单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C(第3版)第1章
单片机原理及应用——基于Proteus和KeilC第3版
实例2程序
第8章 单片机接口技术
实例2运行效果
第8章 单片机接口技术
由于本例只有1个地址，故可省略U1。
第8章 单片机接口技术
第8章 单片机接口技术
8.1 单片机的系统总线 8.2 简单并行I/O口扩展 8.3 可编程并行I/O口扩展
8.3 可编程并行I/O口扩展 8.4 D/A转换与DAC0832应用 8.5 A/D转换与ADC0809应用 8.6 开关量功率驱动接口技术
第8章 单片机接口技术
P0和P2口作为地址/数据总线后，留给用户使用的I/O口 只有P1口和部分P3口，通常需要扩展I/O口数量。
I/O口扩展可有3种办法：
使用_at_可对指定存储器空间的绝对地址定位，但使用_at_ 定义的变量只能为全局变量。 例如： unsigned char xdata xram[0x80] _at_ 0x1000;
//在片外RAM 0x1000处定义一个char型数组变量xram， 元素个数为0x80
第8章 单片机接口技术
8.1 单片机的系统总线 8.2 简单并行I/O口扩展
P0与373的配合关系
MOVX @DPTR ,A
S1P2～S2P2期间：
P0 → (A0～A7）；
ALE→正脉冲；
Q0～Q7 →（A0 ～A7）
S5P1～S6P1期间： P0 →（D0～D7）
地址锁存 使能输出
Q0～Q7 →（A0 ～A7）
S1P2～ S6P1期间：
P0分时输出低8位地址和8位
unsigned char xdata *PORT = 0x1000 ；//定义指针变量
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC第三版课程设计
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC第三版课程设计一、引言单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器、存储器、输入/输出接口和定时/计数器等功能于一体的微型计算机系统。
单片机具有面积小、功耗低和成本低等特点，是现代电子设备中不可或缺的核心组成部分。
由于单片机应用领域广泛，因此在工程师培养中也扮演着至关重要的角色。
Proteus是一款流行的电路仿真和PCB设计工具，具有功能强大、易于使用和灵活性高等特点。
同时，KeilC是一款常用的单片机程序开发工具，可以实现快速开发和调试。
本课程设计旨在通过使用Proteus和KeilC来教授学生单片机原理及应用相关知识，并帮助他们实现一些实用的电子件设计和编程项目。
二、课程设计1. 课程目标本课程旨在使学生掌握以下知识：•单片机基本原理和结构•通用输入/输出总线（GPIO）的基本原理和操作•定时器/计数器的基本原理和应用•脉冲宽度调制（PWM）的基本原理和应用•串行通信接口（UART）的基本原理和应用2. 课程内容（1）第一周在第一周中，我们介绍了单片机的基本原理和结构，包括中央处理器、存储器和输入/输出接口等。
该模块旨在让学生对单片机的工作原理有一个基本的了解。
（2）第二周在本周中，我们将学习单片机通用输入/输出总线（GPIO）的基本原理和操作。
由于GPIO可以用于输入和输出数据以及控制信号线，因此它是单片机中最常用的输入/输出接口之一。
（3）第三周在第三周中，我们将介绍定时器/计数器的基本原理和应用。
定时器/计数器可以用于生成精确定时信号、测量时间间隔以及测量频率等应用。
（4）第四周在本周中，我们将学习脉冲宽度调制（PWM）的基本原理和应用。
PWM技术可以用于模拟输出信号，例如马达和灯光等。
（5）第五周在第五周中，我们将介绍串行通信接口（UART）的基本原理和应用。
串行通信接口可以用于与其他设备进行数字通信，例如传感器和LCD显示器等。
单片机原理与应用及c51程序设计(第3版)
【单片机原理与应用及C51程序设计(第3版)】文章内容内容包括：一、引言二、单片机原理1. 什么是单片机2. 单片机的基本组成3. 单片机的工作原理4. 单片机的应用领域三、C51程序设计1. C51程序设计的基本概念2. C51程序设计的语法和规则3. C51程序设计的应用示例四、单片机原理与C51程序设计的结合应用1. 如何将单片机原理与C51程序设计结合起来2. 结合应用的案例分析五、总结与展望【单片机原理与应用及C51程序设计(第3版)】文章主要介绍了单片机的基本原理、应用以及C51程序设计的相关知识。
在引言部分，我们可以简要介绍单片机在现代电子设备中的重要性以及C51程序设计在单片机应用中的作用。
接下来进入主题内容，首先详细讲解单片机的基本组成和工作原理，包括单片机的核心部件、指令集和数据存储等方面的内容，重点强调单片机在各个领域中的广泛应用。
然后深入介绍C51程序设计的基本概念、语法和规则，通过实际案例对C51程序设计进行深入分析，以便读者能够更加深入地理解和掌握相关知识。
在单片机原理与C51程序设计结合应用的部分，我们可以通过具体的案例分析，展示单片机原理与C51程序设计在实际项目中的应用，包括控制系统、嵌入式系统等方面。
通过这些案例，读者可以更加直观地了解单片机原理与C51程序设计的实际应用场景，有助于加深对相关知识的理解和掌握。
我们对整个主题进行总结与展望，通过对文章内容的回顾和归纳，强调单片机原理与C51程序设计的重要性，并展望未来单片机技术的发展方向和趋势。
我们可以共享自己对这个主题的个人观点和理解，以及对读者的建议和思考，为读者提供更多的思路和参考。
通过以上内容的深入探讨和详细解读，《单片机原理与应用及C51程序设计(第3版)》将会为读者带来全面、深刻和灵活的理解，帮助读者更好地掌握相关知识，为实际应用提供有力支持。
一、引言单片机在现代电子设备中扮演着非常重要的角色，它集成了处理器、存储器和各种输入输出接口，可以用来控制各种电子设备。
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC课程设计
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC课程设计一、前言随着现代技术的飞速发展，单片机已经成为电子工程领域中必不可少的一部分，应用范围也越来越广泛。
本课程着重介绍单片机的原理及应用，通过应用和实践，提高学生对单片机的认知和应用能力，培养解决实际问题的能力。
二、课程内容及教学方法2.1 课程内容本课程主要分为以下几个部分： 1. 单片机原理介绍； 2.Proteus软件基础操作及仿真设计； 3. KeilC编译器概述及使用方法；4. 单片机应用实践。
具体内容安排如下：所属部分内容安排单片机原理介绍单片机的概念、结构、基本原理及寄存器等方面的介绍Proteus软件基础操作及仿真设计软件的下载、安装和使用方法、元件的搜索、添加及仿真实践KeilC编译器概述及使用方法KeilC编译器的下载、安装及基本使用、编写程序及调试的方法所属部分内容安排单片机应用实践实践案例设计及仿真模拟，包括LED灯、数码管、LCD等应用场景2.2 教学方法本课程主要通过实践和应用来提高学生的认知和实际操作能力，采用如下教学方法： 1. 教师讲授：介绍单片机原理及应用的相关知识点； 2. 实践操作：学生基于软件仿真和实际实验操作，设计、模拟单片机应用； 3. 互动交流：教师和学生之间的讨论及问题解答； 4. 课程作业：布置与课堂实践相关实验或作业，并及时回馈。
三、课程设计3.1 单片机原理介绍本部分主要介绍单片机的相关知识点，包括单片机的概念、结构、基本原理及寄存器等内容。
3.2 Proteus软件基础操作及仿真设计本部分主要介绍Proteus软件的下载、安装及基本操作方法，元件的搜索、添加及仿真设计方法。
实践案例包括常见的LED灯实现、数码管显示等。
3.3 KeilC编译器概述及使用方法本部分主要介绍KeilC编译器的下载、安装及基本使用方法，包括程序编写、仿真调试等操作。
实践案例主要包括数码管显示、按键控制等应用。
3.4 单片机应用实践本部分主要包括LED灯、数码管、LCD显示等实践案例设计及仿真模拟。
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil_C林立版课后习题答案
1．计算机体系结构：哈佛结构、冯诺依曼结构的区别？哈佛结构RAM和ROM分别编址，冯诺依曼结构RAM和ROM统一编址2．MSC－51单片机外部引脚的名称是什么？各有什么功能？答：(1) 电源及晶振引脚VCC(40脚)：+5V电源引脚VSS(20脚)：接地引脚XTAL1(19脚)；外接晶振引脚（内置放大器输入端）XTAL2(18脚)：外接晶振引脚（内置放大器输出端）(2) 控制引脚RST/V PD(9)为复位/ 备用电源引脚ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/ 编程脉冲输入PSEN(29)：输出访问片外程序存储器读选通信号EA/ VPP (31)：外部ROM允许访问/ 编程电源输入(3) 并行I/O口引脚P0.0～P0.7（39～32脚）——P0口；P1.0～P1.7（1～8脚）——P1口；P2.0～P2.7（21～28脚）——P2口；P3.0～P3.7（10～17脚）——P3口。
