確定，即改變下列子程序中的NOP數(shù)即可達到要求，發(fā)送ACK子程序如下,,,,,932I2C總線的軟件模擬,5應(yīng)答位檢查子程序根據(jù)I2C總線協(xié)議，在接收到一個字節(jié)后，要發(fā)送一個應(yīng)答位以供檢查，此時可設(shè)置一個標志位表示應(yīng)答狀態(tài)。當(dāng)檢查結(jié)果為正常應(yīng)答時，則標志位置0；否則，標志位置0。應(yīng)答位檢查子程序如下,,,932I2C總線的軟件模擬,6字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序根據(jù)I2C總線協(xié)議，數(shù)據(jù)在時鐘線為低電平時變化，高電平時穩(wěn)定，每一個時鐘脈沖傳送一位。模擬I2C總線的SDA接在并行口線，并口中無移位寄存器，要通過指令完成移位后再從SDA串行輸出。I2C總線的字節(jié)數(shù)據(jù)傳送如下圖所示。將待發(fā)送的字節(jié)存于累加器A中，字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序如下,,,,932I2C總線的軟件模擬,,,,字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序,932I2C總線的軟件模擬,7字節(jié)數(shù)據(jù)接收子程序根據(jù)I2C總線協(xié)議，數(shù)據(jù)必須在時鐘處于高電平期間，數(shù)據(jù)穩(wěn)定時才能讀取數(shù)據(jù)，在經(jīng)過八次的時鐘轉(zhuǎn)換后，讀出八位即一個字節(jié)數(shù)據(jù)。I2C總線起始字節(jié)如下圖所示。將讀出的字節(jié)數(shù)據(jù)存于R5中，接收字節(jié)數(shù)據(jù)子程序如下,,,,,932I2C總線的軟件模擬,,,,接收字節(jié)數(shù)據(jù)子程序,932I2C總線的軟件模擬,8多個字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序在完成上述模擬子程序后，根據(jù)I2C總線協(xié)議，可編寫多個字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序。要發(fā)送的字節(jié)數(shù)存放在R5中，要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的第一個數(shù)據(jù)的地址為40H，外圍器件的地址存放在60H中，參考程序如下,,,,,932I2C總線的軟件模擬,9多個字節(jié)數(shù)據(jù)接收子程序根據(jù)I2C總線協(xié)議，同樣可編寫多個字節(jié)數(shù)據(jù)接收子程序。要接收的字節(jié)數(shù)存放在R5中，要接收的數(shù)據(jù)塊存放的首地址為50H，外圍器件的地址存放在60H中，參考程序如下,,,,,933I2C串行擴展應(yīng)用實例,【例2】將AT89C2051片內(nèi)RAM40H～47H單元中的八個8位數(shù)據(jù)通過I2C總線接口傳送到存儲器AT24C01的50H～57H單元中。解AT24C01是ATMEL公司生產(chǎn)的具有I2C總線接口的E2PROM，是目前應(yīng)用較多的AT24C系列存儲器中的一種，芯片存儲容量為1KB1288位。AT24C01引腳如下圖所示。其引腳定義如下SCL串行時鐘端。SDA串行數(shù)據(jù)端，漏極開路，需接上拉電阻到VCC。WP寫保護，當(dāng)WP為高電平時存儲器只讀；當(dāng)WP為低電平時存儲器可讀可寫。A2～A0芯片地址。,,933I2C串行擴展應(yīng)用實例,AT89C2051與AT24C01通過串行總線接口傳送數(shù)據(jù)的接線如下圖所示。因AT89C2051沒有I2C總線接口，可用軟件的辦法來模擬I2C總線操作。P10模擬I2C總線的時鐘線SCL，P11模擬I2C總線的數(shù)據(jù)線SDA。,,AT89C2051與AT24C01的接口接線,933I2C串行擴展應(yīng)用實例,AT24C01的讀寫操作有多種形式，寫操作有兩種類型字節(jié)寫和頁面寫；讀操作有三種類型讀當(dāng)前地址內(nèi)容、讀隨機地址內(nèi)容和讀順序地址內(nèi)容。AT24C01寫N個字節(jié)數(shù)據(jù)的操作時序如下圖所示，AT24C01讀N個字節(jié)數(shù)據(jù)的操作時序如下圖所示。,,933I2C串行擴展應(yīng)用實例,上圖中器件地址說明如下①器件地址碼的第7～4位從器件地址位，用于確認器件的類型。AT24C01的器件地址碼為1010，1010表示從器件為串行E2PROM。②器件地址碼的第3～1位1～8片的片選或存儲器內(nèi)的頁面地址選擇位。此三個控制位用于選片或者內(nèi)部頁面選擇。如在存儲容量8KB10248位的AT24C08內(nèi)部，存儲矩陣分為4個頁面，每一頁面有256個字節(jié)。