《单片机原理及应用》电子教案_1
《单片机原理与应用》电子教案
《单片机原理与应用》电子教案一、课程概述本节课将介绍单片机的基本原理和应用。
主要包括单片机的基本结构和工作原理、单片机的编程和调试方法、以及单片机的应用领域等内容。
通过本节课的学习，学生将掌握单片机的基本原理和应用技巧。
二、教学目标1.了解单片机的基本结构和工作原理。
2.掌握单片机的编程和调试方法。
3.熟悉单片机的应用领域和相关技术。
三、教学内容1.单片机的基本结构和工作原理1.1单片机的组成部分：中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)等。
1.2单片机的工作原理：时钟信号、指令执行、存储器访问等。
2.单片机的编程和调试方法2.1编程语言：汇编语言、高级语言(C、C++)等。
2.2编程开发环境：编译器、集成开发环境等。
2.3调试工具：仿真器、调试器等。
3.单片机的应用领域和相关技术3.1嵌入式系统：定义、特点、应用领域等。
3.2单片机在工业控制、通信、家电等领域的应用。
3.3单片机的相关技术：串口通信、并行通信、中断技术等。
四、教学方法1.理论讲解：通过讲解PPT和示意图，介绍单片机的基本原理和应用。
2.实例演示：通过实际案例，演示单片机的编程和调试方法。
3.实验操作：设计一系列的实验，让学生亲自操作单片机进行编程和调试。
五、教学评估1.课堂练习：布置一些课后习题，让学生进行自主学习。
2.实验报告：要求学生编写实验报告，总结实验过程和结果。
3.课程作业：布置一些小项目，要求学生利用单片机完成一定的任务。
六、教学资源1.教材：《单片机原理与应用》。
2.PPT和示意图：包括单片机的基本原理和应用案例。
3.实验装置：提供一套单片机实验装置，供学生进行编程和调试实验。
七、教学进度安排第一课时：介绍单片机的基本结构和工作原理。
第二课时：讲解单片机的编程和调试方法。
第三课时：介绍单片机的应用领域和相关技术。
第四课时：进行实验操作和评估。
八、教学反思通过本节课的学习，学生对单片机的基本原理和应用有了更深的理解。
《单片机原理及应用》第1章 绪论.
上午11时26分58秒
图1广-2东松单山片职业机技术内学部院课结件制构作组示意图
1. 3 单片机的发展过程与应用领域 1.3.1 单片机的发展过程
单芯片微机形成阶段
1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机 。 8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根 I/O线和1个8位定时/计数器。
D0 100 D1 101 ... Dm 10m n
(Di 10i ) im
例如，十进制数47.25按权展开为：
47.25=4×101+7×100+2×10-1+5×10-2
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.1 数制及其转换
1.二进制数及其转换
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.3 原码、反码、补码
结论1
三种编码的最高位为符号位，“0”表示正，“1” 表示负。
对于正数，三种编码的表示方法相同。 对于负数，三种编码的符号位均为1，数值部分 不同。 8位二进制数的原码、反码和补码所能表示的数
值范围是不完全相同的。
1.1.1 数制及其转换
2.十六进制数及其转换
（1）十六进制数的特点
每一位是0~9、A~F中的一个数码，基数是16 运算规则：逢十六进一，借一当十六
（2）十六进制数的转换
十六进制数 二进制数：一拉四法。 二进制数 十六进制数：四合一法。 十六进制数与十进制数间的转换类似于二进制
上午11时26分58秒
广东松山职业技术学院课件制作组
1.1.4 BCD码和字符的ASCII码
计算机只能识别“0”和“1”两个符号， 而计算机处理的信息却有多种形式，例 如数字、标点符号、运算符号、各种命 令、文字和图形等。要表示这么多的信 息并识别它们，必须对这些信息进行编 码。计算机中根据信息对象不同，编码 的方式也不同。常见的码制有BCD码和 ASCII码等。
单片机原理与技术应用电子教案
单片机原理与技术应用电子教案一、教学目标1.了解单片机的基本原理和功能。
2.掌握单片机的基本编程方法。
3.了解单片机在各种电子设备中的应用。
二、教学重点1.单片机的基本原理和功能。
2.单片机的基本编程方法。
三、教学难点1.单片机的应用技术。
2.单片机的编程方法。
四、教学准备1.投影仪、电脑。
2.单片机开发板、材料和工具。
五、教学过程1.导入（5分钟）教师通过投影仪展示一个装有单片机的电子设备，让学生猜测这个设备是干什么用的，引导学生思考单片机的应用。