3. AT89C51单片机的片内资源有哪些？其存储器结构如何？片内RAM可分成哪个三个区？各区的地址范围如何？其内部功能部件有：控制器：是对取自程序存储器中的指令进行译码，在规定的时刻发出各种操作所需的控制信号，完成指令所规定的功能；运算器：根据控制器发来的信号，执行算术逻辑运算操作；存储器：包括程序存储和数据存储器；定时器计数器：2个16位定时器/计数器，可对机器周期计数，也可对外部输入脉冲计数；中断系统：可响应三个内部中断源和两个外部中断源的中断请求；输入输出接口：4个8位并行口和一个全双工串行口；其存储器结构属于哈佛结构，MCS-51可寻址空间是两个64KB，即64KB的程序存储空间和64KB的数据存储空间。
片内RAM可分成划分为三个部分：①作寄存器区（00H-1FH），四组②可位寻址区（20H-2FH）③用户RAM区（30H-7FH），80B7．程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么？答：程序状态字寄存器PSW各位的定义如下：PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0PSW.7：进/借位标志CY，加法有进位时置1，减法有借位时置1；PSW.6：辅助进位标志AC，加法运算低四位向高上四位有进位时置1；PSW.5、PSW.1：用户标志位F0和用户标志位F1，保存用户的位数据；PSW.4、PSW.3：工作寄存器选择控制位RS1和RS0，00至11分别选择四组工作之一作为当前工作寄存器PSW.2 ：溢出标志位OV，有符号数加、减运算结果有溢出或乘除上结果异常(乘法运算结果大于255即乘积在BA中，或除法运算除数为0)时置1PSW.0：奇偶标志位P，累加器A中1的个数为奇数时置1。
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil-C
第一章1. 什么是单片机？在一块集成电路芯片上集成了微处理器、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断等基本电路所构成的单片微型计算机，简称单片机（Single-Chip-Microcomputer）。
单片机有较强的控制功能，主要取决于单片机在其结构上的设计，包括单片机硬件、指令系统及I/O处理功能等方面都有独到之处。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从其逻辑功能上来看，都具有微机系统的含义。
2．单片机应用灵活性体现在哪些方面？单片机以其自身的特点，其应用领域已渗透入各个领域。
单片机的主要特点是体积小、功耗低、价格低廉、使用方便，控制功能强、便于进行位运算且具有逻辑判断、定时计数等多种功能。
单片机应用系统设计灵活，在系统硬件不变的情况下，可通过不同的程序可实现不同的功能，因此这从根本改变了传统控制系统的设计思想和设计方法。
过去必须由模拟电路、数字电路及继电器控制电路实现的大部分功能，现在已能用单片机并通过软件方法实现。
由于软件技术的飞速发展，各种软件系列产品的大量涌现，可以极大地简化硬件电路。
“软件就是仪器”已成为单片机应用技术发展的主要特点。
3．简述单片机的发展历程。
1976年，Inter公司推出了MCS-48系列8位单片机到目前为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品。
代表产品有Intel公司的MCS-51系列（以下简称51系列）机（8位机）目前，市场上的主流产品是51系列兼容机：由STC公司推出的高性价比的STC89系列单片机和Atmel公司生产的AT89系列单片机。
随着集成电路的发展，随之出现内核为32位的ARM处理器，在单片机家族的众多成员中，51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，在8位单片机的基础上，又推出超8位单片机，其功能进一步加强，同时16位单片机也相继产生，代表产品有Intel公司的MCS-96系列以及ATMEL推出的A VR单片机。
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C(第3版)要点复习(1-16)
关于上拉电阻 在通用I/O口方式时，P0口需要外接上拉电阻（漏极开路)， 而P1～P3口无需外接上拉电阻（已有内置上拉电阻）； 在分时复用方式时， P0口无需外接上拉电阻（V管交替导 通 ）。
关于引脚多功能 P0和P2口有地址/数据分时复用方式，P3口有第二功能 方式。
关于特殊功能寄存器 P0～P3口分别对应一个同名SFR，它们既有字节地址又 有位地址。
51单片机共有111条指令，按功能可划分为四大类： 数据传送与交换类（31条） 算术运算类（24条） 逻辑运算类（34条） 转移控制类（22条）
2、汇编指令语句格式要点
汇编指令语句格式可包括四个区段，即：
标号区段——代表当前指令的首字节存放地址，由用户定义 的1～6个字符组成，以英文字母开始，冒号结尾，可省略。 操作码区段——指令的操作行为，由42种标准助记字符组成。 操作数区段——指令的操作对象，可有0～3个操作数，以英 文逗号隔开（操作数大于0时）。 注释区段——指令的解释或说明，可用任何文字描述。以英 文分号开始，无需结束符号。
2、51单片机I/O口内容要点
• 51单片机共有32个I/O引脚，具有4种结构类型
通用I/O口
输入条件
上拉电阻
引脚多功能
特殊功能寄存器
关于通用I/O口 P0～P3口都具有通用I/O口方式，可实现输出、读引脚 （输入）和读锁存器三种功能。
关于输入条件 在通用I/O口方式时， P0～P3口都需要先软件写1，故都 是准双向I/O口； 在分时复用方式时， P0口读引脚时无需软件先写1，故 是严格双向口。
上节复习（4）
1. D触发器的逻辑符号？工作特性？主要 用途？
2. 51单片机I/O口内容要点？
1、 D触发器逻辑符号？工作特性？主要用途？
单片机基础(第3版)——第1章小结
1.2 二进制数的算术运算和逻辑运算
1.2.1 二进制算术运算
1. 二进制加法运算 0＋0＝0 0＋1＝1 1＋0＝1 1＋1＝0（向上进位 ） ＋ ＝ ＋ ＝ ＋ ＝ ＋ ＝ （向上进位1） 例如： 1101（被加数） 例如： （被加数） +） 1011（加数） ） （加数） 111（进位） （进位） 1 1 00 0（和） （ 2. 二进制减法运算 0－0＝0 0－1＝1 1－0＝1 1－1＝0 － ＝ － ＝ － ＝ － ＝
1.1.3 计算机中二进制数的单位
在计算机中使用的二进制数共有3个单位， 在计算机中使用的二进制数共有 个单位，从小到 个单位 大依次为： 字节和字。 大依次为：位、字节和字。 1. 位（Bit） ） 指二进制的位。位是数的最小单位， 指二进制的位。位是数的最小单位，在计算机中 位仅有0和 两个数值 表示两种状态。 两个数值， 位仅有 和1两个数值，表示两种状态。 2. 字节（Byte） 字节（ ） 8位二进制数称为一个字节。在使用时常用大写 位二进制数称为一个字节。 位二进制数称为一个字节 字母B表示 字节是最基本的数据单位， 表示。 字母 表示。字节是最基本的数据单位，计算机中 的数据、代码、指令、地址多以字节为单位。 的数据、代码、指令、地址多以字节为单位。 3. 字（Word） ） 字是一台计算机上所能并行处理的二进制数， 字是一台计算机上所能并行处理的二进制数，字 的位数称为字长。字长是字节的整数倍。 的位数称为字长。字长是字节的整数倍。如：MCS51单片机字长为 位； MCS-96单片机字长为 位； 单片机字长为8位 单片机字长为16位 单片机字长为 单片机字长为 在微型机中还有32位 位字长的计算机。 在微型机中还有 位、64位字长的计算机。 位字长的计算机
Proteus教程—电子线路设计、制版与仿真(第3版)第1章 Proteus快速入门
第1章 Proteus快速入门
2. 编辑窗口视野控制
学会合理控制编辑区的视野是元件编辑和电路连接进行前的首要工作。 编辑窗口的视野平移可用以下方法： 在原理图编辑区的蓝色方框内，把鼠标指针放置在一个地方后，按下“F5” 键，则以鼠标指针为中心显示图形。
当图形不能全部显示出来时，按住“Shift”键，移动鼠标指针到上、下、 左、右边界，则图形自动平移。
在弹出的对话框中选择“No”，选中“以后不再显示此对话框”复选框， 关闭弹出提示。
第1章 Proteus快速入门
本例所用到的元件清单如表1-1所示。
元件名 CAPACITOR
RES LAMP
SW-SPDT
BATTERY
表1-1 元 件 清 单
类 Capacitors
Resistors Optoelectronics
12V
第1章 Proteus快速入门
单击界面左侧预览窗口下面的“P”按钮，如图1-14所示，弹出“Pick Devices”(元件拾取)对话框，如图1-15所示。
