电子教案单片机原理与应用技术
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。
单片机课程教案
单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。
本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用，了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用，为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。
2、掌握单片机的基本操作和编程方法。
3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。
4、培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容第一章：单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章：单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章：单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章：单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章：单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章：课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法，以案例分析和程序示范为主要手段，通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式，使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
单片机原理及应用电子版教材
LED彩灯控制
通过单片机控制RGB LED的颜色和亮度，实 现彩灯的色彩变换和动态效果。
键盘输入控制设计实例
矩阵键盘输入控制
通过单片机扫描矩阵键盘，识别按键输入并执行相应操作。
独立按键输入控制
利用单片机检测独立按键的状态，实现按键输入控制。
编码器输入控制
通过单片机读取旋转编码器或按键编码器的输出信号，实现输入 控制。
串行通信编程
通过编程实现串行通信数据的发送和接收， 包括数据格式设置、波特率设置、数据校验 等。
05
单片机应用实例分析
LED显示控制设计实例
LED点阵显示控制
通过单片机控制LED点阵的亮灭，实现文字 、数字或图形的动态显示。
LED数码管显示控制
利用单片机输出数字信号，驱动LED数码管 显示数字或字母。
步进电机驱动控制
利用单片机产生步进电机所需的驱动信号， 实现电机的精确角度转动和定位。
直流电机驱动控制
通过单片机输出PWM信号，调节直流电机 的转速和方向。
交流电机驱动控制
通过单片机控制交流电机的变频器或软启动 器，实现电机的平稳启动和调速。
06
单片机实验与课程设计指导
实验一：闪烁LED灯实验
实验目的：掌握单片机I/O口的
单片机原理及应用电子版教 材
• 单片机概述 • 单片机基本原理 • 单片机编程语言与开发工具 • 单片机外围电路与接口技术
• 单片机应用实例分析 • 单片机实验与课程设计指导
01
单片机概述
单片机定义与发展
定义
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯 片，采用超大规模集成电路技术将中央处理器（CPU）、存 储器、输入输出接口等计算机主要部件集成在一块芯片上， 构成一个完整的微型计算机。
单片机原理与应用技术
单片机原理与应用技术单片机是一种集成电路，它包含了微处理器、存储器、输入输出接口和其他外设。
单片机的应用范围非常广泛，从家用电器到汽车电子设备，从医疗设备到航空航天设备，都有单片机的身影。
本文将介绍单片机的原理和应用技术。
一、单片机的原理单片机的核心是微处理器，它包含了中央处理器（CPU）、存储器和输入输出接口。
CPU是单片机的大脑，它执行指令、进行运算和控制外设。
存储器用于存储程序和数据，它包括闪存、RAM和EEPROM 等。
输入输出接口用于与外部设备进行通信，它包括串口、并口、ADC和DAC等。
单片机的工作原理是通过执行程序来控制外设。
程序是由一系列指令组成的，每个指令都是一条机器语言指令，由CPU执行。
程序可以通过编程语言（如C语言）编写，然后通过编译器转换成机器语言。
程序可以存储在闪存或EEPROM中，CPU从中读取指令并执行。
二、单片机的应用技术1. 嵌入式系统嵌入式系统是指将单片机嵌入到其他设备中，以实现特定的功能。