2.讲解单片机的基本原理和功能（15分钟）教师用简单明了的语言讲解单片机的基本原理和功能，包括：什么是单片机、单片机的构成、单片机的工作原理和功能等。
3.演示单片机的应用（15分钟）教师通过投影仪演示单片机的应用实例，例如：温度控制器、计数器、闹钟等。
让学生看到单片机在各种电子设备中的应用。
4.讲解单片机的编程方法（15分钟）5.学生实践（30分钟）6.展示和总结（10分钟）学生根据自己的实践结果，展示自己编写的单片机程序，并对实践过程和结果进行总结。
同时，教师也对学生的实践成果进行评价和点评。
七、课后作业1.回顾并整理本节课的知识点，完成课后习题。
2.自主学习单片机的更多应用，并写出应用实例。
3.收集一些与单片机有关的技术信息。
八、教学反思本节课通过讲解、演示和实践相结合的教学方式，使学生更加直观地了解单片机的基本原理和功能，并掌握了单片机的基本编程方法。
同时，通过实践操作，还培养了学生的动手能力和解决问题的能力。
但是，由于时间的限制，学生的实践操作过程较紧凑，可能影响到学生的理解和掌握程度。
下次教学可以考虑适当延长实践操作的时间，让学生更好地掌握单片机的应用技术。
《单片机原理与应用(第2版)》教学讲义 单元教学设计1
一、教学方案教学单元1-1. 微型计算机数制及其转换学时 4 学习情境1. 工程用计算器数制转换验证工作任务1.利用用工程用计算器进行数制转换使用方法。
2.找出数制特点及数制转换的规律，并进行换算。
3.用计算器验证结果。
任务结果1.将工程用计算器使用方法记录到任务书的过程记录中。
2.通过示例分析数制特点和数字转换规律，经过计算器验证后记录到任务书的过程记录中。
3.结合课后练习，将结果存在记录到任务书中。
专业班级授课地点能力目标1.能够利用数制转换规律，灵活进行数制间的转换。
2.能够知道不同数制之间的特点，如何进行辨别。
3.能够根据不同的例题进行数制转换，具备检错和纠错、自我学习的能力。
知识重点难点知识：1.三种数制的特点和表示方法；2.二—十数制之间的转换；3.二—十六数制之间的转换；4.十—十六数制之间的转换。
重点与难点：如何将不同数制的转换机理讲清楚。
专业词汇或简写二进制、十进制、十六进制、B、D、H、BCD、ASCII。
教学资源1.主教材：《单片机原理与应用》。
2.辅助材料：任务书1和过程监控表1。
3.教学课件1。
4.工程用计算器每组1个。
5.教材课后练习。
6.尽可能提供电子网络教室，或多媒体教室。
学生知识能力准备具备数字电路、计算机硬件组装。
教学方法1.讲授法。
在整个课程进行之前介绍本专业的职业岗位和典型工作任务，介绍基于典型工作任务的课程体系。
介绍《单片机原理与应用》课程在课程体系中的地位和作用，使学生明确学习方向，增强学习动力。
教师结合课件，讲授关于数制的相关理论知识，找出转换规律。
2.任务驱动。
学习情境采用任务驱动法进行实施，先让每组通过计算器演示数字之间的转换效果，结合讲授法知识，每位学生的每项工作任务必须正确完成，才能进行到下一个任务，在工作任务的驱动和全程任务考核评价的监控下，培养学生作风严谨和坚持不懈的职业责任感。
3.自学法。
结合教师所讲知识，教材上列举简单的例子，留一些练习与任务在课堂，安排学生演练，加深对所学理解。
单片机原理与应用教案单片机完全教程
第一讲单片机基础知识教学方法:讲授法授课时数:2学时教学目的:1、了解单片机的基础知识。
2、了解单片机的发展概况。
3、熟悉数制的转换。
教学重点：单片机的含义及作用教学难点:数制间的转换第一章单片机基础知识§1-1 单片机概述一、什么是单片机？计算机（微型）的系统结构：如图1所示。
图1 微机系统结构多板机：单板机：Z80单片机：Intel MCS-51，体积小，功能强，可靠性高，价格低。
以最小系统或单片机扩展系统出现在：家用电器，智能仪表，工业过程控制，航空，汽车等领域。
单片机特点：（1）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM：8KB以下；内RAM：256KB以内。
（2）可靠性高（3）易扩展（4）控制功能强（5）易于开发单片机发展分四个阶段：第一阶段（74年~76年）初级阶段：仙童公司F8（8位CPU，64KB）第二阶段（76年~78年）低性能单片机：Intel公司MCS-48（8位CPU）第三阶段（78年~83年）高性能单片机：Intel公司MCS-51、Motorola 6801、Z8 第四阶段（83年~今）新一代单片机（单片微控制器）：AT89C51(Atmel)二、单片机系统的组成1、硬件部分运算器CPU 寄存器组控制器内存片内单片机片外中断控制逻辑并行I / O通用接口串行UART定时/ 计数器T / C定时/ 计数器：8253模数转换器：ADC 0809数模转换器：DAC 0832外围器件（片外扩展接口）串行通信扩展：8251并行通信扩展：8255A、8155驱动器DSP等2、软件部分（即程序）需用户自已开发，根据指令系统进行设计。