ISIS 7 Professional的元件拾取就是把元件从元件拾取对话框中拾取到图 形编辑界面的对象选择器中。元件拾取共有两种办法。
第1章 Proteus快速入门
第1章 Proteus快速入门
Proteus 激励源的可编辑格式示例如图所示：
第1章 Proteus快速入门
2. 仿真工具—— 虚拟仪器 虚拟示波器(OSCILLOSCOPE)。 逻辑分析仪(LOGIC ANALYSER)。 计数器、定时器(COUNTER TIMER)。 虚拟终端(VIRUAL TERMINAL)。 信号发生器(SIGNAL GENERATOR)。 模式发生器(PATTERN GENERATOR)。 交直流电压表和电流表(AC/DC voltmeters/ammeters)。 SPI调试器(SPI DEBUGGER)。 I2C调试器(I2C DEBUGGER)。
单片机原理及应用技术-基于Keil C和Proteus仿真第1章 绪论
• 第三阶段（1982年-1992年）：8位单片机巩固发展及16位 高级单片机发展阶段。在此阶段，尽管8位单片机的应用 已广泛普及，但为了更好满足测控系统的嵌入式应用的要 求，单片机集成的外围接口电路有了更大的扩充。这个阶 段单片机的代表为8051系列。许多半导体公司和生产厂以 MCS-51的8051为内核，推出了满足各种嵌入式应用的多种 类型和型号的单片机。典型代表有Intel公司的MCS-96系列 的单片机。 • 第四阶段（1993年-现在）：百花齐放阶段。现阶段单片 机发展的显著特点是百花齐放、技术创新，以满足日益增 长的广泛需求。
• 综观四十多年的发展过程，预计其今后的发展趋势主要体 现在以下几方面： • （1）CPU的改进
• （2）存储器的发展
• （3）片内I/O的改进 • （4）低功耗化 • （5）外围电路内装化 • 综上所述，单片机正朝着多功能、高性能、高速度、大容 量、低功耗、低价格和外围电路内装化的方向发展。
1.3 单片机的特点及应用
1.4 MCS-51系列与STC系列单片机
• 1.4.1Βιβλιοθήκη MCS-51系列单片机• MCS是Intel公司单片机的系列符号，如MCS-48、MCS-51、 MCS-96系列单片机。MCS-51系列是在MCS-48系列基础上 于20世纪80年代初发展起来的，是最早进入我国，并在我 国得到广泛应用的单片机主流品种。 • MCS-51系列单片机主要包括：基本型8031/8051/8751（对 应的低功耗型为80C31/80C51/87C51）和增强型 8032/8052/8752。它们都是8位单片机，兼容性强、性价 比高，且软硬件应用设计资料丰富，已为我国广大技术人 员所熟悉和掌握。
1.2 单片机的发展历史及趋势
(完整版)单片机原理及应用——基于Proteus和Keil_C林立_张俊亮版课后习题答案一至七章
第一章习题1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？答：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。
与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。
2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？答：单片机诞生于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8031，此后在8031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。
然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。
目前，单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。
3.举例说明单片机的主要应用领域。
答：单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：智能仪器单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
单片机原理及应用(第三版)课后习题答案完整版
第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。
答：微控制器，嵌入式控制器.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。
答：CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。
答：33 MHz。
4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。
答：成本，可靠性。
二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A．辅助设计应用B．测量、控制应用C．数值计算应用D．数据处理应用答： B3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。
A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备答：C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。
对3. 单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。
错6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对四、简答1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
单片机原理及应用——基于Proteus和keilc,哈尔滨工业大学出版社
大学出版社
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第1章 单片机基础
第1章 单片机基础
1.1 单片机概述 1.2 单片机的硬件结构 1.3 单片机的编程语言 1.4 本章小结
第1章 单片机基础
第1章 单片机基础
1.1 单片机概述 随着信息技术的飞速发展，在这种情况下应运而生 的。
它将组成计算机的基本部件，包括CPU（Central Proc essing Unit）、ROM(Read Only Memory)、RAM（Rand om Access Memory）、定时器/计数器以及I/O（Input/Ou tput）接口等集成在一个芯片上，形成芯片级的微型计算 机，称作“单片机（Single Chip Microcomputer）”。
P1
P1
口
口
驱
驱
动
动
器
器
RAM 指针寄存器
SFR
128B RAM
A累加器 B寄存器
P0
P0
口
口
锁
驱
存
动
器
器
PSW 定时控制 指令寄存器
ALU
P3
P3
口
口
驱
驱
动
动
器
器
串行通信口 中断系统 定时、计数器
暂存器 1 暂存器2
SP
R0/R1
DPTR
PC
4K ROM
P2
P2
口
口
锁
驱
存
动
器
器
晶振
数据/程序 指针寄存器
单片机原理及应用教程第3版习题课后答案
《单片机原理及应用程序》〔第三版〕习题参考答案第一章1. 为什么电脑要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在电脑中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，电脑内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是电脑硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2．(1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH(4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H3.4.(1)01000001B 65 (2) 110101111B 4315.(1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100(5) 10000001 11111110 111111116.00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接电脑各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：地址总线〔AB〕控制总线〔CB〕数据总线〔DB〕地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil-C
