单片机第2讲

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单片机系统及其应用概述

3.1 单片机开发语言的选择
单片机的应用首先要考虑的是它的开发平台，也即我们常说的开发环境。单片机编程语言一般有汇编语言和高级语言两种。
3.1 单片机开发语言的选择
汇编语言的优点：代码最小，最直接，效率最高。汇编语言的缺点：编程员必须十分了解所用单片机的硬件结构，程序编写困难，代码难以理解，不易于识读，难于移植，排错困难，编写程序花的时间相当多，调试不便等等。
操作译码
取操作数地址
执行操作
a) 取指阶段
b) 执指阶段
直接寻址的指令执行周期
add
A,#05
7405H
3 单片机系统开发环境及工具
要点：了解开发环境及工具
学习内容： 3.1 单片机开发语言的选择 3.2 目前的常用C语言编译器介绍 3.3 单片机系统开发环境及工具
要点：什么是单片机系统
内容：单片机与单片机系统单片机分类主流单片机
1.1单片机与单片机系统
单片机单片机是将微机的CPU、存储器、I/O接口和总线制作在一块芯片上的超大规模集成电路
单片机系统单片机系统单片机加一些外围芯片和软件组成的完整系统。单片机系统可以分为最小系统和扩展系统两大类。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

单步执行方式
单步执行就是通过外来脉冲控制程序的执行，使之达到来一个脉冲就执行一条指令的目的。而外来脉冲是通过按键产生的，因此单步执行实际上就是按一次键执行一条指令。
2.4 MCS-51单片机的工作方式

程序执行方式
单片机的基本工作方式。由于复位后 PC=0000H，因此程序总是从地址0000H 开始

第二讲第2章 MCS-51单片微型计算机结构

S1
S2
S3
读下一个操作码（丢弃） P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 （a）单字节，单周期指令例：MOV A R1
读操作码读操作码读第二字节
2
P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 （b）双字节，单周期指令例：ADD A dir 读操作码
MCS-51单片机的结构原理
一、计算机的经典组成计算机的经典结构见图1.1 所示。这种结构是由计算机的开拓者——数学家约翰· 诺依曼最先提冯· 出的，所以就称之为冯· 诺依曼计算机体系结构，也叫普林斯顿结构。
图 1.1 计算机经典结构
二、 MCS-51单片机的基本组成
(一) 8051单片机的结构
﹡IP B8H ﹡IE A8H TMOD ﹡TCON TL0 TH0 TL1 TH1 PCON ﹡SCON 寄存器 SBUF
IP.7～IP.0 BFH～B8H 中断优先控制器 IE.7～IE.0 AFH～A8H 中断允许控制器 89H 定时器方式选择 88H TCON.7～TCON.0 8FH～88H 定时控制寄存器 8AH 定时器T0低8位 8CH 定时器T0高8位 8BH 定时器T1低8位 8DH 定时器T1高8位 87H 电源控制及波特率选择 98H SCON.7～SCON.0 9FH～98H 串行口控制 99H 串行口数据缓冲器
F0H E0H D0H B8H B0H A8H A0H 98H 90H 88H 80H
特殊功能寄存器中位寻址
FFFFH 外部 RAM

单片机原理教程(经典)ppt课件

三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型计算机简称单片机。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器合用一个存储空间的结构，称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构较多。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻，此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。

单片机教案

第１讲单片机应用概述教学目的：1、初步了解单片机的发展历史, 基础知识以及应用范围；2、通过演示单片机产品的实物来激发学生的学习兴趣；3、了解单片机的发展方向和主流技术。

重点、难点：1、单片机的概念和特点；2、单片机的主要发展方向和主流技术；3、几种常见的单片机产品。

教学方式、步骤：一、课程介绍、学习的目标、学习本课程的方法1、课程介绍单片机是当今信息时代的产物，自20世纪70年代问世以来，以实时控制能力强，成本低，体积小，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。

尤其在电子产品、工业控制等领域的应用广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。

单片机技术开发和应用水平已成为衡量一个国家工业化发展水平的标志之一。

由于单片机的广泛使用使得社会对掌握单片机技术的人才的需求在不断增加，目前全国普通工科大学均已经将单片机课列为必修的专业（基础）课程。

2、学习的目标通过对周边相关电子企业的毕业生跟踪调查和人才需求调研，相关工作岗位都对单片机应用能力都提出了一定的要求。

且不同的岗位对单片机应用能力要求的高低不同。

要求较高的岗位如电路联调岗和电子线路设计助理工程师岗，对单片机的应用能力要求如下：掌握常见单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术等重要概念和基本知识；具备一定的电子线路基本知识，能看懂典型单片机外围硬件的原理图，并具备相应的硬件线路调试的基本技能；能看懂程序流程图，掌握程序调试的基本技能；具有基本的单片机编程能力；掌握单片机软硬件联调的基本技能；掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。

课程标准：作为一门核心的专业基础课程，本课程的专业目标定位为：通过基于实际工作过程（项目制作）的项目导向、任务驱动的理论实践一体化教学模式，教、做、学三者合一，使学生在做中学，学中做，在理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术和单片机初步应用知识的基础上，掌握智能电子应用相关岗位所需要的单片机应用系统的初步的应用分析和软硬件设计能力，掌握基本的编程和程序调试能力，掌握单片机典型外围硬件线路的分析与初步设计能力、硬件调试能力，掌握单片机系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能，掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。

成都理工大学单片机教学课件(推荐完整)