某些功能硬件可以实现，软件也可以实现。
硬件实现——速度快，占CPU时间少；但电路复杂、成本高。
软件实现——简化硬件电路设计，可靠性高，成体低，占CPU时间少，实时性差，此外，还需开发设备。
§1-2计算机中数的表示及运算计算机只识别和处理数字信息，数字是以二进制数表示的；它易于物理实现，同时，资料存储、传送和处理简单可靠；运算规则简单，使逻辑电路的设计、分析、综合、方便，使计算器具有逻辑性。
单片机原理及应用电子教案
单片机原理及应用电子教案单片机是一种集成电路芯片，内部集成了处理器、存储器和输入输出接口等功能，具有高度集成、功能强大、体积小、功耗低等特点。
它广泛应用于电子设备和控制系统中，可以用来实现各种电子产品的控制、通信和数据处理等功能。
一、单片机的原理1.单片机的组成单片机内部包含CPU、RAM、ROM、输入输出口和时钟等基本模块。
其中，CPU负责指令的执行和数据的处理，RAM用于存储临时数据，ROM用于存储程序代码，输入输出口则可以连接外部设备和传感器。
2.单片机的工作原理单片机的工作原理是根据程序控制，通过读取存储在ROM中的指令，然后执行相应的操作。
它可以根据外部输入信号产生响应的输出信号，实现控制和通信功能。
其工作流程为：初始化单片机系统→读取指令→执行指令→循环执行。
3.单片机的编程语言单片机的编程语言有汇编语言和高级语言两种。
汇编语言是由机器指令组成，编写过程比较复杂，但执行效率高。
而高级语言则更加简单易学，如C语言和基于C语言的一些单片机编程语言，如Keil、IAR等。
二、单片机的应用1.控制系统单片机可以用来构建各种控制系统，如温湿度控制系统、照明控制系统、电机控制系统等。
它能够通过读取传感器的数据，并根据预设的规则进行判断和响应，从而实现对设备的控制和自动化操作。
2.电子产品单片机在电子产品中的应用非常广泛，如家用电器、数码产品、通信设备等。
它可以提供各种功能，如定时、计数、存储等，使得电子产品更加智能化和便捷化。
3.测量仪器单片机可以用于构建各种测量仪器，如温度计、电压表、频率计等。
通过读取传感器的数据，并进行数据处理和显示，可以实现各种测量功能，并且具有精度高、稳定性好等优点。
4.通信系统单片机可以用于构建各种通信设备，如手机、无线对讲机等。
它可以进行数据处理和信号处理，并通过无线或有线的方式与其他设备进行通信，实现信息的传输和交换。
总之，单片机作为一种集成电路芯片，具有高度集成、功能强大、体积小、功耗低等特点，广泛应用于电子设备和控制系统中。
单片机原理课程教案
（一）课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步，计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展，本课程是信息类基础课程之一，是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。
通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法，以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。
并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。
通过本课程的教学，学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构，能用汇编语言进行程序设计，具备应用单片机知识分析解决工程实际问题，设计较复杂的单片机应用系统能力。
（二）课程教学重点和难点1、重点：硬件结构；指令系统；系统扩展和应用；外围接口技术。
2、难点：指令系统；外围接口技术。
（三）教学方法理论与实验相结合（四）课时安排总课时：64课时，其中：理论课时48，实验课时16。
（五）考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。
平时的考核主要有三个方面：课堂、课外、实验。
课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等；课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等；实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
（六）参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室：计算机教研室教师姓名：申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课（1）单片机是什么？它的主要特点和应用的领域。