例如，将单片机嵌入到家用电器中，可以实现自动控制、定时开关等功能；将单片机嵌入到汽车电子设备中，可以实现车载娱乐、导航、安全控制等功能。
2. 无线通信单片机可以通过串口或SPI接口与无线模块（如WiFi、蓝牙、ZigBee 等）进行通信，实现无线数据传输。
例如，将单片机与WiFi模块配合使用，可以实现智能家居、远程监控等功能；将单片机与蓝牙模块配合使用，可以实现无线音频传输、智能手环等功能。
3. 机器人控制单片机可以控制机器人的运动、感知和决策。
例如，将单片机与电机驱动器配合使用，可以实现机器人的运动控制；将单片机与传感器配合使用，可以实现机器人的环境感知；将单片机与算法配合使用，可以实现机器人的决策和智能化。
4. 工业自动化单片机可以控制工业设备的运行和监控。
例如，将单片机与PLC（可编程逻辑控制器）配合使用，可以实现工业自动化控制；将单片机与传感器配合使用，可以实现工业设备的监测和诊断。
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案教案标题：单片机应用技术教学教学目标：1. 了解单片机的基本原理和结构。
2. 掌握单片机的基本编程语言和开发环境。
3. 学习单片机的常用应用技术，如IO口控制、定时器、中断等。
4. 能够基于单片机完成简单的应用项目。
教学内容和教学步骤：第一课：单片机基础知识1. 单片机的基本概念和应用领域介绍。
2. 单片机的基本结构和工作原理。
3. 单片机的发展历程和分类。
第二课：单片机编程语言和开发环境1. 常用的单片机编程语言介绍，如C语言和汇编语言。
2. 单片机的开发环境介绍，如Keil C和Proteus等。
3. 编写简单的单片机程序，如LED闪烁和按键检测。
第三课：单片机IO口控制1. 单片机的IO口介绍和使用方法。
2. 学习如何控制LED和数码管等外设。
3. 编写程序实现LED的亮灭和数码管的显示。
第四课：单片机定时器应用1. 单片机定时器的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用定时器生成延时和产生PWM信号。
3. 编写程序实现LED呼吸灯和舵机的控制。
第五课：单片机中断应用1. 单片机中断的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用中断处理器件的事件。
3. 编写程序实现外部中断触发LED亮灭和按键检测。
第六课：单片机应用实例1. 综合应用前面所学的知识，设计并实现一个简单的单片机应用项目。
2. 学生自主选择应用项目，如温度测量、蜂鸣器控制等。
3. 学生展示并讲解自己的应用项目。
教学评价：1. 小组讨论：学生分组讨论并解决单片机应用中遇到的问题。
2. 上机实验：学生在实验室中完成一系列的单片机应用实验。
3. 课堂测试：对学生课堂掌握的知识进行检测。
4. 项目评估：评估学生完成的单片机应用项目的功能和设计思路。
教学资源：1. 教材：单片机应用技术教程。
2. 实验器材：单片机开发板、LED、数码管、按键、电机等。
3. 软件：Keil C、Proteus等单片机开发工具。
教学参考：1. 单片机技术与应用教程，刘美前等。
单片机原理及应用课设计教学教案
单片机基本结构及概念介绍
介绍单片机的基本结构和关键概念，包括中央处理器、存储器、I/O端口等。
单片机中的寄存器与标志位
详细解释单片机中的寄存器和标志位的作用和使用方法，并介绍常用的寄存 器和标志位。
单片机的时钟和定时器
讲解单片机的时钟和定时器的原理和功能，以及如何使用定时器进行精确的 时间控制。
单片机原理及应用课设计 教学教案
本教案将深入介绍单片机的原理和应用。通过丰富的内容和互动体验，帮助 学生全面了解并掌握单片机的基本结构、寄存器与标志位、时钟和定Biblioteka 器等 知识。课程主题和目标
通过本课程，学生将学习单片机的原理和应用，掌握单片机的基本概念和工 作原理，并能够运用单片机技术解决实际问题。
详细解析单片机误差产生的原因和分析方法，以及如何通过优化技术减小误 差。
单片机应用案例分析及实践操 作
通过案例分析和实践操作，展示单片机在各种实际应用场景中的优势和应用 方法。
单片机在自动控制系统中的应 用
探讨单片机在自动控制系统中的应用，包括工业自动化、智能交通等领域。
开发环境与软件设计工具
介绍单片机开发的环境搭建和常用的软件设计工具，以及如何进行单片机的编程和调试。
单片机仿真与调试技术
讲解单片机仿真与调试技术，包括仿真软件的使用和调试技巧。
单片机误差分析及优化技术
串口通信原理及应用
讲解单片机的串口通信原理、通信协议和应用，以及如何通过串口与其他设 备进行通信。
外部中断及应用
介绍单片机的外部中断原理和应用场景，例如按键中断、传感器触发等。
接口技术与应用
讨论单片机的接口技术，包括数字接口和模拟接口，以及如何使用接口与外 部设备进行数据交换。
《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