《单片微机原理及应用》教学课件
单片机与计算机之异同（2）
功能：
PC机：数据运算、采集、处理、存储、传输；单片机：控制（或受控于）外设。
通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备 /系统中，使其达到智能化的效果。
《单片微机原理及应用》教学课件
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MCS-51系列单片机配置一览表
系亮
柔性开关集群灯控
任务二：红灯周期性地点亮/熄灭
顺序控制/多任务定时切换自动生产流水线
任务三：红外防盗报警
信号检测实时控制
《单片微机原理及应用》教学课件
简单测控实例原理图
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数字电路中由13片IC组成的数字钟
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单片IC（单片机）电子钟
单片机
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单片机与嵌入式技术重要吗？有用吗？遥远吗？问题的答案是不言而喻的。
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MCS-51单片机基本特性
8 位的 CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 1～12MHz（Atmel 89Cxx为0～24MHz）
片内有 128/256字节 RAM 片内有 0K/4K/8K字节程序存储器ROM 可寻址片外 64K字节数据存储器RAM 可寻址片外 64K字节程序存储器ROM 片内 21/26个特殊功能寄存器（SFR） 4个8位的并行I/O口（PIO） 1个全双工串行口（SIO/UART） 2/3个16位定时器/计数器（TIMER/COUNTER）可处理 5/6个中断源，两级中断优先级内置1个布尔处理器和1个布尔累加器（Cy） MCS-51指令集含 111条指令

第4章(第二、三讲(1)) 80C51单片机硬件基础知识)

4.2 80C51系列单片机外引脚功能
常用两种封装为双列直插式DIP40和方形封装式LCC44
接VCC（+5V）
P1口
P0口
复位端
控制信号
P3口 P2口时钟端接地端
LCC
80C51逻辑符号
80C51的40条引脚，可分为端口线、电源线和控制线三类。在绘制电路原理图时，经常采用元器件的逻辑符号，80C51逻辑符号如图所示。
52系列单片机
8032 8752
8052
80C32
80C52
87C52
与51子系列的不同之处在于：片内数据存储器增至256B，片内程序存储器增至8KB（8032/80C32无），有26B的特殊功能寄存器，有3个16位定时器/计数器，有6个中断源。其他性能均与5l 子系列相同。
说明：本书所述的80C51系列单片机包括Intel公司和其他公司的51和52子系列。内部资源超出52 子系列的单片机则称为新一代80C51系列单片机。
MCS-51系列单片机内部组成
8位CPU。片内带振荡器及时钟电路。 128B片内数据存储器。 4KB片内程序存储器（8031/80C31无）。程序存储器的寻址范围为64KB。片外数据存储器的寻址范围为64KB。 21B特殊功能寄存器。 4×8根I/O线。 1个全双工串行I/O接口，可多机通信。 2个16位定时器/计数器。中断系统有5个中断源，可编程为两个优先级。 111条指令，含乘法指令和除法指令。布尔处理器。使用单＋5V电源。
常用特殊功能寄存器
常用特殊功能寄存器
常用特殊功能寄存器（1）程序状态字寄存器PSW PSW是8位寄存器，用作程序运行状态的标志，字节地址D0H，位地址格式如下所示。

第2讲 C8051F020单片机总体结构及CIP51内核

CY AC F0 RS1 RS0 OV
PSW.0
P
▼CY(PSW.7)进位/借位标志位。若ACC在运算过程中
发生了进位或借位，则CY=1；否则=0。它也是布尔处理器的位累加器，可用于布尔操作。
▼AC(PSW.6)半进位/借位标志位。若ACC在运算过程
中，D3位向D4位发生了进位或借位，则CY=1,否则=0。机器在执行“DA A”指令时自动要判断这一位，我们可以暂时不关心它。
2、系统复位源框图
3、上电复位/掉电复位
上电复位：在上电期间，器件保持在复位状态，/RST引脚被驱动到低电平，
直到VDD上升到超过VRST电平。从复位开始到退出复位状态要经过一个延时。
上电和VDD监视器复位时序
掉电复位：
当发生掉电或因电源波动导致VDD降到VRST以下时，电源监视器将/RST引脚驱动为低电平并使CIP-51保持复位状态。当VDD又回到高于VRST的电平时，CIP-51将退出复位状态。
高速微控制器内核
数字 IO
模拟外设
2.1.1 高速控制器内核

◆高速、流水线结构的8051 兼容的CIP-51 内核（可达 25MIPS） ◆64K 字节可在系统编程的FLASH 存储器 ◆4352（4096+256）字节的片内RAM

◆全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）
◆时钟电路 ◆片内看门狗定时器、VDD 监视器
P1MDOUT：端口0输出方式寄存器
Байду номын сангаас
(6) 配置端口引脚的输入方式
通过设置输出方式为“漏极开路”并向端口数据寄存器中的相应位写‘1’将端口引脚配置为数字输入。
例如：
设置P3MDOUT.7 为逻辑‘0’，并设置P3.7 为逻辑‘1’ 即可将P3.7 配置为数字输入。