（2）计算机中数据有哪些表示？二进制、八进制、十进制、十六进制；原码、反码、补码；ASCII码、BCD码。
2、课程内容本章的主要知识点有：知识点1：单片机的概念。
知识点2：单片机主流机型。
知识点3：80C51系列简介。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第1章绪论
十进制数 0 1 2 3 4
BCD码 0000B 0001B 0010B 0011B 0100B
十进制数 5 6 7 8 9
BCD码 0101B 0110B 0111B 1000B 1001B
2020/4/2
6
1.1.3 计算机中带符号数的表示
原码、机器数及其真值
原码：数的值用其绝对值表示，最高位作为符号位 机器数：数在计算机内的表示形式 真值：数本身
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 （高职高专教育）
单片机原理及应用技术
（第3版）
主编 李全利
课程特点：
实践性强，旨在应用 硬件、软件结合紧密
学习方法：
课前预习，课后复习 软硬兼顾，上机实践 广阅书刊，用好网络
2020/4/2
2
第1章 绪论
1.1 数制与编码的简单回顾 1.2 电子计算机概述 1.3 单片机的发展过程及产品近况 1.4 单片机的特点及应用领域 1.5 单片机应用系统开发过程 1.6 µVision 集成开发环境简介
输入设备
存储器
输出设备
控制器
运算器
2020/4/2
14
电子计算机经历了五个年代
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 大规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机
结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的计算机的经 典结构框架。
2020/4/2
15
1.2.2 微型计算机的组成及其应用形态
微处理器
1971年1月， INTEL公司将：
运算器 控制器 一些寄存器 集成在一个芯片 上----微处理器
4004微处理器
2020/4/2
16
微型计算机
微 处 理 器
单片机原理及应用电子教案
单片机原理及应用电子教案第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的特点与应用领域1.3 单片机的组成部分及工作原理1.4 单片机的发展趋势与前景第二章：单片机的基本组成原理2.1 中央处理器（CPU）2.2 存储器2.3 输入/输出接口（I/O）2.4 时钟电路与复位电路2.5 电源电路第三章：单片机编程基础3.1 指令系统与编程语言3.2 程序设计基本步骤与方法3.3 常用编程软件与开发环境3.4 编程实例与技巧第四章：单片机中断系统与定时器/计数器4.1 中断系统概述4.2 中断处理程序的编写与实现4.3 定时器/计数器的基本原理与编程4.4 定时器/计数器的应用实例第五章：单片机串行通信接口5.1 串行通信的基本概念与标准5.2 单片机串行通信接口及其编程5.3 串行通信协议与波特率的计算5.4 串行通信应用实例第六章：单片机外围设备与接口技术6.1 并行接口与I/O扩展6.2 模拟量接口与ADC/DAC转换6.3 键盘接口与扫描原理6.4 显示器接口与驱动电路6.5 常用外围设备及其接口技术第七章：单片机在工业控制中的应用7.1 工业控制概述与单片机的作用7.2 常用工业控制算法与实现7.3 工业现场通信协议与接口技术7.4 工业控制系统实例分析7.5 单片机在工业控制中的挑战与发展趋势第八章：单片机在嵌入式系统中的应用8.1 嵌入式系统概述8.2 嵌入式系统设计与开发流程8.3 嵌入式操作系统与中间件8.4 嵌入式系统中的单片机选型与接口技术8.5 嵌入式系统应用实例分析第九章：单片机编程进阶技巧与优化9.1 编程规范与风格9.2 常用算法与数据结构9.3 编程优化技巧与方法9.4 代码调试与测试9.5 高级编程技术与实例分析第十章：单片机项目实践与创新10.1 单片机项目实践流程与方法10.2 创新性单片机项目设计与实践10.3 项目案例分析与点评10.4 单片机竞赛与创新活动指导10.5 单片机技术在未来的发展展望重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程解析：单片机的定义是理解其原理和应用的基础，了解其发展历程有助于我们更好地理解其发展趋势和应用领域的拓展。
单片机原理及应用电子教案
单片机原理及应用电子教案第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和特点。