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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
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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
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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。
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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
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微型计算机
微 处 理 器
电子专业单片机原理与应用教学案例范本
电子专业单片机原理与应用教学案例范本在电子专业的学习中，单片机原理与应用是非常重要的一门课程。
针对这门课程，教学案例是帮助学生理解和应用知识的重要工具。
本文将为大家展示一份电子专业单片机原理与应用教学案例范本，帮助学生更好地掌握相关知识。
案例一：LED灯控制案例描述：在这个案例中，我们将使用单片机来控制LED灯的亮灭。
通过编写相应的程序，我们可以实现不同的亮度和闪烁模式。
这个案例有助于学生理解单片机IO口的应用和控制技术。
实验材料：- 单片机开发板- LED灯- 连接线实验步骤：1. 将LED的正极连接到单片机的一个IO口，将负极连接到地线。
2. 在单片机开发环境中编写程序，控制IO口的高低电平来实现灯的亮灭。
3. 调试程序并观察LED灯的效果。
4. 尝试编写不同的程序，实现灯的呼吸灯效果或者闪烁模式。
案例二：温度监测与报警系统案例描述：这个案例将介绍如何使用单片机构建一个温度监测与报警系统。
通过接入温度传感器，我们可以实时监测温度，并在达到一定阈值之后触发报警。
实验材料：- 单片机开发板- 温度传感器- 蜂鸣器- 连接线实验步骤：1. 将温度传感器连接到单片机的一个模拟输入口。
2. 编写程序读取传感器的模拟信号，并将其转换为对应的温度数值。
3. 设定一个合适的温度阈值，当温度超过该阈值时触发报警。
4. 将蜂鸣器连接到单片机的一个IO口，通过控制IO口的高低电平来控制报警声音的开关。
通过这个案例，学生可以了解如何使用单片机进行温度检测和控制，并了解到实际应用中温度传感器的使用方法。
案例三：智能小车控制系统案例描述：这个案例将介绍如何使用单片机构建一个智能小车控制系统。
通过编写程序，我们可以控制小车的方向和速度，实现避障等功能。
实验材料：- 单片机开发板- 电机驱动模块- 超声波传感器- 连接线实验步骤：1. 将电机驱动模块连接到单片机的若干个IO口，用于控制小车的转向和速度。
2. 将超声波传感器连接到单片机的若干个IO口，用于检测小车前方障碍物的距离。
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。
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案教案标题：单片机应用技术教案教案目标：1. 了解单片机的基本概念和工作原理。
2. 掌握单片机的编程方法和常用指令。
3. 学习单片机应用技术的基本原理和实践操作。
4. 培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。
教案内容：一、引入1. 引导学生回顾并分享他们对单片机的了解。
2. 向学生介绍单片机的定义和应用领域，激发学生对单片机应用技术的兴趣。
二、基础知识讲解1. 讲解单片机的基本组成和工作原理，包括中央处理器、内存、输入输出端口等。
2. 介绍单片机的编程方法和常用指令，如汇编语言和C语言。
3. 解释单片机应用技术的基本原理，如数字输入输出、模拟输入输出、定时器和计数器等。
三、实践操作1. 分发给学生一些基本的单片机实验电路图和器材。
2. 指导学生按照电路图进行实验搭建，并进行相应的编程。
3. 引导学生观察实验现象，分析问题并解决问题。
四、案例分析1. 给学生提供一些单片机应用案例，如温度控制、电机驱动等。
2. 引导学生分析案例需求，设计相应的电路和程序。
3. 让学生进行实验验证，并对实验结果进行分析和总结。
五、拓展应用1. 引导学生思考单片机应用技术在实际生活中的应用，如智能家居、智能交通等。
2. 鼓励学生进行创新设计，提出自己的单片机应用方案，并进行实践操作。
六、总结与评价1. 引导学生总结所学内容，回顾学习过程中的困难和收获。