单片机原理及应用--习题讲解

第二章(第 9页)
单片机原理及应用
第二章单片机的基本结构
R0的内容为32H，的内容为48H 而片内RAM 32H单元的内容为的内容为32H 48H， RAM的 3-25 设R0的内容为32H，A的内容为48H，而片内RAM的32H单元的内容为 80H，40H单元的内容为08H。请指出在执行下列程序段后，单元的内容为08H 80H，40H单元的内容为08H。请指出在执行下列程序段后，上述各单元的内容变化。容变化。
MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV
A，40H A， R0， R0，A P1， P1，#0F0H @R0， @R0，30H DPTR， DPTR，#3848H 40H， 40H，38H R0， R0，30H D0H， D0H，R0 18H， 18H，#30H A， A，@R0 P2， P2，P1
第二章(第 3页)
单片机原理及应用
第二章单片机的基本结构
80C51单片机的时钟周期机器周期、单片机的时钟周期、 2-10 80C51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何设置的？当主频为12MHz 12MHz时一个机器周期等于多少微秒？置的？当主频为12MHz时，一个机器周期等于多少微秒？执行一条最长的指令需要多少微秒？条最长的指令需要多少微秒？答：时钟周期：就是振荡周期，时钟周期：就是振荡周期，是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间。用的时间。机器周期：指振荡器产生一个CPU完成一个规定操作所用的时间。 CPU完成一个规定操作所用的时间机器周期：指振荡器产生一个CPU完成一个规定操作所用的时间。包含6个状态周期,每个状态周期有P1 P2两个相 P1和两个相。包含6个状态周期,每个状态周期有P1和P2两个相。个机器周期=12 =12个时钟周期 1个机器周期=12个时钟周期指令周期：执行一条指令所需要的时间。指令周期：执行一条指令所需要的时间。

MSP430单片机,2讲

POR复位的产生条件
1、单片机上电
2、RST/NMI管脚上产生低电平
3、时钟振荡失效标志会触发RST/NMI 管脚，引起POR复位
POR复位后，RST/NMI管脚功能复位，所有I/O 口为普通I/O，各外围模块初始化，状态寄存器SR复位，看门狗被激活进入工作模式，程序计数器载入初始地址。
PUC复位的产生条件
{ WDTCTL=WDT_MDLY_32;//设置看门狗定时时间间隔
P1DIR|=BIT0;//设置P1.0为输出 IE1|=WDTIE;//开看门狗中断使能 _EINT( );//开CPU中断使能 For( ; ; ){ LPM0; _NOP();}//进入低功耗休眠 } #pragma vector=WDT_VECTOR//声明中断向量 __interruput void watchdog(void) { P1OUT^=BIT0;//P1.0输出值取反
1、POR信号产生
2、看门狗有效且看门狗溢出
3、写入的看门狗定时器安全键值出错 4、写入FLASH存储器安全键值出错
430单片机的中断系统
（1）可屏蔽中断（2）不可屏蔽中断（3）系统复位
中断向量与中断标志
中断向量（VECTOR）代表中断程序的入口地址 430单片机提供的中断向量主要有：端口中断向量，ADC模块中断向量，串口模块中断向量，定时器模块中断向量，比较器中断向量，看门狗中断向量，NMI中断向量
中断与低功耗
中断具有唤醒CPU执行程序指令的能力。当无特殊事件发生时，可以让CPU 处于休眠状态，即进入某种低功耗模式，直到有中断请求发生。这样可以使得单片机在大多数的时间或工作的间隙里降低功率损耗，相当于手机的待机模式，不影响电话的正常拨打和接听一样。

微处理器(第2讲-第4讲)xiugai

第1.3 微型计算机系统的组成、分类及配制
1
1.3.1 微型机算计的构成
微型计算机系统的三个层次
微处理器(Microprocessor) 微型计算机(Microcomputer) 微型计算机系统(Microcomputer System)
2
微型计算机系统的三个层次
微型计算机 (主机)
微处理器存储器 I/O接口总线
ALU 寄存器控制器
硬件系统微型计算机系统软件系统
外设系统软件应用软件
键盘、鼠标显示器软驱、硬盘、光驱打印机、扫描仪
3

第一层次：核心级——微处理器微处理器简称CPU，是计算机的核心，主要包括：运算器ALU 控制器CU 寄存器组Registers CPU实现了运算功能和控制功能
10
内存操作

读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变；写：CPU将信息放入内存单元，单元中原内容被覆盖；内存的读写步骤为：

CPU把要读写的内存单元的地址放到AB上若是写操作， CPU紧接着把要写入的数据放到DB上 CPU发出读写命令数据被写入指定的单元或从指定的单元读出到DB 若是读操作， CPU紧接着从DB上取回数据
• ① 通用数据寄存器 • 用来暂存计算过程中所用到的操作数，结果或其它信息。 • （16位）AX、BX、CX、DX • （8位）AH、AL、BH、BL、CH、CL。 AX（AH、AL）：累加器，它是算术运算的主要寄存器，所有 I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。
BX（BH，BL）：基址寄存器，对内存储器寻址时，常用来存放
ห้องสมุดไป่ตู้

STC89C52单片机定时器2的使用知识讲解

52单片机有3个定时器，T2是一个16位自动重载的，像T0和T1的方式2一样，只不过它是16位重载，如果作为计数器或定时用，中断用的是5，就是interrupt 5，T2的引脚是P1.0口。

P1.0作为I/O 口用了以后T2计数是不行了，不过定时或是作为串口时钟还是可以的。

T2CON（T2的控制寄存器）,字节地址0C8H：0CFH 0CEH 0CDH 0CCH 0CBH 0CAH 0C9H 0C8HTF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RT2 各位的定义如下：TF2：定时/计数器2溢出标志，T2溢出时置位，并申请中断。