3. 熟悉单片机在现代工业中的应用领域。
教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类及特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机在现代工业中的应用领域。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 采用演示法，展示单片机的组成原理和特点。
3. 采用案例分析法，介绍单片机在现代工业中的应用实例。
教学评估：2. 课堂讨论：组织学生就单片机在现代工业中的应用进行课堂讨论，分享各自的观点。
第二章：单片机的基本组成原理教学目标：1. 了解单片机的基本组成原理。
2. 掌握单片机的核心部件及其功能。
3. 熟悉单片机的输入/输出接口。
教学内容：1. 单片机的基本组成原理。
2. 单片机的核心部件：中央处理器（CPU）、存储器、定时器/计数器、中断控制器等。
3. 单片机的输入/输出接口。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的基本组成原理。
2. 采用实物展示法，展示单片机的核心部件及其功能。
3. 采用实验法，让学生动手操作单片机的输入/输出接口。
教学评估：1. 课后作业：要求学生绘制单片机的基本组成原理图。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和对输入/输出接口的理解程度。
第三章：单片机的编程语言及编程方法教学目标：1. 了解单片机的编程语言。
2. 掌握单片机编程的基本方法。
3. 熟悉单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学内容：1. 单片机的编程语言：汇编语言、C语言等。
2. 单片机编程的基本方法：顺序编程、分支编程、循环编程等。
3. 单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的编程语言及编程方法。
2. 采用案例教学法，分析单片机编程技巧及常见问题。
3. 采用上机实践法，让学生动手编写单片机程序。
教学评估：1. 课后作业：要求学生编写简单的单片机程序。
《单片机原理及应用》电子教案
《单片机原理及应用》电子教案第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的特点与应用领域1.3 单片机的发展趋势第二章：单片机的基本组成与工作原理2.1 单片机的硬件组成2.1.1 中央处理器（CPU）2.1.2 存储器2.1.3 输入输出接口（I/O）2.1.4 定时器/计数器2.1.5 串行通信接口2.2 单片机的工作原理2.2.1 指令执行过程2.2.2 程序执行流程2.2.3 时序与时钟第三章：单片机编程基础3.1 单片机指令系统3.1.1 指令分类3.1.2 指令格式3.1.3 指令编码3.2 汇编语言编程3.2.1 汇编语言的基本语法3.2.2 汇编语言的指令集3.2.3 汇编语言程序设计实例3.3 C语言编程3.3.1 C语言的基本语法3.3.2 单片机C语言编程要点3.3.3 C语言程序设计实例第四章：单片机应用系统设计与开发4.1 硬件设计4.1.1 选择合适的单片机4.1.2 硬件电路设计原则4.1.3 常用硬件电路4.2 软件设计4.2.1 软件设计流程4.2.2 程序调试与烧录4.2.3 软件优化与升级4.3 系统调试与测试4.3.1 调试方法4.3.2 测试内容4.3.3 故障排查与解决第五章：单片机在不同领域的应用实例5.1 家电控制领域5.2 工业控制领域5.3 嵌入式系统领域5.4 物联网领域5.5 智能交通领域第六章：单片机中断系统与定时器/计数器6.1 中断系统6.1.1 中断源6.1.2 中断优先级6.1.3 中断处理程序的编写与调用6.2 定时器/计数器6.2.1 定时器/计数器的功能6.2.2 定时器/计数器的编程方法6.2.3 定时器/计数器应用实例第七章：串行通信与USART7.1 串行通信基本概念7.1.1 串行通信的定义与分类7.1.2 串行通信的接口标准7.1.3 串行通信的波特率7.2 USART的组成与工作原理7.3 USART编程与应用7.3.1 USART初始化配置7.3.2 发送与接收数据7.3.3 串行通信应用实例第八章：ADC与DAC8.1 模拟量输入与数字量输出8.1.1 ADC的作用与原理8.1.2 ADC的编程方法8.1.3 模拟量输入应用实例8.2 数字量输入与模拟量输出8.2.1 DAC的作用与原理8.2.2 DAC的编程方法8.2.3 模拟量输出应用实例第九章：单片机与外部设备接口技术9.1 I/O接口设计9.1.1 