2. 对学生的实践操作和创新设计进行评价，并给予相应的指导和鼓励。
教案评估：1. 学生对单片机的基本概念和工作原理有清晰的理解。
2. 学生能够熟练掌握单片机的编程方法和常用指令。
3. 学生能够独立进行单片机应用技术的实践操作，并解决实际问题。
4. 学生能够运用所学知识进行案例分析和拓展应用。
5. 学生对所学内容进行总结和评价，能够反思自己的学习过程。
教案指导：1. 在讲解基础知识时，可以使用图表、实物模型等辅助教具，提高学生的理解和记忆效果。
2. 在实践操作环节，要确保学生的安全意识和实验操作规范，提前做好实验准备工作。
单片机原理及应用的教案
单片机原理及应用的教案一、引言这是一份有关单片机原理及应用的教案，旨在帮助学生快速了解单片机的基本原理，学会使用单片机进行简单的应用开发。
本教案采用Markdown格式，通过标题和副标题的形式进行编写，方便学生理解和查看。
二、单片机的基本原理2.1 什么是单片机•单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出接口的集成电路。
•单片机能够完成复杂的控制和处理任务，广泛应用于嵌入式系统和自动控制领域。
2.2 单片机的组成•CPU：中央处理器，负责执行指令和数据的处理。
•存储器：用于存储程序和数据。
•输入输出接口：与外部设备进行通信。
•时钟电路：提供系统的时钟信号。
•复位电路：用于复位单片机系统。
2.3 单片机的工作原理•单片机通过运行存储在存储器中的程序来控制和处理数据。
•单片机根据存储器中的指令依次执行，完成各种功能。
三、单片机应用的开发环境3.1 开发工具•汇编语言：用于编写单片机的底层程序，对硬件进行直接操作。
•C语言：提供了更高层次的抽象和封装，易于编写和理解。
3.2 开发流程•编写程序：使用汇编语言或C语言编写代码。
•编译程序：将代码转换为机器语言。
•下载程序：将编译好的程序下载到单片机中。
•运行程序：通过外部输入输出设备与单片机进行交互。
四、单片机应用的实例4.1 LED闪烁#include <reg52.h>void delay() // 延时函数{unsigned int i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<100;j++);}void main(){while(1){P1 = 0x00; // 将P1口的值设为0，LED熄灭 delay(); // 延时P1 = 0xFF; // 将P1口的值设为1，LED点亮 delay(); // 延时}}4.2 温度检测#include <reg52.h>sbit DQ=P1^0; // DS18B20引脚连接到P1.0口unsigned char temp;void delay1us() // 延时函数{unsigned char i;for(i=0;i<10;i++);}void delay500us(){unsigned char i,j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<5;j++);}unsigned char read_temp(){unsigned char i,dat=0;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;delay1us();DQ=1;delay1us();dat|=(P1^0)<<i;delay500us();}return dat;}void main(){while(1){temp=read_temp();}}五、总结本教案简要介绍了单片机的基本原理及应用开发的流程。
单片机原理与实用技术教案
第一章单片机入门知识1.1认识单片机1.1.1什么是单片机单片机就是单片微型计算机，是将微机的主要组成部分（包括中央处理器CPU、一定容量的存储器RAM和ROM，以及输入输出I\O接口电路等）集成在一块芯片上的计算机。
1.1.2单片机系统课本上介绍的是汽车追踪形式控制系统时钟系统看图片1.1.3单片机的应用领域1.生产自动化2.实时测控3.智能化产品4.智能化仪表5.信息通信技术6.科学研究7.国防现代化1.1.4单片机应用特点1.面向控制2.在线应用3.嵌入式应用1.1.5单片机的分类根据应用范围不同，分为通用型和专用型根据应用场合不同，分为工业级和商用级根据处理数据能力，分为4位，8位，16位，32位，64位机根据内核不同还可分为51系列的，PIC的，AVR等还可以根据厂家不同进行分类，不同厂家又有不同的系列等等目前国内主流产品还是8位51系列1.2单片机相关基础知识1.2.1数制和编码1.进位计数制（1）十进制日常生活常用的是十进制，加法逢十进一，减法借一当十由0-9十个数码组成，为了和二进制、十六进制区分一般在右边用D表示，例85D（2）二进制首先要讲为什么要引入二进制（B），由于计算机和单片机中的CPU、存储器和其他的硬件电路都是由集成电路做成，而集成电路都是由三极管组成，并且是利用三极管工作在开关状态下集电极不是高电平就是低电平来表示1和0的。