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil-C第一章1. 什么是单片机？在一块集成电路芯片上集成了微处理器、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断等基本电路所构成的单片微型计算机，简称单片机（Single-Chip-Microcomputer）。
单片机有较强的控制功能，主要取决于单片机在其结构上的设计，包括单片机硬件、指令系统及I/O处理功能等方面都有独到之处。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从其逻辑功能上来看，都具有微机系统的含义。
2．单片机应用灵活性体现在哪些方面？单片机以其自身的特点，其应用领域已渗透入各个领域。
单片机的主要特点是体积小、功耗低、价格低廉、使用方便，控制功能强、便于进行位运算且具有逻辑判断、定时计数等多种功能。
单片机应用系统设计灵活，在系统硬件不变的情况下，可通过不同的程序可实现不同的功能，因此这从根本改变了传统控制系统的设计思想和设计方法。
过去必须由模拟电路、数字电路及继电器控制电路实现的大部分功能，现在已能用单片机并通过软件方法实现。
由于软件技术的飞速发展，各种软件系列产品的大量涌现，可以极大地简化硬件电路。
“软件就是仪器”已成为单片机应用技术发展的主要特点。
3．简述单片机的发展历程。
1976年，Inter公司推出了MCS-48系列8位单片机到目前为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品。
代表产品有Intel公司的MCS-51系列（以下简称51系列）机（8位机）目前，市场上的主流产品是51系列兼容机：由STC公司推出的高性价比的STC89系列单片机和Atmel公司生产的AT89系列单片机。
随着集成电路的发展，随之出现内核为32位的ARM处理器，在单片机家族的众多成员中，51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，在8位单片机的基础上，又推出超8位单片机，其功能进一步加强，同时16位单片机也相继产生，代表产品有Intel公司的MCS-96系列以及ATMEL推出的A VR单片机。
单片机原理及应用技术（第3版）习题答案
单片机原理及应用技术(第3版)+习题答案章1 绪论 1．第一台计算机的问世有何意义答第一台电子数字计算机ENIAC问世标志着计算机时代的到来与现代的计算机相比ENIAC有许多不足但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响2．计算机由哪几部分组成答由运算器控制器存储器输入设备和输出设备组成运算器与控制器合称为CPU3．微型计算机由哪几部分构成答微型计算机由微处理器存储器和IO接口电路构成各部分通过地址总线AB 数据总线DB和控制总线CB相连4．微处理器与微型计算机有何区别答微处理器集成了运算器和控制器即CPU而微型计算机包含微处理器存储器和IO接口电路等5．什么叫单片机其主要特点有哪些答在一片集成电路芯片上集成微处理器存储器IO接口电路从而构成了单芯片微型计算机即单片机单片机主要特点有控制性能和可靠性高体积小价格低易于产品化具有良好的性能价格比6．微型计算机有哪些应用形式各适于什么场合答微型计算机有三种应用形式多板机系统机单板机和单片机多板机通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算属于通用计算机单板机IO设备简单软件资源少使用不方便早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统现在已很少使用单片机单片机体积小价格低可靠性高其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势目前单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段7．当前单片机的主要产品有哪些各有何特点答多年来的应用实践已经证明80C51的系统结构合理技术成熟因此许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能从而形成了80C51的主流产品地位近年来推出的与80C51兼容的主要产品有ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机Philips公司推出的80C5180C552系列高性能单片机华邦公司推出的W78C51W77C51系列高速低价单片机ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机LG公司推出的GMS9097系列低压高速单片机im公司推出的DS89C420高速50MIPS单片机Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等 8．简述单片机的开发过程答系统需求分析硬件方案设计软件编程仿真调试实际运行9．单片机应用系统开发方法有哪些新方法答在系统编程ISP技术在应用编程IAP技术章 2 80C51的结构和原理1．80C51单片机在功能上工艺上程序存储器的配置上有哪些种类答功能上分为基本型和增强型工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺在片内程序存储器的配置上有掩膜ROMEPROM和Flash无片内程序存储器形式2． 80C51单片机的存储器的组织采用何种结构存储器地址空间如何划分各地址空间的地址范围和容量如何在使用上有何特点答采用哈佛结构在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间80C51基本型单片机片内程序存储器为4KB地址范围是0000H-0FFFH用于存放程序或常数片内数据存储器为128字节RAM地址范围是00H-7FH用于存放运算的中间结果暂存数据和数据缓冲另外在80H-FFH还配有21个SFR3．80C51单片机的P0P3口在结构上有何不同在使用上有何特点答作为通用IO口时P0P1P2和P3都是准双向口P0可以作为地址数据总线此时是一个真正的双向口P2口可以作为地址线的高8位P3口是双功能口每条口线还具有不同的第二功能另外P0口的驱动能力为8个TTL负载而其它口仅可驱动4个TTL负载4．如果80C51单片机晶振频率分别为6 MHz110592 MHz12MHz时机器周期分别为多少答机器周期分别为2μs1085μs1μs5．80C51单片机复位后的状态如何复位方法有几种答复位后PC内容为0000HP0口～P3口内容为FFHSP内容为07HSBUF内容不定IPIE和PCON的有效位为0其余的特殊功能寄存器的状态均为00H复位方法一种是上电复位另一种是上电与按键均有效的复位6．80C51单片机的片内片外存储器如何选择答80C51的引脚为访问片内片外程序存储器的选择端访问片内片外数据存储器需要采用不同的指令加以区分7．80C51单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何答CY进位借位标志有进位借位时 CY 1否则CY 0AC辅助进位借位标志高半字节与低半字节间的进位或借位F0用户标志位由用户自己定义RS1RS0当前工作寄存器组选择位OV溢出标志位有溢出时OV 1否则OV 0P奇偶标志位存于ACC中的运算结果有奇数个1时P 1否则P 08． 80C51单片机的当前工作寄存器组如何选择答当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器PSW的RS1RS0 来决定9．80C51单片机的控制总线信号有哪些各信号的作用如何答RSTVPD复位信号输入引脚备用电源输入引脚ALE地址锁存允许信号输出引脚编程脉冲输入引脚VPP内外存储器选择引脚片内EPROM或FlashROM编程电压输入引脚外部程序存储器选通信号输出引脚10．80C51单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何答0000H单片机复位入口地址0003H外部中断0的中断服务程序入口地址000BH定时计数器0溢出中断服务程序入口地址0013H外部中断1的中断服务程序入口地址001BH定时计数器1溢出中断服务程序入口地址0023H串行口的中断服务程序入口地址章3 80C51的指令系统 1．80C51系列单片机的指令系统有何特点答执行时间短1个机器周期指令有64条2个机器周期指令有45条而4个机器周期指令仅有2条即乘法和除法指令指令编码字节少单字节的指令有49条双字节的指令有45条三字节的指令仅有17条位操作指令丰富这是80C51单片机面向控制特点的重要保证2．80C51单片机有哪几种寻址方式各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何答80C51单片机的寻址方式有七种即寄存器寻址直接寻址寄存器间接寻址立即寻址基址寄存器加变址寄存器变址寻址相对寻址和位寻址这些寻址方式所对应的寄存器和存储空间如下表所示序号寻址方式寄存器或存储空间 1 寄存器寻址寄存器R0R7AABDPTR和C布尔累加器 2 直接寻址片内RAM低128字节SFR3 寄存器间接寻址片内RAMR0R1SP片外RAMR0R1DPTR 4 立即寻址ROM 5 变址寻址ROMA＋DPTRA＋PC 6 相对寻址ROMPC当前值的＋127～－128字节7 位寻址可寻址位内部RAM20H2FH单元的位和部分SFR的位3．