I/O接口的功能与分类9.1.2 I/O接口的驱动方式9.1.3 I/O接口应用实例9.2 键盘与显示器接口9.2.1 键盘接口设计9.2.2 显示器接口设计9.3 其他常用接口技术9.3.1 温湿度传感器接口9.3.2 电机驱动接口9.3.3 传感器接口第十章：单片机项目实战与创新10.1 项目选择与分析10.1.1 项目选择的考虑因素10.1.2 项目分析与需求确定10.2 项目设计与开发10.2.1 硬件设计与选型10.2.2 软件设计与编程10.2.3 项目测试与调试10.3 项目创新与优化10.3.1 创新思路与方法10.3.2 项目优化与升级10.4 项目案例解析10.4.1 智能家居控制系统10.4.2 智能车竞速系统10.4.3 环境监测系统重点和难点解析一、单片机的定义与发展历程：了解单片机的基本概念及其发展历程，理解单片机在不同领域的应用和未来发展趋势。
单片机原理及应用电子教案课件
单片机原理及应用电子教案课件一、课程简介1.1 课程背景单片机作为一种重要的电子技术，已经在各个领域得到了广泛的应用。
本课程旨在让学生了解单片机的原理，掌握单片机的基本编程方法，并学会将单片机应用于实际项目中。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学生能够：（1）了解单片机的基本概念、结构和原理；（2）掌握单片机的编程方法和技巧；（3）学会将单片机应用于实际项目中，提高实际操作能力。
二、教学内容2.1 单片机的基本概念2.1.1 单片机的定义2.1.2 单片机的分类2.1.3 单片机的特点2.2 单片机的结构和工作原理2.2.1 单片机的结构2.2.2 单片机的工作原理2.3 单片机的编程方法2.3.1 编程语言2.3.2 编程步骤2.3.3 编程技巧2.4 单片机应用项目实例2.4.1 项目一：温度控制器2.4.2 项目二：智能家居系统2.4.3 项目三：智能车竞速三、教学方法3.1 讲授法通过讲解单片机的基本概念、结构和原理，使学生掌握单片机的基本知识。
3.2 实践法让学生通过实际操作，深入了解单片机的工作原理和编程方法。
3.3 项目驱动法通过完成实际项目，使学生学会将单片机应用于实际项目中，提高实际操作能力。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况等，占总评的30%。
4.2 项目完成情况包括项目设计、编程和调试，占总评的50%。
4.3 期末考试包括书面考试和实际操作考试，占总评的20%。
五、教学资源5.1 教材《单片机原理及应用》、《单片机编程与应用》等。
5.2 实验设备单片机开发板、实验箱、编程器等。
5.3 网络资源相关在线教程、视频教程、论坛等。
六、教学安排6.1 课时安排总共安排32课时，其中理论讲授16课时，实验操作16课时。
6.2 具体安排第1-8课时：单片机的基本概念、结构和原理第9-16课时：单片机的编程方法第17-24课时：单片机应用项目实例第25-32课时：实验操作和项目实践七、教学案例7.1 案例一：温度控制器的设计与实现7.2 案例二：智能家居系统的设计与实现7.3 案例三：智能车竞速系统的设计与实现八、教学注意事项8.1 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
《单片机原理及应用》电子教案[1]
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复位值 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX00000B 0XX00000B 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 不定 0XXX0000B
《单片机原理及应用》电子教案[1]
2．4 MCS-51单片机的低功耗工作方式
一、 电源控制寄存器PCON
D7
《单片机原理及应用》电子教案[1]
1．访问外部ROM的时序 2．访问外部RAM的时序
图 2-12 访问外部RAM的时序
《单片机原理及应用》电子教案[1]
2．3 MCS-51单片机的时钟和复位电路
一、 时钟电路
图 2-13 MCS-51时钟接法
《单片机原理及应用》电子教案[1]
1．内部振荡器方式 2．外部时钟方式 二、 复位电路及复位状态 1．内部复位电路
图 2-3 8051存储器组织结构
《单片机原理及应用》电子教案[1]
字节地 址
D7
2FH
7FH
2EH
77H
2DH
6FH
2CH
67H
2BH
5FH
2AH
57H
29H
4FH
28H
47H
27H
3FH
26H
37H
25H
2FH
24H
27H
23H
1FH
22H
17H
21H
0FH
20H
07H
位地址