简单点说就是在计算机和单片机中就只有0和1，单片机就只认识0和1 ，所有我们引入二进制，二进制就只由0和1两个数码组成，二进制后加B表示，例如：1100.0011B（3）十六进制因为用二进制表示一个数要写很长很难记忆，所以引入了十六进制，十六进制由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码组成，后边加H表示，例：39H，0ABH，注意的是为了和其他字符分开，如果十六进制的第一位不是数字0-9而是字符的话应在其前加0以示区别。
《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。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第3章80C51的指令系统
3.1.1 机器指令的字节编码形式
单字节指令（49条）
8位编码仅为操作码 位号 字节
如：INC A 编码为：
76543210 opcode
0 0 0 0 0 1 0 0 即：04H
8位编码含操作码和寄存器编码 位号 7 6 5 4 3 2 1 0
如：MOV A，R0 编码为：
字节 opcode r r r
00H
E8H
MOV A,R0
30H R0
操作数 在R0
RAM
30H
ACC
ROM
SFR
2020/4/2
6
3.2.2 直接寻址
操作码后字节存放的是操作数的地址
寻址空间： 片内RAM低128字节 SFR（符号形式）
【例】若（50H）=3AH ， 执行MOV A,50H后,（A）=3AH
另一类直接寻 址是转移目标地 址的寻址。如： LJMP ADDR16
例：执行指令 MOV DPTR，#1234H 后 （DPH）=12H，（DPL）=34H。
11
3.2.7 位寻址
寻址位数据 寻址空间
片内RAM位空间 SFR位空间
位寻址方式实 质属于位的直 接寻址。
【例】位地址00H内容为1，MOV C，00H 执行后，位地址PSW.7的内容为1。
位地址07H 20H
位地址00H 1
A2H 00H
MOV C，00H
RAM
1
PSW
PSW.7（或CY）
ROM
2020/4/2
4
描述符号
Rn（n=0~7）-当前工作寄存器组中的寄存器R0~R7之一 Ri（i=0,1）-当前工作寄存器组中的寄存器R0或R1 @ ----------间址寄存器前缀 #data ------8位立即数/ #data16-----16位立即数 direct------片内低128个RAM单元地址及SFR地址 addr11------11位目的地址 addr16------16位目的地址 rel---------8位地址偏移量，范围：－128～＋127 bit---------片内RAM位地址、SFR的位地址 （×）------表示 × 地址单元或寄存器中的内容 / ----------位操作数的取反操作前缀
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案一、教学目标1. 了解单片机的基本概念、特点和应用领域。
2. 掌握单片机的硬件结构和基本工作原理。
3. 学会使用单片机编程软件进行程序设计。
4. 能够分析并解决单片机应用过程中遇到的问题。
二、教学内容1. 单片机概述单片机的定义和发展历程单片机的特点和应用领域2. 单片机硬件结构中央处理器（CPU）存储器输入/输出接口（I/O）时钟电路电源电路3. 单片机工作原理指令系统程序执行过程中断系统4. 单片机编程基础编程语言（C语言、汇编语言）编程步骤和规范5. 单片机编程软件使用Keil uVisionMPLAB IDEProteus三、教学方法1. 讲授法：讲解单片机的基本概念、硬件结构和编程方法。
2. 实践法：引导学生动手操作，使用编程软件进行程序设计。
3. 案例分析法：分析实际应用案例，帮助学生理解单片机的应用场景。
四、教学资源1. 教材：单片机应用技术教程。
2. 实验室设备：单片机开发板、编程软件。
3. 网络资源：相关教学视频、案例和实践项目。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况。
2. 实践成绩：评估学生在实验室动手操作的能力。
3. 期末考试：测试学生对单片机应用技术的掌握程度。
六、教学活动安排1. 课时：共计32课时，其中理论教学24课时，实践教学8课时。
2. 教学安排：第1-8课时：单片机概述、特点和应用领域（理论）第9-16课时：单片机硬件结构、工作原理（理论）第17-24课时：单片机编程基础、编程软件使用（理论+实践）第25-32课时：案例分析、期末考试（理论+实践）七、教学策略1. 针对不同学生的学习基础，采取分层教学法，满足不同层次学生的学习需求。