通過器件地址碼的第2位和第1位，可以選擇數(shù)據(jù)讀寫的頁面。③器件地址碼的第0位讀、寫R/W操作控制碼。若此位為1，下一字節(jié)進行讀操作R；此位為0，下一字節(jié)進行寫操作W。,,933I2C串行擴展應(yīng)用實例,編程說明AT24C01每接收一個字節(jié)后，都必須發(fā)送一個確認應(yīng)答信號位ACK，即時序中的響應(yīng)信號。此時AT89C2051必須產(chǎn)生一個與此確認位相應(yīng)的時鐘脈沖。AT24C01在讀寫操作時，具有地址自動加1功能，即讀、寫完某一地址空間后，會自動指向下一個地址單元。將AT89C2051片內(nèi)RAM40H～47H單元中的八個8位數(shù)據(jù)通過I2C總線接口傳送到存儲器AT24C01的50H～57H單元中，參考子程序如下。程序中用到的子程序均為932節(jié)所編寫的模擬I2C總線的子程序。,,參考子程序,,94SPI串行擴展接口,941SPI總線的結(jié)構(gòu)原理942SPI總線的軟件模擬943SPI串行擴展應(yīng)用實例,,941SPI總線的結(jié)構(gòu)原理,SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，允許MCU與各種外圍設(shè)備以同步串行方式進行通信來交換信息。SPI總線接口一般使用4根線串行時鐘線SCK、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機選擇線SS。由于SPI系統(tǒng)總線只需3根公共的時鐘數(shù)據(jù)線和若干位獨立的從機選擇線，在SPI從設(shè)備較少而沒有總線擴展能力的單片機系統(tǒng)中使用特別方便。SPI總線包括1根串行同步時鐘信號線以及2根數(shù)據(jù)線。SPI總線接口電路結(jié)構(gòu)如下圖所示。,941SPI總線的結(jié)構(gòu)原理,,SPI總線接口電路結(jié)構(gòu),941SPI總線的結(jié)構(gòu)原理,SPI模塊為了和外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)外設(shè)工作要求，其輸出的串行同步時鐘極性和相位可以進行配置。時鐘極性CPOL對傳輸協(xié)議沒有重大的影響。如果CPOL0，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為低電平；如果CPOL1，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為高電平。時鐘相位CPHA能夠用于選擇兩種不同的傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。如果CPHA0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿上升或下降數(shù)據(jù)被采樣；如果CPHA1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿上升或下降數(shù)據(jù)被采樣。SPI主模塊和與之通信的外設(shè)間時鐘相位和極性應(yīng)該一致。,941SPI總線的結(jié)構(gòu)原理,特點由于SPI系統(tǒng)總線一共只需3～4位數(shù)據(jù)線和控制線即可實現(xiàn)與具有SPI總線接口功能的各種I/O器件進行連接，而擴展并行總線則需要8根數(shù)據(jù)線、8～16位地址線、2～3位控制線，因此，采用SPI總線接口可以簡化電路設(shè)計，節(jié)省很多常規(guī)電路中的接口器件和I/O口線，提高設(shè)計的可靠性。應(yīng)用在MCS–51系列等不具有SPI接口的單片機組成的智能儀器和工業(yè)測控系統(tǒng)中，當(dāng)傳輸速度要求不是太高時，使用SPI總線可以增加應(yīng)用系統(tǒng)接口器件的種類，提高應(yīng)用系統(tǒng)的性能。,942SPI總線的軟件模擬,對于沒有提供SPI接口的單片機而言，通?？墒褂密浖霓k法來模擬SPI的總線操作，包括串行時鐘、數(shù)據(jù)輸入和輸出。ATMEL公司生產(chǎn)的EEPROM具有SPI接口，存儲容量為4KB的AT25040就有SPI接口，MCS–51系列單片機與AT25010的SPI總線接口接線如下圖所示。圖中，P10模擬SPI的數(shù)據(jù)輸出端MOSI，P11模擬SPI的SCK輸出端，P12模擬SPI的從機選擇端SS，P13模擬SPI的數(shù)據(jù)輸入端MISO。下面給出模擬SPI串行輸入、串行輸出和串行輸入/輸出的3個子程序。,,1MCU串行輸入子程序SPIIN從AT25040的SO端接收8位數(shù)據(jù)并放入寄存器R0中。參考程序如下,,2MCU串行輸出子程序SPIOUT將MCS–51單片機中R0寄存器的內(nèi)容傳送到AT25040的SI端。參考程序如下,,3MCU串行輸入/輸出子程序SPIIO將MCS–51單片機R0寄存器的內(nèi)容傳送到AT25040的SI端，同時從AT25040的SO端接收8位數(shù)據(jù)。