只能用软件清除，但T2作为波特率发生器使用的时候，(即RCLK=1或TCLK=1),T2溢出时不对TF2置位。

EXF2：当EXEN2=1时，且T2EX引脚（P1.0）出现负跳变而造成T2的捕获或重装的时候，EXF2置位并申请中断。

EXF2也是只能通过软件来清除的。

RCLK：串行接收时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（RCLK=0）还是T2（RCLK=1）来作为串行接收的波特率产生器TCLK：串行发送时钟标志，只能通过软件的置位或清除；用来选择T1（TCLK=0）还是T2（TCLK=1）来作为串行发送的波特率产生器EXEN2：T2的外部允许标志，只能通过软件的置位或清除；EXEN2=0：禁止外部时钟触发T2；EXEN2=1：当T2未用作串行波特率发生器时，允许外部时钟触发T2，当T2EX引脚输入一个负跳变的时候，将引起T2的捕获或重装，并置位EXF2，申请中断。

TR2：T2的启动控制标志；TR2=0：停止T2；TR2=1：启动T2C/T2：T2的定时方式或计数方式选择位。

只能通过软件的置位或清除；C/T2=0：选择T2为定时器方式；C/T2=1：选择T2为计数器方式，下降沿触发。

CP/RT2：捕获/重装载标志，只能通过软件的置位或清除。

单片机指令系统-第2讲寻址方式

MOVX
19
外部程序存储器ROM数据传送指令 MOVC A，@A+DPTR； A （A+DPTR） MOVC A ，@A+PC ；PC PC +1,A（A+PC）
专门用作查表，又称作查表指令。
20
外部数据存储器RAM数据传送指令
使用DPTR进行间接寻址 MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A
2
MOVC A，@A+DPTR
程序存储区
A
DP TR
02 H
03H 00H
①
②
55 H
Σ
③
03 02H
03 02H
图3.5 变址寻址示意图
3
例3.6 MOVC A， @A+DPTR ；
00H
RAM
7FH DPL 00H DPH 24H
MOVC A， @A+DPTR
80H
2400H+0FH= 240FH
2) 源操作数与目的操作数不能相同（除 direct外）；
3) 寄存器寻址与寄存器及其间址间不能相互传送。
数据传送类指令（28条）
（1）内部RAM数据传送指令(15条) （2）外部数据传送指令（7条）
（3）堆栈操作指令(2条)
（4）数据交换指令(4条)
（1）内部RAM数据传送指令(15条)
内部RAM是数据传送最为频繁的部分，这其中有寄存器、累加器、RAM单元以及特殊功能寄存器之间的相互数据传送。
17
内部RAM、SFR之间的传送MOV指令
Rn
dir
@Ri
MOV A , #data
dir
A
@Ri A
Rn,

第二讲常量与变量,C51数据的存储类型与8051存储器结构

1 8 8 16 16 32 32 32 64 24
—— 1 1 2 2 4 4 4 8 3
存储空间0～65535
表2-1 C51数据类型的取值范围数据类型的取值范围
2011-3-13 6
第二讲常量与变量，C51数据的存储类型与8051 存储器结构
数据类型 char int long int short int unsigned int float double 常量举例 \n为转义字符 21、123 、2100 、-234 a、\n、9 35000、-34 10、-12、90 10000、987、40000 123.23、4.34e-3 123.23、12312333、-0.9876234 表2-2 常量的数据类型举例

8
第二讲常量与变量，C51数据的存储类型与8051 存储器结构
存储类型 data idata pdata xdata code 长度（）长度（bit） 8 8 8 16 16 长度（长度（byte）） 1 1 1 2 2 值域范围 0～255 0～255 0～255 0～65535 0～65535
2011-3-13

3
第二讲常量与变量，C51数据的存储类型与8051 存储器结构二、C51数据的存储类型（见P54）：
图2-1 8051单片机存储器结构单片机存储器结构
2011-3-13 4
第二讲常量与变量，C51数据的存储类型与8051 存储器结构
双精度浮点型double位型bit字符型char整型int长整型long浮点型float数组类型array结构体类型struct共用体union枚举enum基本类型构造类型指针类型空类型nop数据类型2012913wwwscetcnet第二讲常量与变量c51数据的存储类型与8051存储器结构数据类型长度bit长度byte值域范围bit01unsignedchar0255signedchar128127unsignedint16065535signed3276832767unsignedfloat3204294967295signedfloat3221474836482147483647float321176e38340e386位数字double641176e38340e3810位数字一般指针24存储空间065535表21c51数据类型的取值范围2012913wwwscetcnet第二讲常量与变量c51数据的存储类型与8051存储器结构数据类型常量举例charint211232100234longint3500034shortint101290unsignedint1000098740000float12323434e3double123231231233309876234义字符表22常量的数据类型举例2012913wwwscetcnet第二讲常量与变量c51数据的存储类型与8051存储器结构存储类型与存储空间的对应关系data直接寻址片内数据存储区访问速度快128字节bdata可位寻址片内数据存储区允许位与字节混合访问16字节idata间接寻址片内数据存储区可访问片内全部ram地址空间256字节pdata分页寻址片外数据存储区256字节由movxri访问xdata寻址片外数据存储区64k字节有movxdptr访问code寻址代码存储区64k字节有movcdptr访问表23c51存储类型与mcs51单片机存储空间的对应关2

单片机原理与接口技术教案

单片机原理与接口技术教案教案概述：本教案针对单片机原理与接口技术这一课程设计，通过课堂理论讲解和实验操作相结合的方式，使学生能够全面了解单片机的工作原理，掌握单片机与外围设备的接口技术，并能够通过实验操作培养学生的动手能力和解决问题的能力。

