单片机原理及其应用技术

合集下载

pdf单片机原理与应用技术

pdf单片机原理与应用技术
《单片机原理与应用技术》是近年来非常受欢迎的一本电子技术书籍，在单片机这个领域拥有非常广泛的应用。

本书从单片机基础知识开始，逐步深入到单片机的应用。

本书思路清晰，涵盖了大量的实例和案例，非常适合初学者和进阶者阅读学习。

本书共分为七章：
1. 单片机基础概述
本章介绍单片机的基本概念，包括单片机的发展历史、单片机的基本构成、单片机的性能指标和基本工作原理等。

2. 单片机硬件系统
本章详细介绍了单片机的硬件系统，包括存储器、时钟、I/O口、中断系统和定时器/计数器等。

3. 单片机的指令系统
本章介绍单片机的指令系统，包括指令格式、指令周期、地址寻址方式和指令集的分类等。

4. 单片机的编程与调试
本章详细介绍单片机的编程方法和调试技巧，包括汇编语言程序设计、C语言程序设计、仿真调试等内容。

5. 单片机的应用实例
本章介绍了单片机的典型应用实例，包括LED灯闪烁、LCD液晶显示、温度检测、数码管计数、定时器控制等。

6. 单片机的外围设备接口
本章介绍单片机与各种外围设备的连接方法和接口，包括ADC模数转
换器、DAC数模转换器、串口、并口、SPI总线等。

7. 单片机系统设计与开发
本章介绍单片机系统的设计和开发流程，包括系统分析、系统设计、
软硬件调试和集成测试等。

总之，《单片机原理与应用技术》这本书是一本对于初学者和进阶者
来说非常有价值的书籍，它全面系统地介绍了单片机的基础知识、硬
件系统、指令系统、编程与调试、应用实例、外围设备接口以及系统
设计与开发等方面内容，非常适合电子技术爱好者和工程师们进行学
习和参考。

《单片机原理及应用技术(第4版_李全利)》电子课件第1章绪论

借助开发机完成：排除硬件故障和软件错误程序固化到程序存储器芯片中。
2020/4/2
19
指令的表示形式
指令是让单片机执行某种操作的命令，按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器。如：
0000 0100B
04H
04H:累加器A的内容加1，难记！ INC A，记忆容易。称为符号指令。
2020/4/2
2020/4/2
16
1.3 单片机的特点及应用领域
1.3.1 单片机的特点
突出的控制性能可靠性较高，CPU、存储器及I/O接口集成在片内，数据传送不易受环境条件的影响；控制功能强，位控能力独特，集成有ADC、PWM、WDT等部件。
优秀的嵌入品质价格低（批量产品）；品种多（应用广泛）引脚少体积小（印制板减较小），产品结构灵活精巧。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
单片机原理及应用技术
( 第4 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 电子计算机概述 1.2 单片机的发展过程及产品近况 1.3 单片机的特点及应用领域 1.4 单片机应用系统开发过程实践1 熟悉µVision开发平台
2020/4/2
8
微型计算机的应用形态
桌面应用 CPU芯片
I/O接口芯片
2020/4/2
存储器芯片
9
输出设备
输入设备
嵌入式应用
输出设备
CPU、存储器和I/O接口集成于同一
芯片
2020/4/2

单片机原理及应用技术的内容

单片机原理及应用技术1. 单片机的定义单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了处理器核心、存储器和各种外设接口的微型计算机系统。