參考程序如下,,942SPI總線的軟件模擬,這些子程序適用于在串行時鐘的上升沿輸入和下降沿輸出的各種串行外圍接口芯片如D/A和A/D轉(zhuǎn)換芯片、實時時鐘芯片、LED顯示驅(qū)動芯片等。對于下降沿輸入、上升沿輸出的各種串行外圍接口芯片，只要改變P11的輸出電平順序，這些子程序也同樣適用。如先置P11為低電平，之后再次置P11為高電平，再置P11為低電平等等。,,943SPI串行擴展應(yīng)用實例,【例3】將AT89C2051片內(nèi)RAM30H、31H單元中的16位數(shù)據(jù)通過SPI總線接口傳送到數(shù)/模轉(zhuǎn)換器TLC5615。解TLC5615是3線串行總線接口10位電壓輸出數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，它既可與單片機的SPI總線接口相連接，又可與單片機的MICROWIRE總線接口相連接。TLC5615內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。,943SPI串行擴展應(yīng)用實例,,TLC5615內(nèi)部結(jié)構(gòu),943SPI串行擴展應(yīng)用實例,TLC5615通過固定增益為2的運放緩沖電阻網(wǎng)絡(luò)，把10位數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓。在TLC5615芯片上電時，內(nèi)部電路把D/A寄存器復(fù)位為0。其輸出具有與基準輸入相同的極性，表達式為VO2REFCODE/1024其中，CMOD是通過串行總線接口輸入的待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；REF是基準電壓。TLC5615最大的串行時鐘速率不超過14MHZ，10位DAC的建立時間為125ΜS，通常更新速率限制至80KHZ以內(nèi)。TLC5615的16位移位寄存器在SCLK的控制下從DIN引腳輸入數(shù)據(jù)，高位在前，低位在后。16位移位寄存器中間的10位數(shù)據(jù)在上升沿的作用下輸入10位的D/A寄存器供給D/A轉(zhuǎn)換。,943SPI串行擴展應(yīng)用實例,AT89C2051與TLC5615通過串行總線接口傳送8位數(shù)據(jù)的接線如下圖所示。因AT89C2051沒有SPI接口，可用軟件的辦法來模擬SPI的總線操作。P11模擬SPI的數(shù)據(jù)輸出端MOSI，P12模擬SPI的SCK輸出端，P12模擬SPI的從機選擇端SS；TLC5615是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，不會向AT89C2051發(fā)送數(shù)據(jù)，故不需要模擬SPI的數(shù)據(jù)輸入端MISO。,,943SPI串行擴展應(yīng)用實例,AT89C2051將片內(nèi)RAM30H、31H單元中的16位數(shù)據(jù)傳送到TLC5615的參考程序如下,,943SPI串行擴展應(yīng)用實例,,參考程序,本章小結(jié),單片機中目前常用的串行擴展總線和接口可分為以下幾類UART串行擴展接口、I2C總線、SPI總線、MICROWARE總線、1WIRE總線、USB總線和CAN總線。I2C總線是芯片間串行傳輸總線。它用兩根線實現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可方便地構(gòu)成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。I2C總線簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，易于實現(xiàn)模塊化和標準化。SPI總線是同步串行外設(shè)接口。允許MCU與各種外圍設(shè)備以同步串行方式進行通信來交換信息?？芍苯优c多種標準外圍器件直接接口，采用SPI設(shè)備可簡化電路設(shè)計。模擬I2C總線的應(yīng)用程序可使沒有I2C總線的單片機也能使用I2C總線技術(shù)。模擬SPI總線的應(yīng)用程序也可使沒有SPI總線的單片機也能使用I2C總線技術(shù)。CAN總線是多主機局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。USB總線是計算機串行通信協(xié)議。是即插即用的，數(shù)據(jù)傳輸速度快，擴展方便，連接的方式十分靈活。MICROWARE總線是串行同步雙工通訊接口。1WIRE總線也是一種串行通信協(xié)議。,,習(xí)題,1串行擴展與并行擴展相比的主要優(yōu)點是什么2簡述I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸方法。3常用模擬I2C總線的應(yīng)用子程序有哪些4簡述SPI總線的數(shù)據(jù)傳輸方法
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