教学目标：1.了解单片机的基本概念、工作原理和分类。

2.掌握单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

3.熟悉单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

4.能够通过实验操作掌握单片机的接口技术。

教学内容：1.单片机的基本概念和分类。

2.单片机的工作原理和体系结构。

3.单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

4.单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

5.实验操作：使用单片机控制外围设备。

教学方法：1.理论讲解：通过课堂讲解，介绍单片机的基本概念、工作原理和接口技术。

2.实验操作：通过实验操作，让学生亲自动手操作单片机和外围设备，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.讨论交流：在课堂上进行讨论和交流，激发学生的思维和创造力，让学生将所学知识应用到实际问题中。

教学过程：第一节课：单片机的基本概念和工作原理（60分钟）1.讲解单片机的基本概念和分类。

2.介绍单片机的工作原理和体系结构。

3.通过实例讲解单片机的工作流程。

4.讨论单片机在实际应用中的重要性和优势。

第二节课：单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术（60分钟）1.介绍单片机与外围设备的串行通信技术和并行通信技术。

2.通过具体案例分析，讲解串行通信和并行通信的原理和应用。

3.讨论串行通信和并行通信的优缺点，并对比其应用领域。

第三节课：单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法（60分钟）1.介绍按键、LED灯、数码管等常见外围设备的原理和特点。

2.讲解单片机与按键、LED灯、数码管等外围设备的接口原理和控制方法。

3.分析控制外围设备的常见问题和解决方法。

单片机教案(讲稿)

单片机教案(讲稿)章节一：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、特点和分类。

2. 掌握单片机的基本组成部分及其作用。

3. 熟悉单片机的发展历程和应用领域。

教学内容：1. 单片机的定义和特点2. 单片机的分类3. 单片机的基本组成部分4. 单片机的发展历程5. 单片机的应用领域教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的定义、特点、分类及应用领域。

2. 讨论法：引导学生探讨单片机的发展历程及其重要性。

教学资源：1. 课件：展示单片机的图片、示意图等。

2. 视频：播放单片机的应用案例。

教学环节：1. 导入：介绍单片机的定义，引发学生兴趣。

2. 讲解：详细讲解单片机的特点、分类、基本组成部分。

3. 讨论：分组讨论单片机的发展历程及其重要性。

章节二：单片机硬件结构教学目标：1. 了解单片机的硬件结构及其功能。

2. 掌握单片机的主要硬件组成部分。

3. 熟悉单片机的引脚分配及内部结构。

教学内容：1. 单片机的硬件结构2. 单片机的主要硬件组成部分3. 单片机的引脚分配4. 单片机的内部结构教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的硬件结构及其功能。

2. 演示法：展示单片机的实物及其内部结构。

教学资源：1. 课件：展示单片机的硬件结构示意图、引脚分配图等。

2. 实物：展示单片机的实物。

教学环节：1. 导入：回顾上一节课的内容，引入本节课的主题。

2. 讲解：详细讲解单片机的硬件结构及其功能。

3. 演示：展示单片机的实物及其内部结构。

章节三：单片机指令系统教学目标：1. 了解单片机的指令系统及其分类。

2. 掌握单片机指令的格式、编码及其执行过程。

3. 熟悉单片机指令的分类及其功能。

教学内容：1. 单片机的指令系统2. 单片机指令的格式、编码3. 单片机指令的执行过程4. 单片机指令的分类及其功能教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的指令系统及其功能。