访问特殊功能寄存器SFR可以采用哪些寻址方式答直接寻址和位寻址方式4．访问内部RAM单元可以采用哪些寻址方式答直接寻址寄存器间接寻址和位寻址方式5．访问外部RAM单元可以采用哪些寻址方式答寄存器间接寻址6．访问外部程序存储器可以采用哪些寻址方式答立即寻址变址寻址和相对寻址方式7．为什么说布尔处理功能是80C51单片机的重要特点答单片机指令系统中的布尔指令集存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统它可对位bit变量进行布尔处理如置位清零求补测试转移及逻辑与或等操作在实现位操作时借用了程序状态标志器PSW中的进位标志Cy作为位操作的累加器8．对于80C52单片机内部RAM还存在高128字节应采用何种方式访问答寄存器间接寻址方式9．试根据指令编码表写出下列指令的机器码1MOV A88H----------------74H 88H2MOV R350H----------------ABH50H3MOV P155H----------75H90H55H4ADD AR15SETB 12H10．完成某种操作可以采用几条指令构成的指令序列实现试写出完成以下每种操作的指令序列1将R0的内容传送到R12内部RAM单元60H的内容传送到寄存器R23外部RAM单元1000H的内容传送到内部RAM单元60H4外部RAM单元1000H的内容传送到寄存器R25外部RAM单元1000H的内容传送到外部RAM单元2000H答1MOV AR0MOV R1A2MOV R260H3MOV DPTR1000HMOVX ADPTRMOV 60HA4MOV DPTR1000HMOVX ADPTRMOV R2A5MOV DPTR1000HMOVX ADPTRMOV DPTR2000HMOVX DPTR A11．若R1 30HA 40H30H 60H40H 08H试分析执行下列程序段后上述各单元内容的变化MOV AR1MOV R140HMOV 40HAMOV R17FH答R1 7FHA 60H30H 08H40H 60H12．若A E8HR0 40HR1 20HR4 3AH40H 2CH20H 0FH试写出下列各指令独立执行后有关寄存器和存储单元的内容若该指令影响标志位试指出CYAC和OV的值 1MOV AR02ANL 40H0FH3ADD AR44SWAP A5DEC R16XCHD AR1答1A 2CH240H 0CH3A 22HCY 1AC 1OV 04A 8EH520H 0EHP 16A EFH20 08H13．若50H 40H试写出执行以下程序段后累加器A寄存器R0及内部RAM的40H41H42H单元中的内容各为多少MOV A50HMOV R0AMOV A00HMOV R0AMOV A3BHMOV 41HAMOV 42H41H答A 3BHR0 40H40H 00H41H 3BH42H 3BH14．试用位操作指令实现下列逻辑操作要求不得改变未涉及的位的内容1使ACC0置位2清除累加器高4位3清除ACC3ACC4ACC5ACC6答1SETB ACC02ANL A0FH3ANL A87H15．试编写程序将内部RAM的20H21H22H三个连续单元的内容依次存入2FH2EH和2DH单元答MOV 2FH20HMOV 2EH21HMOV 2DH22H16．试编写程序完成两个16位数的减法7F4DH－2B4EH结果存入内部RAM 的30H和31H单元30H单元存差的高8位31H单元存差的低8位答CLR CYMOV 30H7FHMOV 31H4DHMOV R0 31HMOV AR0SUBB A 4EMOV R0A 保存低字节相减结果DEC R0MOV A R0SUBB A2BHMOV R0A 保存高字节相减结果 17．试编写程序将R1中的低4位数与R2中的高4位数合并成一个8位数并将其存放在R1中答MOV AR2ANL A0F0HORL R1A18．试编写程序将内部RAM的20H21H单元的两个无符号数相乘结果存放在R2R3中R2中存放高8位R3中存放低8位答MOV A20HMOV B21HMUL ABMOV R3AMOV R2B19．若CY 1P1 10100011BP3 01101100B试指出执行下列程序段后CYP1口及P3口内容的变化情况MOV P13CMOV P14CMOV CP16MOV P36CMOV CP10MOV P34C答CY 1 P1 10111011B P3 00111100B 章 4 80C51的汇编语言程序设计1．80C51单片机汇编语言有何特点答汇编语言结构紧凑灵活汇编成的目标程序效率高具有占存储空间少运行速度快实时性强等优点它是面向机器的语言对于单片机硬件的操作直接方便有利于初学者对单片机结构的认知但它与高级语言相比移植性不好编程复杂对编程人员的基础要求高2．利用80C51单片机汇编语言进行程序设计的步骤如何答一任务分析首先要对单片机应用系统的设计目标进行深入分析明确系统设计任务功能要求和技术指标然后对系统的运行环境进行调研这是应用系统程序设计的基础和条件二算法设计经过任务分析和环境调研后已经明确的功能要求和技术指标可以用数学方法或模型来描述进而把一个实际的系统要求转化成由计算机进行处理的算法并对各种算法进行分析比较并进行合理的优化三流程描述程序的总体构建先要确定程序结构和数据形式资源分配和参数计算等然后根据程序运行的过程规划程序执行的逻辑顺序用图形符号将程序流程绘制在平面图上应用程序的功能通常可以分为若干部分用流程图将具有一定功能的各部分有机地联系起来流程图可以分为总流程图和局部流程图总流程图侧重反映程序的逻辑结构和各程序模块之间的相互关系局部流程图反映程序模块的具体实施细节3．常用的程序结构有哪几种特点如何答顺序程序无分支无循环结构的程序其执行流程是依指令在存储器中的存放顺序进行的分支程序可以改变程序的执行顺序循环程序按某种控制规律重复执行的程序控制一部分指令重复执行若干次以便用简短的程序完成大量的处理任务4．子程序调用时参数的传递方法有哪几种答利用累加器或寄存器利用存储器利用堆栈5．什么是伪指令常用的伪指令功能如何答伪指令是汇编程序能够识别并对汇编过程进行某种控制的汇编命令常用的伪指令包括ORG功能是向汇编程序说明下面紧接的程序段或数据段存放的起始地址END功能是结束汇编DB功能是从标号指定的地址单元开始在程序存储器中定义字节数据DW功能是从标号指定的地址单元开始在程序存储器中定义字数据空间EQU功能是将表达式的值或特定的某个汇编符号定义为一个指定的符号名BIT功能是将位地址赋给指定的符号名6．设被加数存放在内部RAM的20H21H单元加数存放在22H23H单元若要求和存放在24H25H中试编写出16位无符号数相加的程序采用大端模式存储答程序如下ORG 0000HMOV R0＃21HMOV R1＃23HMOV AR0ADD AR1MOV 25HADEC R0DEC R1MOV AR0ADDC AR1MOV 24HASJMPEND7．编写程序把外部RAM中1000H101FH的内容传送到内部RAM的30H4FH中答ORG 0000HMOV DPTR1000HMOV R030HMOV R732LOOPMOVX ADPTRMOV R0AINC R0INC DPTRDJNZ R7LOOPRET8．编写程序实现双字节无符号数加法运算要求 R0R1R6R7→60H61H 答ORG 0000HMOV AR1ADD AR7MOV 61HAMOV AR0ADDC AR6MOV 60HASJMPEND9．若80C51的晶振频率为6MHz试计算延时子程序的延时时间DELAYMOV R70F6HLPMOV R60FAHDJNZ R6DJNZ R7LPRET答延时时间 2μs [1 122502246 2]2 0247486秒含调用指令2个机器周期10．在内部RAM 的30H37H单元存有一组单字节无符号数要求找出最大数存入BIG 单元试编写程序实现答ORG 0000HBIG DATA 2FHONE DATA 2AHTWO DATA 2BH STARTMOV R77 比较次数MOV R030HLOOPMOV AR0MOV ONEAINC R0MOV TWOR0CLR CSUBB AR0JC NEXT ONE小TWO大继续比下一对数MOV R0ONE ONE大放后面交换DEC R0MOV R0TWO TWO小放前面INC R0NEXTDJNZ R7LOOPSJMPEND11．编写程序把累加器A中的二进制数变换成3位BCD码并将百十个位数分别存放在内部RAM的50H51H52H中答单字节二进制数转换为压缩的BCD码仅需要2个字节在将压缩的BCD码拆分存于3个单元org 0MOV 52H0MOV 51H0MOV 50H0MOV A0FDhLCALL DCDTHSJMP DCDTHMOV R78MOV R0A 暂存于R0LOOPCLR CMOV AR0RLC AMOV R0AMOV R151H MOV AR1ADDC AR1DA ADEC R1MOV AR1ADDC AR1DA AMOV R1ADJNZ R7LOOPINC R1 50H已是结果R1指向51H51H单元需拆分MOV A00HXCHD AR1MOV 52HAMOV AR1SWAP AMOV R1ARETEND12．