D6
D5
D4
D3
《单片机原理及应用》电子教案[1]
图 3-2 相对寻址过程
《单片机原理及应用》电子教案[1]
第四章 MCS-51单片机的应用程序设计
图 4-1 基本程序结构
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1.1 单片机简介
单片机是单片微型计算机的简称
运算器 控制器 主机 主存储器 硬件系统 外部设备 外存储器 输入设备 输出设备 操作系统 汇编程序 装配程序 调试程序 …… 汇编语言 BASIC 语言 软件系统 程序设计语言 FORTRAN 语言 C 语言 …… 财务软件 应用软件 教学软件 管理软件 ……
1.7.4 不同进制数之间的转换
1. 十进制数转换成二进制数的方法
除二取余法
就是用2去除该十进制数，得商和余数，此余数为二进制代码的最小 有效位(LSB)或最低位的值；再用2除该商数，又可得商数和余数，则 此余数为LSB左邻的二进制代码(次低位)。依此类推，从低位到高位 逐次进行，直到商是0为止，就可得到该十进制数的二进制代码。
十十有控
1
6
D
.
C
A
即：(101101101.1100101)2=(16D.CA)16。
1.7.4 不同进制数之间的转换
2)十六进制数转换成二进制数 将十六进制数转换成二进制数时，只要将每1位十六进制数用4位相应 的二进制数表示即可完成转换。 例如：将(ECA16)16转换成二进制数。
十十有控
E
C
第五阶段(1990 至今) Microchip PIC Motorola MC68HC等
第四阶段 (1982～1990) MCS-96 16位
第三阶段(1979～ 1982) Intel MCS51,Motorola 6081/2 Rokwell 6501/2
1.3
单片机的应用领域
1. 2. 3. 4. 5.
1 0 1
6
第有控
1
5 4
0
3
1
0
0
1
2
7
2
2
2 2
2
2
2
2
0
其各位的权为1，2，4，8，…，即以2为底的0次幂、1次幂、2次 幂等。 (10110100)2＝ 1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20=180
1.7.3 十六进制数
十六进制数的基为16，即基数码共有l6个：0，1，2，3，4，5，6，7， 8，9，A，B，C，D，E，F。其中A，B，C，D，E，F分别代表值 为十进制数中的10，11，12，13，14，15。十六进制的权为以16为 底的幂。 例如：4F8E=4×163+F×162+8×161+E×160=20366，对应于：
MCS-51单片机的内部数据存储器由地址00H～FFH共有256个字节 的地址空间组成，这256个字节的地址空间被分为两部分，其中内 部数据RAM地址为00H～7FH(即0～127)。
图2.4 内部数据存储器地址空间
FFH F0H E0H D0H 特特第第 寄寄寄 128~255 C8H B8H B0H A8H A0H 98H 90H 88H 80H 移不RAM区 30H 2FH 内内前前 RAM 0~127 20H 1FH 位移移位 00H～7FH 3组 2组 1组 00H 0组 专不寄寄寄 中移中中移位 (93位)
第2章 单片机的组成与结构分析 章 ▲ MCS-51单片机的内部结构 单片机的内部结构 ▲ CPU的结构和功能 的结构和功能 ▲存储器的组织结构 存储器的组织结构 ▲MCS-51单片机的并行输入输出端口 单片机的并行输入输出端口 ▲MCS-51 单片机的外部引脚及功能 ▲单片机指令时序 单片机指令时序 ▲思考练习题 思考练习题
在工业测控中的应用 在智能产品中的应用 在计算机网络与通信技术中的应用 在家用电器中的应用 在医用设备领域中的应用
1.4 单片机的发展趋势
低功耗CMOS化 微型单片化 主流与多品种共存
1.5 MCS-51系列单片机简介 系列单片机简介
1.内部结构
2.MCS-51系列单片机产品
1.6 学习单片机技术的方法
A
1
6
第有控
1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 11 0
即：(ECA16)16=(11101100101000010110)2。
1.7.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
BCD码 BCD码
十进制 8421BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 0001 0000 0001 0001 0001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101 二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