2. 结合实物展示和实验室操作，增强学生的直观感受和动手能力。
3. 鼓励学生参与课堂讨论，提高学生的思维能力和解决问题的能力。
八、教学注意事项1. 注重理论与实践相结合，确保学生能够熟练掌握单片机应用技术。
单片机原理及应用教案
单片机原理及应用教案单片机原理及应用教案一、课程简介单片机原理及应用是电子、计算机、自动化等专业的核心课程，旨在让学生掌握单片机的原理、编程、接口技术以及实际应用。
通过本课程的学习，学生将具备单片机选型、编程、软硬件设计以及系统调试的能力。
二、教学目标1、掌握单片机的基本原理、指令系统及编程语言。
2、熟悉单片机的常用接口电路、驱动电路和通信协议。
3、掌握单片机系统的软硬件设计方法，学会看电路图和程序流程图。
4、能够根据实际需求进行单片机应用系统的设计和调试。
三、教学内容1、单片机基本原理：介绍单片机的定义、发展历程、组成结构、工作原理等。
2、指令系统和编程语言：介绍单片机的指令系统、汇编语言、C语言等编程语言的特点和应用。
3、单片机接口电路：介绍单片机的常用接口电路，如数码管、LCD 显示屏、AD/DA转换器等。
4、单片机系统设计：介绍单片机系统的设计方法、软硬件设计流程、系统调试等。
5、单片机应用实例：以具体的单片机应用实例，如智能家居、工业控制、智能仪表等，讲解单片机的实际应用。
四、教学方法1、理论教学：通过课堂讲解、PPT演示等方式，使学生掌握单片机的原理和编程方法。
2、实验教学：通过实验设备，使学生亲自动手操作，加深对单片机接口电路、系统设计的理解和掌握。
3、项目实践：学生分组进行项目实践，从需求分析、方案设计、硬件搭建、软件编程到系统调试，全面提升学生的实践能力和团队协作能力。
五、教学资源1、教材：选用优秀的单片机教材，如《单片机原理及应用》、《单片机编程与实践》等。
2、网络资源：提供相关学习网站、技术论坛等网络资源，便于学生自主学习和交流。
3、实验设备：提供单片机实验设备，如实验板、开发板、仿真器等，便于学生进行实验和项目实践。
4、教学视频：制作教学视频，发布在在线学习平台上，便于学生随时随地学习。
六、评估与考核1、课堂表现：关注学生的课堂参与度、提问与回答问题的情况，以及课后作业的完成质量。
单片机原理与应用技术全套教案
⏹第1章概述⏹本章教学要求(1) 了解单片机与微型计算机的区别。
(2) 熟悉单片机的结构组成。
(3) 了解单片机的特点与指标。
(4) 了解单片机的发展历史、常用产品及应用领域。
(5) 了解单片机基本应用系统的组成。
⏹本章目录1.1 单片机的结构组成、特点和指标1.1.1 微型计算机的基本结构1.1.2 单片机的基本结构1.1.3 单片机的特点1.1.4 单片机的重要指标1.2 单片机的发展历史和产品类型1.2.1 单片机的发展历史⏹ 1.1 单片机的结构组成、特点和指标⏹微处理器----把运算器与控制器封装在一小块芯片上，称该芯片为微处理器，也称为中央处理器（CPU）。
⏹微型计算机----微处理器与存储器、输入/输出接口电路在印制电路板上用总线连接起来，再配以适当的输入/输出设备（如磁盘存储器、键盘和显示器等），就构成了微型计算机。
⏹它由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设备几部分组成，它们之间由总线连接进行信息传输。
控制器和运算器综合起来称中央处理器（CPU），也称为微处理器。
⏹控制器是计算机的控制核心，它负责从内部存储器中⏹运算器（Aithmctieal Logic Unit，ALU）⏹存储器用于存储程序和数据。
存储器根据其位置不同可分为两类：内部存储器和外部存储器。
⏹输入/输出接口又称I/O接口，是CPU与外设之间相连的逻辑电路，外设必须通过接口才能和CPU相连。
⏹输入和输出设备如：键盘、鼠标、显示器、打印机等。
用于完成和计算机进行信息交流的输入和输出操作。
⏹总线是控制器、运算器、存储器、I/O接口之间相连的一组线。
⏹中央处理器⏹程序存储器⏹数据存储器⏹并行输入/输出端口⏹串行输入/输出端口⏹定时/计数器⏹系统时钟⏹ 1.1.3 单片机的特点⏹存储器ROM和RAM严格分工⏹采用面向控制的指令系统⏹输入/输出端口引脚具有复用功能⏹品种规格的系列化⏹硬件功能具有广泛的通用性⏹ 1.1.4 单片机的几个重要指标⏹位数⏹存储器⏹I/O口⏹速度⏹工作电压⏹功耗⏹温度⏹ 1.2 单片机的发展历史和产品类型1.2.1 单片机的发展历史⏹ 1.2.1 单片机的发展历史第二阶段（1978~1982年）：高性能单片微型计算机阶段，如Intel公司的MCS-51系列、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z-8等。
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电子教案——单片机原理与应用技术第1章汇编语言程序设计80C51汇编，语言语句结构的基本格式伪指令的功能和应用汇编的概念程序设计的步骤和基本方法顺序程序分支程序循环程序查表程序散转程序§1-1 汇编语言一. 汇编语言及其语句结标号：操作码[目的操作数，源操作数]；注释二. 伪指令在汇编时起控制作用，自身并不产生机器码，而仅是为汇编服务的一些指令，称为伪指令。