编写子程序将R1中的2个十六进制数转换为ASCII码后存放在R3和R4中答ORG 0MOV R15BHMOV AR1ANL A0F0HSWAP AACALL ASCIIMOV R3AMOV AR1ANL A 0FHACALL ASCIIMOV R4 ASJMPASCIIPUSH ACCCLR CSUBB A 0AHPOP ACCJC LOOPADD A 07HLOOP ADD A 30HRETEND13．编写程序求内部RAM中50H59H十个单元内容的平均值并存放在5AH单元答ORG 0000HMOV R710MOV R050HMOV B10CLR CCLR ALOOPADDC AR0INC R0DJNZ R7LOOPDIV ABMOV 5AHASJMPEND14．如图410所示编制程序实现上电后显示P有键按下时显示相应的键号07答实现程序如下TEMP EQU 30HORG 0000HJMP STARTORG 0100HSTARTMOV SP5FHMOV P08CH 正序显示"P"MOV P30FFH 输入方式CLR CYNOKEYMOV AP3CPL AJZ NOKEY 无键按下MOV TEMPP3 有键按下CALL D10msMOV AP3CJNE ATEMPNOKEY 去抖动MOV R20 键号计数器复位 MOV ATEMPLPRRC AJNC DONEINC R2SJMP LPDONEMOV AR2MOV DPTRCODE_P0MOVC AADPTRMOV P0AJMP NOKEYD10msMOV R510 10MSD1msMOV R4249DLNOPNOPDJNZ R4DLDJNZ R5D1msRETCODE_P0DB 0C0H0F9H0A4H0B0H99H92H82H0F8HDB 80H90H88H83H0C6H0A1H86H8EHEND章5 80C51的中断系统及定时计数器 180C51有几个中断源各中断标志是如何产生的又是如何复位的CPU响应各中断时其中断入口地址是多少答5个中断源分别为外中断和T0和T1溢出中断串口中断电平方式触发的外中断标志与引脚信号一致边沿方式触发的外中断响应中断后由硬件自动复位T0和T1CPU响应中断时由硬件自动复位RI和TI由硬件置位必须由软件复位另外所有能产生中断的标志位均可由软件置位或复位各中断入口地址―0003HT0000BH0013HT1001BHRI和TI0023H2某系统有三个外部中断源123当某一中断源变低电平时便要求CPU处理它们的优先处理次序由高到低为321处理程序的入口地址分别为2000H2100H2200H 试编写主程序及中断服务程序转至相应的入口即可答将3个中断信号经电阻线或接LJMP MAINORG 00013HLJMP ZDFZORG 0040HMAINSETB EASETB EX1SJMP 0RG 0200H ZDFZPUSH PSWPUSH ACCJB P10DV0JB P11DV1JB P12DV2INRETPOP ACCPOP PSWRETIORG 2000HDV0------------JMP INRETORG 2100HDV1------------JMP INRETDV2------------JMP INRET3外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式这两种触发方式所产生的中断过程有何不同怎样设定答当IT0 0时为电平触发方式电平触发方式时CPU在每个机器周期的S5P2采样引脚电平当采样到低电平时置IE0＝１向CPU请求中断采样到高电平时将IE0清0在电平触发方式下CPU响应中断时不能自动清除IE0标志电平触发方式时外部中断源的有效低电平必须保持到请求获得响应时为止不然就会漏掉在中断服务结束之前中断源的有效的低电平必须撤除否则中断返回之后将再次产生中断该方式适合于外部中断输入为低电平且在中断服务程序中能清除外部中断请求源的情况当IT0 1时为边沿触发方式边沿触发方式时CPU在每个机器周期的S5P2采样引脚电平如果在连续的两个机器周期检测到引脚由高电平变为低电平即第一个周期采样到 1第二个周期采样到 0则置IE0＝1产生中断请求在边沿触发方式下CPU响应中断时能由硬件自动清除IE0标志边沿触发方式时在相继两次采样中先采样到外部中断输入为高电平下一个周期采样到为低电平则在IE0或IE1中将锁存一个逻辑1若CPU暂时不能响应中断申请标志也不会丢失直到CPU响应此中断时才清0另外为了保证下降沿能够被可靠地采样到和引脚上的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期若晶振频率为12MHz为1微秒边沿触发方式适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求4定时计数器工作于定时和计数方式时有何异同点答定时计数器实质是加1计数器不同点设置为定时器模式时加1计数器是对内部机器周期计数1个机器周期等于12个振荡周期即计数频率为晶振频率的112计数值乘以机器周期就是定时时间设置为计数器模式时外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器在每个机器周期的S5P2期间采样T0T1引脚电平当某周期采样到一高电平输入而下一周期又采样到一低电平时则计数器加1更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器相同点它们的工作原理相同它们都有4种工作方式由TMOD中的M1M0设定即方式013位计数器方式116位计数器方式2具有自动重装初值功能的8位计数器方式3T0分为两个独立的8位计数器T1停止工作 5定时计数器的4种工作方式各有何特点答方式0位13位计数器由TL0的低5位高3位未用和TH0的8位组成TL0的低5位溢出时向TH0进位TH0溢出时置位TCON中的TF0标志向CPU发出中断请求计数初值计算的公式为X＝213－N方式1的计数位数是16位由TL0作为低8位TH0作为高8位组成了16位加1计数器计数个数与计数初值的关系为X＝216－N方式2为自动重装初值的8位计数方式TH0为8位初值寄存器当TL0计满溢出时由硬件使TF0置1向CPU发出中断请求并将TH0中的计数初值自动送入TL0TL0从初值重新进行加1计数周而复始直至TR0 0才会停止计数个数与计数初值的关系为 X＝28－N方式3只适用于定时计数器T0定时器T1处于方式3时相当于TR1＝0停止计数方式3时T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0TL0使用T0的所有控制位当TL0计数溢出时由硬件使TF0置1向CPU发出中断请求而TH0固定为定时方式不能进行外部计数并且借用了T1的控制位TR1TF1因此TH0的启停受TR1控制TH0的溢出将置位TF16要求定时计数器的运行控制完全由TR1TR0确定和完全由高低电平控制时其初始化编程应作何处理答TMOD中GATE的值不同完全由TR1TR0确定时GATE为0完全由高低电平控制时GATE为17当定时计数器T0用作方式3时定时计数器T1可以工作在何种方式下如何控制T1的开启和关闭答T0用作方式3时T1可以工作在方式01和2T1的开启由TR1控制即TR1＝1时T1开始工作TR1＝0时或者定时计数器工作在方式3时T1停止工作8利用定时计数器T0从P10输出周期为1s脉宽为20ms的正脉冲信号晶振频率为12MHz试设计程序答采用定时20ms然后再计数149次的方法实现aT0工作在定时方式1时控制字TMOD配置M1M0 01GATE 0C 0可取方式控制字为01Hb计算计数初值X晶振为12 MHz所以机器周期Tcy为1N＝t Tcy ＝20×10－31×10－6＝20000X＝216－N＝65536－20000＝45536＝4E20H即应将4EH送入TH1中20H送入TL1中c实现程序如下ORG 0000HAJMP MAIN 跳转到主程序 ORG 0030H MAINMOV TMOD01H 设T1工作于方式2MOV TH0 4EH 装入循环计数初值MOV TL020H 首次计数值LP0SETB P10ACALL NT0CLR P10MOV R749 计数49次LP1ACALL NT0DJNZ R7LP1AJMP LP0NT0MOV TH0 4EHMOV TL020HSETB TR0JNB TF0CLR TR0CLR TF0RETEND9要求从P11引脚输出1000Hz方波晶振频率为12MHz试设计程序答采用T0实现aT0工作在定时方式1时控制字TMOD配置M1M0 01GATE 0C 0可取方式控制字为01Hb计算计数初值X晶振为12 MHz所以机器周期Tcy为111000 1×10－3N＝t Tcy ＝05×10－31×10－6＝500X＝216－N＝65536－500＝65036＝FE0CH即应将FEH送入TH0中0CH送入TL0中c实现程序如下ORG 0000HAJMP MAIN 跳转到主程序ORG 000BH T0的中断入口地址LJMP DVT0ORG 0030HMAINMOV TMOD01H 设T0工作于方式2MOV TH0 0FEH 装入循环计数初值MOV TL00CH 首次计数值SETB ET0 T0开中断SETB EA CPU开中断SETB TR0 启动T0SJMP 等待中断DVT0CPL P11MOV TH0 0FEHMOV TL0 0CHSETB TR0RETIEND10试用定时计数器T1对外部事件计数要求每计数100就将T1改成定时方式控制P17输出一个脉宽为10ms的正脉冲然后又转为计数方式如此反复循环设晶振频率为12MHz答aT1工作在计数方式2时控制字TMOD配置M1M0 10GATE 0C 1可取方式控制字为60HT1工作在定时方式1时控制字TMOD配置M1M0 01GATE 0C 0可取方式控制字为10Hb计算初值X定时10ms时晶振为12 MHz所以机器周期Tcy为1N＝t Tcy ＝10×10－31×10－6＝10000X＝216－N＝65536－10000＝55536＝D8F0H即应将D8H送入TH1中F0H送入TL1中计数100时N＝100X＝28－N＝256－100＝156＝9CHc实现程序如下ORG 0000HAJMP MAIN 跳转到主程序ORG 001BH T1的中断入口地址LJMP DVT1ORG 0030HMAINMOV TMOD60H T1工作于计数方式2MOV TH19CH 装入计数初值MOV TL19CHCLR P17SETB ET1 T1开中断SETB EA CPU开中断SETB TR1 启动T1SJMP 等待中断 DVT1SETB P17CLR ET1CLR TR1MOV TMOD10H T1工作于定时方式1MOV TH10D8H 装初值MOV TL10F0HSETB TR1JNB TF1 查询等待10msCLR TF1CLR TR1CLR P17MOV TMOD60H T1工作于计数方式2MOV TH19CH 装初值MOV TL19CHSETB ET1 T1开中断SETB TR1 启动T1RETIEND 11利用定时计数器T0产生定时时钟由P1口控制8个指示灯编一个程序使8个指示灯依次闪动闪动频率为1次秒即亮1秒后熄灭并点亮下一个-----答采用定时20ms计数50次实现1秒定时编制1秒延时子程序由主程序调用aT0工作在定时方式1时控制字TMOD配置M1M0 01GATE 0C 0可取方式控制字为01Hb计算计数初值X晶振为12 MHz所以机器周期Tcy为1N＝t Tcy ＝20×10－31×10－6＝20000X＝216－N＝65536－20000＝45536＝4E20H即应将4EH送入TH1中20H送入TL1中c实现程序如下ORG 0000HAJMP MAIN 跳转到主程序ORG 0030HMAINCLR CYMOV A01HLP0MOV P1ACALL D1SECRL AAJMP LP0 D1SECMOV R750 计数50次MOV TMOD01HDLMOV TH04EHMOV TL020HSETB TR0JNB TF0CLR TR0CLR TF0DJNZ R7DLRETEND - 95 -。
单片机原理及应用——C51编程 Proteus仿真(第3版)
成书过程
修订工作
出版工作
该书是在《单片机原理及应用——C51编程+Proteus仿真（第二版）》一书的基础上修改而成。该书反映编 者负责的“单片机原理”国家精品课程、国家级精品资源共享课、中国大学MOOC的教学建设、教学模式、课程体 系结构与教学方法改革的部分成果。该书采用C51语言编程，将虚拟仿真开发工具Proteus与各种设计案例相结合， 并增添部分器件而成。
2021年11月2日，《单片机原理及应用——C51编程+Proteus仿真（第3版）》由高等教育出版社出版发 行。
内容简介
《单片机原理及应用——C51编程+Proteus仿真（第3版）》共分为14章，涵盖单片机应用技术的基本内容， 各章内容如下：第1章对单片机应用技术作以概述。第2章介绍片内的基本硬件结构及硬件资源。第3章介绍C51语 言的编程基础。第4章简要介绍Keilμ Vision3软件开发平台，并对Proteus虚拟仿真平台的基本功能与使用作 以简要介绍。第5章介绍单片机系统的显示以及开关与键盘的接口设计，为后续各章的案例仿真，观察系统运行的 结果打下基础。第6章至第8章分别介绍片内硬件资源，即中断系统、定时器/计数器以及串行口的工作原理及应 用案例设计。第9章介绍系统的并行扩展技术。第10章对串行扩展技术，如单总线、SPI总线、I2C总线以及相应 的应用案例作以介绍。第11章介绍模数与数模转换接口的设计。第12章介绍单片机各种应用设计。第13章为单片 机应用系统抗干扰与可靠性设计。第14章介绍单片机应用系统设计与调试的基本方法。
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教学资源
《单片机原理及应用——C51编程+Proteus仿真（第3版）》配套数字资源网站针对全书内容，制作与该书配 套的电子教案（PPT文件）、案例的Proteus虚拟仿真与C程序清单各章习题及参考解答、单片机Proteus E型仿 真实验教学系统说明及实验指导，以及Proteus总体功能介绍的视频文件和Proteus ISIS与ARES演示的视频文 件。
单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C
单片机原理及应用——基于Proteus和KeilC单片机原理及应用单片机是指以单个集成电路芯片为核心的微型计算机系统。
它具有体积小、功能强大、成本低廉等优势，因此在电子领域应用广泛。
本文将以Proteus和Keil C为工具，详细介绍单片机的原理及应用。
一、单片机的定义和组成在本小节中，我们将对单片机进行定义，并介绍其主要组成部分。
单片机是一种集成电路芯片，具有CPU、存储器、输入输出设备等功能模块。
其中，CPU是单片机的核心部分，用于执行各种指令。
存储器主要包括ROM和RAM，用于存储程序和数据。
输入输出设备用于与外部环境进行信息交互。
此外，单片机还包括时钟模块、中断系统等辅助功能。
在Proteus和Keil C中，我们可以通过拖拽元件来构建单片机电路图，并利用Keil C编写程序。
这些工具的使用方法将在后续章节中详细介绍。
二、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令执行周期和中断处理。
指令执行周期是单片机执行一条指令所需要的时间。
它包括取指周期、译码周期、执行周期和写回周期。
取指周期是从存储器中获取指令的时间，译码周期是对指令进行解码的时间，执行周期是执行指令的时间，写回周期是将处理结果写回存储器的时间。
中断处理是单片机响应外部事件的一种机制。
当外部事件发生时，单片机会立即暂停当前任务，并执行相应的中断服务程序。
中断服务程序执行完毕后，单片机会返回到原来的任务中继续执行。
三、单片机应用：LED闪烁实验在本小节中，我们将利用Proteus和Keil C来实现一个简单的LED闪烁实验。
首先，在Proteus中绘制电路图，包括单片机、LED和电阻等元件。
接下来，利用Keil C编写相应的程序，控制LED的闪烁。
编写程序后，将其下载到单片机中。
程序的主要思路是通过控制IO口的高低电平来控制LED的亮灭。
通过不断循环、延时操作，可实现LED的闪烁效果。
四、单片机应用：温度监测实验在本小节中，我们将利用Proteus和Keil C来实现一个温度监测实验。
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC第三版教学设计
单片机原理及应用基于Proteus和KeilC第三版教学设计1. 简介单片机是一种以微处理器为基础的计算机系统，具有高性能、低功耗和体积小等特点。
单片机系统由中央处理器(CPU)、存储器和输入输出(I/O)设备组成，具有广泛的应用，如家电、汽车电子、工业自动化等领域。
本教学设计基于Proteus和KeilC软件环境，旨在系统讲解单片机原理与应用，并通过实践操作提高学生的实际能力。
本文主要阐述课程设计目标、教学内容、教学方法和评估方式等内容。
2. 课程设计目标针对单片机基础知识薄弱、实际操作技能不足的问题，本教学设计旨在使学生掌握如下技能：•熟悉单片机体系结构与外设特性•掌握单片机编程语言及相关工具（KeilC、Proteus等）•能够设计并实现基于单片机的控制系统•具有一定的工程实践能力，能够解决单片机应用中常见的问题3. 教学内容3.1 单片机原理基础•单片机的组成及体系结构•存储器的原理与分类•中断原理及应用•I/O口的控制方式和实现方法•单片机系统的编程技巧3.2 单片机应用实践•学生实践能力的提高及工程实践•家电控制系统设计与实现•电机控制系统设计与实现•温度控制系统设计与实现3.3 课程作业编写电机控制程序，通过Proteus模拟调试，将程序下载到单片机上实现控制。