2. 示例法：分析单片机指令的格式、编码及执行过程。

教学资源：1. 课件：展示单片机指令的格式、编码示意图等。

51单片机的硬件与工作原理

单片机系统计单片机的硬工原理第1讲 51单片机的硬讲第2讲单片机的语言计讲单片机的C语言第3讲 51单片机的片内系统讲单片机的片内系统第4讲单片机的系统扩展讲课程及要求1课程微机原理接技术单片机模块能 CPU内部接芯片 Both课程的地模块使用 CPU内部连接 Both 内部寄器逻辑结构 CPU内部接芯片 Both 硬结构 CPU内部接芯片 Both CPU内部 BothEDA 初级基本高级对象板块编程芯片定制芯片编程原理方法 —仿真— 计PCB型例 Protel MCU/CPLD/FPGA/DSP 用工站编程—仿真—调试硬 —仿真—调试课程及要求2 基本要求明确基本结构懂程序懂简单接会编写简单程序会进行简单计一般要求能够据网的芯片资料进行接计能够据用户提出的要求计并开发简单仪器能据单片机的说明书进行计备课程及要求学方法理论联系实际计实际目动手制目课程安排见首页• 微型计算机系统基本知识• • §古-古 §古-以概述微型计算机基础• 第一章微型计算机系统基本知识 • §古-古概述 • 一电子计算机• 储程序的方式自动地进行算术和逻辑运算 • 的数电子装置称电子计算机•古历史• 古946 以古5日世界第一数式电子计算机古5日 • 是在美费城大学莫尔学院研制并法尼大学断电源运行 (司送导致件) 古955 古口 • 元古口世纪中的算盘到现计算机的世历了一个漫长的段••2ENIAC发展5千次/秒 18000个电子管•• • • • • • • •电子管式→晶体管式→中小规模集电路→ ↑1946 ↑1958 ↑1965 →大 3 超大规模集 ↑1971 Intel4004 电路微机时6万次/秒 2300只/3核4㎜2四基本结构引例• • • • • • •1 硬件基本组运算器制器储器输入/ 输入/输出备及接 — 冯 · 依曼结•构中心思想是储程序原则指和数据一起进制的形式放在储器中由计算机之父美籍匈牙利数学家冯 · 依曼1945 3 提出志着电子计算机时的真开始结构如 1-1所示• •2软件是计算机运行的程序是计算机系统中的逻辑部而是物理部是人的思维结果它人的思维结果总是要通过某种物理来储和表示的类如• 微机 • 1 微处理器微型计算机微型计算机系统 • (1) 中央处理器Central Processing Unit-CPU负责指执指实现操的心部包括运算器和制器大组部运算器 • 如果中央处理器的电路集在一片或少数几片大规模集电路芯片就微处理器 MPU •• (2) 微型计算机微型计算机系统• 部微处理器心而微型计算机配储部和输入输出微型计算机基础围备电源系统软等就构微型计算机系统 • 微机系统的组小结如•• 2 微型计算机的分类 • * 独立使用式微机 PC机 • * 嵌入式微机 • (1) 单片机 CPU 储器 I/O接等集在• 一块硅片 • (2) 单板机 CPU 储器 I/O接等装配在 • 一块电路板 • (3) 多板机 CPU 储器 I/O接等做在 • 多块电路板• 3 微型计算机的发展•1971 美 Intel 研制出了Intel4004微处理器芯片它心的MCS-4计算机由该轻工程师马西安·霍夫研制志了世界第一微机的生已历了五 • 第一代 1971~1973 4 和档8 机型表 Intel4004 Intel8008 1974~1978 中档8 机型表• • 第二代• Intel8080 MC6800 ZILOGZ80 • APPLE 6502等 • 第三代 1978~1981 16 机 1981 IBM • 出了 Intel8088 CPU的PC个人电脑• 第四代 1981~1992 32 微机如 • Intel80386 Motorola MC68020 • 第五代 1993~ 64 微机奔腾微处理器芯片•• • •单片机概述分ing速e单片微型计算机分ing速e-件hip Mi外严o外o造p质货e严适ne适ne-件hip Mi外严o外o造p质货e严在一片芯片集 CPU 储器 I / O接等组一完整的微型计算机 • 单片机工业制和数据处理的计算机被称微制器微处理器 Mi外严o外on货严o速速e严, Mi外严o-p严o外e否否o严 • 要 4 8 古6 3以等• 1 单片机发展情况：单片机发展情况： • 1974 12 仙童 Fairchild 首出8 单片机F8 采用 •• I/O • • • 型 • • • 8 单片机采用8 CPU 2个 I/O 定时器/计数器 64 RAM/ 1K ROM 中断址小于4K 无串行 8 简单历四 1974~78 片形式F8 8 CPU 64RAM 2个并行I/O 3851 1K ROM 定时器/计数器 2个并行第一代型表如Intel的MCS-48第二代 • •1978~83高档8单片机如MCS-51MC6801 Zilog 的Z8等增能串行 I/O 多级中断 16 定时 / 计数器片内 RAM/ROM 增大址 64K 片内带A/D转换器接第三代 1983~90 初 16 单片机出现如MCS96系列的8096 8098芯片增性能 16 CPU RAM/ROM 增大中断能力增强 A/D HSIO等 • 第四代 90 高档16 产品和32 产品的出现如 80196 MC8300 等性能度大大提高•2 •MCS-51单片机 MCS-51单片机是Intel 的8 系列单片机包括51和52 个子系列者的别在于52子系列片内 ROM RAM的容翻倍定时计数器增到3个• 单片机的供状态 • 片内无ROM型单片机片内无ROM 格便宜使用时必另配置程序储器EPROM 实际已 8751 如8031 8032 80C31 • 片内ROM型单片机片内带膜ROM 用户无法更改程序如8051 8052 用于大规模用产品 • 片内EPROM型单片机片内带 EPROM 用户通过高压脉写入程序如 8751 8752 • 3 单片机特点和应用略• §古-以微型计算机基础 • 一微机的总线结构返回• 总线微机系统中各部和模块之间用于传信息的一组用线一般包括数据总线地址总线和制总线 • 地址内由许多储单元组个储单元节一个用于的编称地址一般用十进制数表示 •• 微机的总线结构• 1 数据总线 DB ：• 传送数据，双向 CPU的数和部数据总线的数一而数据能是指码状态或制能是真的数据 2 地址总线 AB 传送CPU发出的地址信息单向度线数目定了CPU的址范围例如 2 地址线址22=4个节单元 16 地址线址216=64K 节单元 3 控制总线 CB 传送使微机协调工作的定时控制信号，双向但对于一条体的制线都固定的能制线数目芯片引脚数的限制• • • • • •• 8位微机的DB总是8位，AB总是16位，而CB的数目则随机型不同而不同 ••微处理器的基本结构微处理器件P栈是微型计算机的心采用单总线结构由运算器和制器大部内部组• 微处理器型结构如所示• 1 运算器• • 1 算术逻辑单元ALU (arithmetic logic unit) 是一个纯粹的运纯粹的运是运算器的要组部算部没寄能 • 2 累加器A (Accumulator) • 是CPU中使用最忙的关键寄最忙的关键寄算时一个操数必需来自累器果的寄场所 • 3 标志寄存器F Flag • • 放微机执行一条指的计算机志所常用的志 C AC器 ALU进行运时是运算结所处状态的信息 OV P等• • • • •4 暂存寄存器TR (temp register) 用来放参 ALU运算的另一个操数数必暂在TR中免数据发生突 5 地址和数据缓冲器 ABuffer DBuffer 该操协调CPU 储器 I/O接电路之间在运行度工周期等方面必然在的差异 6 寄存器阵列 RA (register array)• 包括通用寄器和用寄器种通用寄器组 CPU内部的小容高储器 • 用来放一中间数据少CPU • 对储器的频繁 • 用寄器组 PC SP F AB DB等•2• • • • • •控制器• •完指译码并发出各个操的制信要包括如部 1 程序计数器PC(program counter) 放要的指所在地址的用寄器计数古和接转移地址的种能 2 指令寄存器IR (instruction register) 放件P栈 R适M中出的要被执行的指使整个析执行的过程一直在该指的制而指的操码导号指中的操数一般参运算的地址被到地址缓寄器 