1.7.4 不同进制数之间的转换
2. 二进制数转换为十进制数的方法 将二进制数转换成十进制数时，只要将二进制数各位的权乘以各位的 数码(0或1)再相加即可。 例如：将(1101.1001)2制转换成十进制数： (1101.1001)2＝1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+0×23+1×2-4＝8+4+0+1+0.5+0+0+0.0625=(13.5625)10
万 千 百 十 第 十有控 5
4
3
3
4
2
7
1
8
0
10 10 10 10 10
1.7.2 二进制数
二进制是按“逢二进一”的原则进行计数的。二进制数的基为“2”， 即其使用的数码为0、1，共两个。二进制数的权是以2为底的幂。 例如：10110100=1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20， 对应于：
1.7.4 不同进制数之间的转换 例如：将(67)10转换成二进制数，过程如下：
2 2 2 2 2 2 2 67 33 16 8 4 2 1 0 1 1 0 0 0 0 1 余前 偏位 余前 余前 余前 余前 余前 高位 余前
即：(67)10=(1000011)2。
1.7.4 不同进制数之间的转换
功 能
标志符号
位地址 PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1
进位标志(又是C寄存器) CY 辅助进位标志 用户标志 工作寄存器组选择 工作寄存器组选择 溢出标志 保留 AC FO RS1 RS0 OV
奇偶标志
P
PSW.0
2.2.2 控制器
8051单片机的控制器由指令寄存器、指令译码器、堆栈指针 SP、程序计数器PC、数据指针DPTR、RAM地址寄存器以及 16位地址缓冲器等组成。
1.7.4 不同进制数之间的转换
3. 二进制与十六进制数之间的转换方法 1) 二进制数转换成十六进制数 例如：把(101101101.1100101)2转换成十六进制数。
第有控 1 0 1 1 0 1 1 0 1 . 1 1 0 0 10 1
第有控
0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 . 1 1 0 0 10 1 0
十十有控 4
3
F
2
8
1
E
0
16 16 16 16
常用计数制表示数的方法比较
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二进制 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
FFFFH FFFFH
片访
片访
64KB ROM 0FFFH 0FFFH
64KB RAM ( I/O) 片内 FFH 专不 寄寄寄 80H 内内 7FH RAM 0000H 00H 前前寄访寄
4KB ROM 片内 EA=1
EA=0
0000H
0000H 程程寄访寄
图2.3 8051存储器配置图
2.3.2
系统软件 微型计算机系统
单片机可以认为是一种计算 机集成芯片,采用超大规模 集成技术,将中央处理器 （CPU)、存储器（ROM、 RAM）、输入、输出接口 集成在一块芯片上，构成的 计算机硬件系统。
1.2单片机的发展概况
第一阶段（1971～ 1976) 代表Zilog公司Z80
第二阶段(1976～ 1979) Intel公司MCS-48
例如：将(0.625)10转换成二进制数，其过程如下：
× 0.625 2 1.250 0.250 2 0.500 0.500 2 1.000
整数部分为 1 就是二进制小数的第一位为 1
×
整数部分为 0 就是二进制小数的第二位为 0
×
整数部分为 1 就是二进制小数的第二位为 1
即：(0.625)10=(0.101)2
1.7.6
ASCII码 ASCII码
ASCII码是一种8位代码，最高位一般用 于奇偶校验，用其余的7位代码来对128 个字符编码，其中32个是控制字符，96 个是图形字符。
1.8 思考练习题
(1)微型计算机由哪几部分组成？ (2)什么是单片机？它与一般微型计算机在结构上有什么区别？ (3)单片机主要应用在哪些方面？ (4)将下面的一组十进制数转换成二进制数： ①56 ②74 ③23 ④19 ⑤89 ⑥68 ⑦142 ⑧76.87 ⑨0.375 ⑩9.325 ⑪83.625 ⑫134.0625 (5)将下面的二进制数转换成十进制数和十六进制数： ①10110011 ②10100101 ③11101001 ④10011110 ⑤10000101 ⑥11000101 ⑦11101110 ⑧10001100 ⑨11011.11 ⑩101.01101