4. 教学方法4.1 理论课程教学•采用课件、PPT等多媒体手段，讲解单片机的基本原理、体系结构、编程软件的使用、程序设计等知识点。
•引导学生积极参与课堂讨论，加深对重点难点知识的理解。
•通过例子和实例，帮助学生理解和掌握单片机相关知识，理论和实践相结合。
4.2 实践课程教学•分配任务或课程项目让学生进行实践操作，如Proteus仿真、KeilC 编程、单片机控制系统设计等。
•在操作过程中，老师及时指导，并提供解决问题和优化方案的帮助。
•学生合作完成课程作业，提高实践能力和应用水平。
5. 评估方式•期中考试：采用笔试方式，测试学生掌握的理论知识。
《单片机原理及应用—基于Proteus和Keil_C》_课后答案习题解答
R0,#31H,CONT $
DJNZ SJMP
R7, CONT $
;计数器减 1，非 ห้องสมุดไป่ตู้，则继续 ;暂停
4．编程查找内部 RAM 的 32H ～41H 单元中是否有 0AAH 这个数据，若有这一数据，则将 50H 单元置为 0FFH，否则将 50H 单元清零。 解：设一个片内 RAM 指针 R0 ，先指向首地址 32H，比较@R0 与#0AAH ，若相等，则退出 循环，给 50H 单元赋 0FFH，若不相等，则 R0 加 1 为继续比较下一个字节做准备，直到达 到地址为 41H 或达到计数器规定的 16 个字节为止还没找到，则给 50H 单元赋 00H 程序 1： MOV CONT: CJNE MOV SJMP NEXT: INC CJNE MOV DOWN: MOV SJMP END 程序 2： MOV MOV CONT: 移 MOV SJMP NEXT: INC DJNZ MOV DOWN: MOV SJMP END 5．查找 20H ～4FH 单元中出现 00H 的次数，并将查找结果存入 50H 单元。 解：从 20H 到 4FH 共 48 个字节 MOV MOV CONT: R0,#20H CJNE INC R7,#48 ;字节计数器赋初值 ;设地址指针初值 ;相等，0 的个数计数器加 1 $ A,#0FFH DOWN R0 R7,CONT A,#00H 50H,A ;相等，则准备好要赋的标志值 0FFH ;转存到保存结果处 ;修改地址指针 ;计数器减 1，非 0，则继续 ;查找失败，则将 00H 存入结果标志单元 ;将比较结果标志存入 50H 单元 ;暂停 CJNE R7,#16 R0,#32H ;计数器赋初值，从 20H 到 30H 共 16 个字节 ;设地址指针初值 ;比较查找值与指针所指单元的值，不相等转 $ R0,#32H ;设地址指针初值 ;相等，则准备好要赋的标志值 0FFH ;转存到保存结果处 ;修改地址指针 ;若指针未越过终点，则继续 ;查找失败，则将 00H 存入结果标志单元 ;将比较结果标志存入 50H 单元 ;暂停 @R0,#0AAH,NEXT;比较查找值与指针所指单元的值，不相等转移 A,#0FFH DOWN R0 R0,#42H,CONT A,#00H 50H,A
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技术要求：必须满足对象体系的物理、电气和环 境以及产品成本等要求 发展方向: 与对象系统密切相关的嵌入性能、控制 能力与控制可靠性
第1章 单片机基础知识概述
工业计算机（Industrial Personal Computer） PC→ 电气加固、机械加固，并配置各种接口板卡 → IPC（工控机）→ 嵌入到大型对象系统中（实现智能化）
单片机原理及应用
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
1.1 单片机概述 1.2 单片机学习的预备知识 1.3 Proteus应用简介
第1章 单片机基础知识概述
1. 什么是单片机？ 2. 为什么要学单片机？ 3. 怎样学习单片机？
船舶驾驶室集中控制台
自动配料控制系统
电站锅炉控制系统
第1章 单片机基础知识概述
众多小型对象系统（如家电、仪器、工控单元…）无法使用IPC→ 需要发展一类特殊的嵌入式计算机系统
第1章 单片机基础知识概述
单片计算机（Single Chip Microcomputer） SCM——将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片 上构成的一种专用微计算机系统
第1章 单片机基础知识概述
应用：SCM硬件+少量外围电路+SCM软件→嵌入式微 机系统+被控对象→微电脑控制产品
嵌入式微机系统
微电脑控制产品
单片机分布式控制
第1章 单片机基础知识概述
第1章 单片机基础知识概述
单片机的发展： 从1976年起，Intel公司先后推出MCS-48（4位机）、
MCS-51（8位机）和MCS-96（16位机）3大系列单片机。 由于51 系列单片机具有开放的系统架构、灵活可靠的工
Y接法
星角切换方法
需要“大马”时采用Δ方式，“小马”时采用Y方式
←
负 载
Δ起动
O
第1章 单片机基础知识概述
过载停机 Δ形状态 Y形状态
控制方案
实时监测电机功率并与其 极限值比较，从而实施双 向动态切换
时间→
节能原理2——间歇式抽油控制
第1章 单片机基础知识概述
开机
停机 开机
停机 开机
时间
根据间抽规律设置开机时间T1和停机时间T2
数码管显示器
薄膜式按键
单片机
数据存储器
第1章 单片机基础知识概述
节能控制仪 抽油机电控柜
试验结果
在未使用间抽控制功能的 情况下，平均有功功率降 低约15%
获得国家授权专利
第1章 单片机基础知识概述
第1章 单片机基础知识概述
3、怎样学习单片机
教学目标——掌握单片机原理与应用系统设计技能 需要具备——单片机硬件、软件、接口、开发工具 四方面知识
作性能、低廉的价格，因而获得了很大的成功。
迄今为止，世界各地厂商已相继研制出大约50个系列 300多个品种的单片机产品。
51系列、PIC系列、AVR系列、ARM系列、DSP系列….
第1章 单片机基础知识概述
单片机发展趋势：高集成度、高性能、低功耗、高性价比 位数不断增加：4位 → 8位 → 16位 → 32位 外设接口内置化：ADC、DAC、PGA、USB……
开机T1小时
停机T2小时
第1章 单片机基础知识概述
综合上述两种原理——
抽油机自动双向切换与间抽控制技术
停机
停机
开机
开机
开机
时间
总节电效果 ∝ 节电率△Y + 节电率间抽
第1章 单片机基础知识概述
基于单片机的抽油机节能控制方案
电源开关
抽油机电控箱
节能控制仪
交流接触器 电动机
功率变送器
A/D转换器
中间继电 器
数码管
键盘电路
键盘
模数转换
数模转换 可编程接口
单片机自身没有编程开发 能力，必须借助软件开发 工具编写调试应用软件。
第1章 单片机基础知识概述
386
486 Pentium Ⅳ Pentium
Conroe II
第1章 单片机基础知识概述
个人计算机（Personal Computer）
CPU+存储器+主板+显卡+声卡+网卡+显示器+鼠标+键盘…
基本功能部件
接口部件
外部设备
支持它的软件五花八门，应有尽有
第1章 单片机基础知识概述
分支二：嵌入式计算机系统 （Embedded Computer System）
Single Chip Microcomputer
Micro Controller Unit
单片机（SCM）→微控制器（Micro Controller Unit）
8位基于51内核的单片机仍然是主流机型。
第1章 单片机基础知识概述
2. 为什么要学单片机？
• 单片机是高技术领域，可实现机电产品的 升级换代；
为应对起动、稠油、结 蜡、结冻等偶然事件， 需要配备大功率电机
高能耗原因2： “产抽不平衡”
油田开采后期，地层供液能力↓ →抽油能力大于供液能力 →抽油机工作效率↓
第1章 单片机基础知识概述
节能原理1——Y-△切换
电动机绕组的两种接线方法
Δ接法
第1章 单片机基础知识概述
Y接法
Δ接法
Δ与Y理论功耗相差约33%
• 单片机人才社会需求广泛，具有很好的就 业前景 ；
• 单片机知识与具体专业技术相结合 单片机基础知识概述
单片机应用实例——抽油机节能控制仪研制 游梁式抽油机是原油开采的主要设备，但能耗十分突出。
游梁式抽油机
高能耗原因1：
“大马拉小车”
正常抽油时仅需配备较 小功率电机；
硬件系统 软件系统
接口系统
开发工具
各组成部分既相对独立，又相互交叉
第1章 单片机基础知识概述
硬件系统（RAM，IO，T/C，INT，UART）
存储器
输入/输出单元 定时/计数器
中断系统 串行通信
软件系统
第1章 单片机基础知识概述
汇编语言程序
C51语言程序
第1章 单片机基础知识概述
接口系统（LED，KEY，AD，DA，IO扩展）
第1章 单片机基础知识概述
1. 什么是单片机？
——从微型计算机技术的两大 发展分支谈起
第1章 单片机基础知识概述
分支一：通用微型计算机系统
（Universal microComputer System ）
UCS——为满足众多普通应用场合需要而发展的一类 个人计算机系统
技术要求: 高速计算 + 海量存储 发展方向: CPU速度不断提升，存储容量不断扩大