3 指令译码器ID (instruction decoded) 接收导R 来的操码并译码生指相应启动信息的特定操的启动启动• •4 定时控制逻辑PLA(programmable logic array)又称编程逻辑列导号出的电信部时钟脉在该电路中组合形各种内部件适送信和部制信 • 它完指的执行种实现方式 • a 微程序控制微储元中保持微码一个微码对应于一个最基本的微操又称微指指译码通过执行由微码确定的若个微操即完某条指的执行 • b 逻辑硬布线控制：指译码制器通过的逻辑门的组合发出序列的制时序信直接去执行一条指中的各个操3 CPU执行指令的过程 CPU执行指令的过程一条指的执行过程包括指和执指个段指执行前首要一条指的地址到程序计数器 PC中然开始执行指体过程如例如执行指 MOV A #05H 机器码码第单元05H 数据码第一单元74H 指•储器及 • 1 有关常用术语• • • 1DW 1B=8bit bit 节 1KB=1024B写原理Byte 1MB=1024KB Word 1GB=1024MB字长计算机个所包含的进制数码的数通常际微处理器芯片部数据总线的数来确定计算机的长 • 3 内存放当前运算所需的程序和数据容较小度快在微机内部多数 MOS电路组的半体储器如RAM ROM EPROM EEPROM • 4 外存放大暂时直接参运算的程序和数据批转入内在微机中一般磁盘盘等2• 2 存储器结构• • • 计算机种储结构哈结构程序储器和数据普林顿结构程序储器和数据储器开储器合并• 单片机为哈佛结构• • • • • • R致M 储器由部储体地址译码器和别在于只能选通制电路 R适M结构类似注意 1 对于8 地址表示256个单元 2 个单元放8 进制数 3 注意单元内容地址的别•3 存储器读写原理• 储器工过程如 CPU→地址→地址译码器→选中单元→由CPU发出的或写命例如•读操作 02H单元内容•1 02H由AB→地址译码→找到02 单元 •2 CPU发出信•3 02H =A3H 出的数据 →D-BUS •4 A3H→指定寄器•写操作数据#F7H→03H单元中•1 03H由AB→地址译码→找到03 单元 •2 CPU将F7H 到D-BUS•3 CPU发出写信•4 #F7H→ 03H•四输入/输出备及接•导/适设备•简称能是微机提供体的输入输出•手段准的I/O 备系指键盘和显示器•导/适接口•由于各种的工度驱动方式差别很大工度•无法 CPU直接配而需要一个接电路来充当•它们 CPU间的桥梁起转换协调用What is “single chip Microcomputer”•1 computer1946.6 匈牙利冯. 依曼提出的电子计算机概念程序制储程序冯. 依曼提出的电子计算机结构运算器 ALU制器 Controller)储备(Memory)输入备(Input)输出备(Output)What is “single chip Microcomputer”•2 单片机的历史•探索段 70 中期Intel/Motorola /Zilog表 Mcs48 single chip Microcomputer•完善段 70 期Mcs51系列Bus 围SFR集中管理地址突出制能的指 •Microcontrollers 80ADC//DAC//WDT//PWM//高 I O•微制器的全面发展段 90Embedded SystemssoftwareWhat is “single chip Microcomputer”•3 单片机的结构掌握结构的要求层次各结构模块的能各结构模块的使用内部寄器内部逻辑结构内部硬结构Oscillator CPU SFR RAM CTC Interrupt SIOPIO ROM WDT ADC DAC PWM DTMFV oice LCD ……What is “single chip Microcomputer”•4 单片机的类数 1bit 4bit 8bit 16bit 32bit题微机的数由什定总线形式内部总线是共用 half用通用如电键盘洗衣机 51 / PIC/OP8/MC68HC:Atmel Philips Motorola Microchip NS Zilog Winbond Emc 厂家51 P2 8031(无ROM)8051( 膜ROM)8751(EPROM)52增一个定时计数器一个中断源 128Byte RAM 4KByte ROM89C51 89C52 89C2051 1051 2054 (flashROM)• 单片机的用途用途广泛测制军用工业民用玩多个领域特点智能/交互/廉 /开发方便PLC DSP FPGA Computer 比较单片机的开发开发过程1 应用题的提出炉温自动制要求T-t 水保温升温降温2 初析水保温用CPU多段制选用单片机3 总体计(初框 )预置值输入保采运算显示制4 各部进行计和实验体软硬5 总体制调试6 文资料整理单片机的开发2 开发工资料软仿真1) 机器语言汇编语言和高级语言2) 源程序目程序和程序汇编硬仿真仿真器编程器第古章 5古单片机的硬工原理5古单片机的硬工原理§1.1 储器ROM RAM SFR//片内片§1.2 定时计数器能内部结构 SFR 使用§1.3 中断系统能内部结构 SFR 使用§1.4 输入输出端P0-P3用途并内部结构及使用串 SFR及使用§1.5 时钟复它引脚时钟周期工周期引脚接线能复状态2.4 储器结构和地址空间单片微机的储器种基本结构单片微机的储器种基本结构一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序和数据合用一个储器空间的结构计算机中广泛采用的将程序和数据合用一个储器空间的结构称普林顿称普林顿 Princeton 结构结构另一种是将程序储器和数据储器截然开数据储器截然开别址的结构别址的结构称哈称哈 Har yard 结构结构 Intel 的MCS 51和80C51系列单片微机采用哈结构结构 2–9 80C51单片微机储器映象单片微机储器映象在物理 •4个储器空间·程序储器程序储器片内程序储器片内程序储器片程序储器片程序储器·数据储器数据储器片内数据储器片内数据储器片数据储器片数据储器2–9 80C51单片微机储器映象第古章5古5古单片机的硬工原理单片机的硬工原理§1.1 储器程序储器内部数据储器片数据储器片 60K 1000-FFFF 用寄器0080-00FF64K(0000-FFFF)片内4K 0000-0FFF片 4K0000-0FFF片内RAM0000-007F 51单片机的储器各储器的用RAM 保数据SFR 工接定时器映射ROM 保程序51系统储结构FFH 80H 用寄器 SFR7FH 30H 用户RAM堆数据缓址FFH80H用户RAM2FH20H( 地址00 ～７FH) 1FH18H第0工寄器17H10H第0工寄器0FH08H第0工寄器07H00H第0工寄器址储结构节地址D7D6D5D4D3D2D1D0 D0H (PSW)B0H(P3)A0H(P2)90H(P1)9796959493929190 80H(P0)8786858483828180 2FH7F7E7D7C7B7A7978….21H0F0E0D0C0B0A0908 20H0706050403020100符地址能绍B F0H B寄器ACC E0H 累器PSW D0H 程序状态IP B8H 中断优级制寄器P3 F0H P3 锁器IE A8H 中断允许制寄器P2 A0H P2 锁器SBUF 99H 串行锁器SCON 98H 串行制寄器P1 90H P1 锁器TH1 8DH 定时器/计数器1 高8符地址能绍TL18BH 定时器/计数器1 8TH0 8CH 定时器/计数器0 高8TL0 8AH 定时器/计数器0 8 TMOD 89A 定时器/计数器方式制寄器TCON 88H 定时器/计数器制寄器DPH 83H 数据地址指针高8DPL 82H 数据地址指针 8SP 81H 堆指针P0 80H P0 锁器PCON 87H 电源制寄器1.ACC 累器通常用A表示能理解它是一个寄器而是一个做法的东西什它一个呢或许是因在运算器做运算时中一个数一定是在ACC中的缘故它的特殊身份特殊稍们将学到指发现所的运算类指都离开它2 B 一个寄器在做乘除法时放乘数或除数做乘除法时随你怎用3 DPTR DPH DPL 数据指针用它来部数据储器中的任一单元如果用通用寄器来用由们自已定如何使用。