伪指令不属于80C51指令系统。
常用的伪指令有以下几种：⒈起始伪指令ORG(Origin)格式：ORG 16位地址⒉结束伪指令END格式：功能：汇编语言源程序的结束标志。
在END后面的指令，汇编程序不再处理。
⒊等值伪指令EQU（Equate）格式：字符名称EQU 数据或汇编符号⒋数据地址赋值伪指令格式：字符名称DATA 表达式功能：将一个数据或特定的汇编符号赋予规定的字符名称。
⒌定义字节伪指令DB（Define Byte）格式：DB 8位二进制数表功能：从指定的地址单元开始，定义若干个8位内存单元的数据。
数据与数据之间用“，”分割。
⒍定义字伪指令DW（Define Word）格式：DW 16位二进制数表功能：从指定的地址单元开始，定义若干个16位数据。
⒎定义位地址伪指令格式：字符名称BIT 位地址功能：将位地址赋予所规定的字符名称。
三.汇编将汇编语言源程序转换为计算机所能识别的机器语言代码程序的过程称为汇编。
汇编可分为：⒈手工汇编⒉计算机汇编四. 程序设计的基本方法编写程序要求：不仅要完成规定的功能任务，而且还要求：执行速度快、占用内存少、条理清晰、阅读方便、便于移植、巧妙而实用。
一般应按以下几个步骤进行：⑴分析问题，确定算法或解题思路⑵画流程图⑶编写源程序⑷汇编和调试§1-2 汇编语言程序设计举例一. 顺序程序顺序程序是指按顺序依次执行的程序，也称为简单程序或直线程序。
顺序程序结构虽然比较简单，但也能完成一定的功能任务，是构成复杂程序的基础。
根据不同条件转向不同的处理程序，这种结构的程序称为分支程序。
80C51指令系统中的条件转移指令、比较转移指令和位转移指令，可以实现分支程序。
【例】已知16位二进制负数存放在R1R0中，试求其补码，并将结果存在R3R2中解：二进制负数的求补方法可归结为“求反加1”，符号位不变。
利用CPL指令实现求反；加1时，则应低8位先加1，高8位再加上低位的进位。
注意这里不能用INC指令，因为INC指令不影响标志位。
程序如下：CONT: MOV A,R0 ;读低8位CPL A ;取反ADD A,#1 ;加1MOV R2,A ;存低8位MOV A,R1 ;读高8位CPL A ;取反ADDC A,#80H ;加进位及符号位MOV R3,A ;存高8位RET ;二.分支程序根据不同条件转向不同的处理程序，这种结构的程序称为分支程序。
80C51指令系统中的条件转移指令、比较转移指令和位转移指令，可以实现分支程序。
①S0单独按下，红灯亮,其余灯灭；②S1单独按下，绿灯亮,其余灯灭；③其余情况，黄灯亮。
解：程序如下SGNL:ANL P1,#11100011B;红绿黄灯灭ORL P1,#00000011B;置P1.0、P1.1输入态, P1.5～P1.7状态不变SL0: JNB P1.0,SL1 ;P1.0=0,S0未按下,转判S1JNB P1.1,RED ;P1.0=1,S0按下;且P1.1=0,S1未按下,转红灯亮YELW:SETB P1.4 ;黄灯亮CLR P1.2 ;红灯灭CLR P1.3 ;绿灯灭SJMP SL0 ;转循环SL1: JNB P1.1,YELW ;P1.0=0,S0未按下;P1.1=0,S1未按下,转黄灯亮GREN:SETB P1.3 ;绿灯亮CLR P1.2 ;红灯灭CLR P1.4 ;黄灯灭SJMP SL0 ;转循环RED: SETB P1.2 ;红灯亮CLR P1.3 ;绿灯灭CLR P1.4 ;黄灯灭SJMP SL0 ;转循环课堂练习题：电路及灯亮灭要求同上述【例】题，其中第3、4两条指令JNB P1.0和JNB P1.1按下列要求修改，试重新编程。
⑴JB P1.0，¡JB P1.1，¡⑵JB P1.0，¡JNB P1.1，¡⑶JNB P1.0，¡JB P1.1，¡三. 循环程序循环程序一般包括以下几个部分：⑴循环初值；⑵循环体；⑶循环修改；⑷循环控制；以上四部分可以有两种组织形式，其结构如图4-6所示.【例】编制一个循环闪烁灯的程序。
设80C51单片机的P1口作为输出口，经驱动电路74LS240(8反相三态缓冲/驱动器)接8只发光二极管，如图4-8所示。
当输出位为“1”时，发光二极管点亮，输出位为“0”时为暗。
试编程实现：每个灯闪烁点亮10次，再转移到下一个灯闪烁点亮10次，循环不止。
解：程序如下：FLASH:MOV A,#01H ;置灯亮初值FSH0: MOV R2,#0AH ;置闪烁次数FLOP: MOV P1,A ;点亮LCALL DY1s ;延时1sMOV P1,#00H ;熄灭LCALL DY1s ;延时1sDJNZ R2,FLOP ;闪烁10次RL A ;左移一位SJMP FSH0 ;循环RET ;【例】设Xi均为单字节数，并按顺序存放在以50H为首地址的内RAM存储单元中，数据长度（个数）N存在R2中，试编程求和S=X1+X2+‥‥+XN，并将S（双字节）存放在R3R4中，（设S＜65536）。
解：程序如下：SXN: MOV R2,#N ；置数据长度(循环次数)MOV R3,#00H ；和单元(高8位)清0MOV R4,#00H ；和单元(低8位)清0MOV R0,#50H ；求和数据区首址LOOP:MOV A,R4 ；读前次低8位和ADD A,@R0 ；低8位累加MOV R4,A ；存低8位和CLR A ；ADDC A,R3 ；高8位加进位MOV R3,A ；存高8位和INC R0 ；指向下一数据循环修改DJNZ R2,LOOP ；判N个数据累加完否？循环控制RET ；退出循环退出循环【例】编写延时10ms子程序,fosc=12MHz。
解:fosc=12MHz，一个机器周期为。
DY10ms:MOV R6,#20 ; 置外循环次数DLP1: MOV R7,#250 ; 置内循环次数DLP2: DJNZ R7,DLP2 ; 2机周×250 =500机周DJNZ R6,DLP1 ; 500机周×20= 10000机周RET ;说明：MOV Rn指令为1个机器周期;DJNZ指令为2个机器周期;RET指令为2个机器周期;{[(2机周×机周≈10ms【课堂练习题】按下列要求编写延时子程序：⑴延时2ms，fosc=6MHz；⑵延时5ms，fosc=12MHz；⑶延时10s，fosc=12MHz；设80C51单片机的P1口作为输出口，经驱动电路74LS240(8反相三态缓冲/驱动器)接8只发光二极管，如图4-8所示。
当输出位为¡°1¡±时，发光二极管点亮，输出位为¡°0¡±时为暗。
试编程实现：每个灯闪烁点亮10次，再转移到下一个灯闪烁点亮10次，循环不止。
FLASH:MOV A,#01H ;置灯亮初值FSH0: MOV R2,#0AH ;置闪烁次数FLOP: MOV P1,A ;点亮LCALL DY1s ;延时1sMOV P1,#00H ;熄灭LCALL DY1s ;延时1sDJNZ R2,FLOP ;闪烁10次RL A ;左移一位SJMP FSH0 ;循环RET ;【课堂练习题】根据图4-8电路，设计灯亮移位程序，要求8只发光二极管每次点亮一个，点亮时间为250ms，顺序是从下到上一个一个地循环点亮。
设fosc=6MHz。
【例】已知P1口数据每隔10ms刷新一次，试求其1s内的平均值, 平均值存30H。
解：本题需求100个数据的平均值，一般有两种方法：一种是全部累加后再平均；另一种是边平均边累加，现给出两种方法的程序。
A VRG1: MOV R2,#0 ;低8位累加寄存器清0MOV R3,#0 ;高8位累加寄存器清0MOV R4,#100 ;置平均次数ALOP: MOV A,P1 ;读P1口数据ADD A,R2 ;低8位累加MOV R2,A ;回存CLR A ;高8位与进位累加ADDC A,R3 ;MOV R3,A ;回存LCALL DY10ms ;延时10msDJNZ R4,ALOP ;判100次累加完否？未完继续MOV A,R3 ;100次累加完,求平均值,被除数→A、BMOV B,R2 ;MOV R0,30H ;置商间址MOV R6,#0 ;置除数100,除数→R6R5MOV R5,#100 ;LCALL SUM ;(A、B)÷(R6、R5)= 商@R0, 余数ACJNE A,#50,NEXT ;四舍五入NEXT: JC GRET ;C=1,＜50, 舍INC 30H ;C=0,≥50, 入GRET: RET ;A VRG2: MOV 30H,#0 ;商累加寄存器清0MOV 31H,#0 ;余数累加寄存器清0MOV R4,#100 ;置平均次数ALOP: MOV A,P1 ;读P1口数据MOV B,#100 ;置除数(平均次数)DIV AB ;P1口数据除以100ADD A,30H ;商累加MOV 30H,A ;回存MOV A,B ;ADD A,31H ;余数累加MOV 31H,A ;回存CLR C;SUBB A,#100 ;JC GON ;余数累加＜100,余数累加寄存器不变INC 30H ;余数累加≥100, 商累加寄存器+1MOV 31H,A ;减去100后差→余数累加寄存器GON: LCALL DY10ms ;延时10msDJNZ R4,ALOP ;判100次累加完否？未完继续MOV A,31H ;100次累加完毕,余数累加四舍五入CJNE A,#50,NEXT ;NEXT: JC GRET ;C=1,＜50, 舍INC 30H ;C=0,≥50, 入GRET: RET ;【课堂练习题】已知某单片机系统每隔20ms测一次温度，8位温度A/D值存在特殊功能寄存器SBUF中，试分别求其1s和1分内的平均值, 分别存30H和31H。
当用PC作基址寄存器时，其表格首地址与PC值间距不能超过256字节，且编程要事先计算好偏移量，比较麻烦。
因此，一般情况下用DPTR作基址寄存器。