单片机教案(中职打印)

单片机教案(中职打印)第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、特点和分类。

2. 掌握单片机的基本组成原理。

3. 熟悉单片机在实际应用中的重要性。

教学内容：1. 单片机的定义和特点。

2. 单片机的分类及应用领域。

3. 单片机的基本组成原理。

4. 单片机的发展趋势。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的定义、特点和分类。

2. 采用案例分析法，分析单片机在实际应用中的重要性。

3. 采用小组讨论法，探讨单片机的基本组成原理。

教学资源：1. 课件：单片机概述。

2. 案例资料：单片机在实际应用中的案例。

教学过程：1. 引入：介绍单片机的定义和特点，引发学生对单片机的兴趣。

2. 讲解：详细讲解单片机的分类和应用领域。

3. 分析：分析单片机在实际应用中的重要性。

4. 讨论：分组讨论单片机的基本组成原理。

作业与练习：1. 完成课后练习题，巩固对单片机概述的理解。

2. 调研单片机在实际应用中的案例，进行课堂分享。

第二章：单片机编程基础教学目标：1. 掌握单片机编程的基本概念。

2. 熟悉单片机的指令系统。

3. 学会使用单片机编程软件进行程序编写。

教学内容：1. 单片机编程的基本概念。

2. 单片机的指令系统。

3. 单片机编程软件的使用。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机编程的基本概念和指令系统。

2. 采用实践操作法，指导学生使用单片机编程软件进行程序编写。

教学资源：1. 课件：单片机编程基础。

2. 编程软件：单片机编程软件。

教学过程：1. 引入：介绍单片机编程的基本概念，引发学生对编程的兴趣。

2. 讲解：详细讲解单片机的指令系统。

3. 实践：指导学生使用单片机编程软件进行程序编写。

作业与练习：1. 完成课后练习题，巩固对单片机编程基础的理解。

2. 编写简单的单片机程序，进行课堂分享。

第三章：单片机外围设备接口教学目标：1. 了解单片机外围设备接口的分类及功能。

2. 掌握单片机与外围设备接口的设计方法。