它具备强大的数据处理能力和丰富的外设接口，适用于各种电子设备控制和嵌入式系统应用。

2. 单片机的工作原理单片机内部包含了处理器核心、存储器和外设接口等关键组成部分。

当单片机接收到外部信号时，处理器核心通过执行程序指令对信号进行处理，并与存储器和外设进行数据交互。

单片机通过输入输出端口与外部设备进行通信，实现不同应用的控制和数据处理。

单片机的工作原理可以简要分为以下几个步骤：2.1 指令执行周期单片机按照指令执行周期来完成指令的执行。

一个指令周期包括取指、译码、执行和访存四个阶段。

在取指阶段，处理器核心从存储器中获取下一条指令。

在译码阶段，指令被解码并执行相应的操作。

在执行阶段，指令完成相应的计算或逻辑操作。

最后，在访存阶段，处理器核心将数据写回存储器或从存储器读取数据。

2.2 外设接口单片机通过外设接口与外部设备进行通信。

常见的外设接口包括串口、并口、模数转换器等。

通过配置相应的寄存器和引脚，单片机可以与各种外部设备进行数据的输入输出，并实现数据的传输和控制。

3. 单片机的应用技术单片机广泛应用于各种电子设备和控制系统中，具备以下几个应用技术：3.1 嵌入式系统嵌入式系统是单片机最常见的应用之一。

通过嵌入式系统，我们可以将单片机与其他硬件设备相结合，实现各种功能和控制。

嵌入式系统具备体积小、功耗低、性能高等特点，在智能家居、医疗设备、工业自动化等领域得到广泛应用。

3.2 物联网单片机在物联网中也起着重要作用。

物联网是通过将各种智能设备和传感器连接到互联网上，实现设备间的数据互通和智能控制。

单片机作为物联网设备的核心，可以通过通讯接口与互联网进行连接，并实现数据的采集和控制。

3.3 控制系统单片机的强大数据处理能力和丰富的外设接口使其成为控制系统的理想选择。

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。

单片机原理及应用文献

单片机原理及应用文献
摘要：
一、单片机概述
1.定义与特点
2.发展历程
3.应用领域
二、单片机原理
1.基本结构
2.工作原理
3.存储器与指令系统
三、单片机应用技术
1.接口技术
2.通信技术
3.编程与开发
四、我国单片机产业发展现状及前景
1.我国单片机产业发展历程
2.主要产品与技术水平
3.发展趋势与前景
正文：
单片机是一种集成在一块半导体材料上的微型计算机，具有体积小、成本低、功能强大等特点。

自20 世纪70 年代问世以来，单片机得到了迅速发展
和广泛应用，涵盖了家电、工业控制、通信、医疗等多个领域。

单片机原理方面，它主要由CPU、存储器、输入输出接口等部分组成。

CPU 负责执行指令和控制整个系统的运行；存储器用于存储程序和数据；输入输出接口负责与外部设备进行通信。

单片机根据不同的指令集和功能，可分为不同类型和系列，如8 位、16 位、32 位等。

在单片机应用技术方面，接口技术和通信技术是关键。

接口技术包括并行接口、串行接口、定时器/计数器接口等，用于实现与外部设备的连接和数据交换。

通信技术包括串行通信、并行通信、无线通信等，用于实现单片机之间的数据传输和远程控制。

近年来，我国单片机产业发展取得了显著成果，国内厂商逐步突破技术壁垒，实现了产品的系列化和产业化。

然而，与国际先进水平相比，我国单片机产业在产品性能、技术水平和市场占有率等方面仍有较大差距。

单片机技术的原理及应用

单片机技术的原理及应用单片机（Microcontroller）是一种带有计算机功能的芯片，通常包含有处理器、内存、输入输出端口、定时器、计数器等功能模块。

它集成了多种外围设备功能于一个芯片中，因此被广泛应用于自动化控制、仪器仪表、家电电子、医疗设备、安全监控、智能交通等领域。

那么，单片机技术的原理是什么？它有哪些应用场景呢？一、单片机技术的原理单片机主要由中央处理器、存储器和外设接口三部分组成。

中央处理器是单片机的核心组成部分，其作用是执行程序、获取和处理数据，控制系统的运行。

存储器是单片机的数据储存部分，主要分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）两种类型。

其中ROM是只读存储器，用于存储单片机的程序代码和指令；而RAM是随机存储器，用于存储程序的中间结果、数据、程序计数器等。

外设接口包括输入输出接口、定时计数器、中断控制器等，用于与外部设备进行通信和数据交换。

单片机技术的实现过程主要包括指令执行周期和中断等操作。

指令执行周期是指单片机在每个指令周期内的操作，其基本过程包括取指、译码、执行和存储四个步骤。

中断操作是指当单片机执行某些任务时，遇到紧急情况需要停止当前操作，同时执行其他任务的操作过程。

二、单片机技术的应用单片机技术广泛应用于各个领域，以下列举几个具体的应用场景：1、智能家居控制：通过单片机技术可实现家电设备自动化控制，如智能门锁、智能灯光等。

通过单片机芯片集成了输入输出端口、计时器、PWM控制等功能，可实现对家电设备的远程控制和定时开关。

2、医疗设备：单片机技术在医疗设备上应用较为广泛，如心电图、血糖仪、血氧仪等。

通过单片机芯片集成的高精度ADC、LCD显示器、脉冲宽度调制器等模块，可实现对生命体征的监测和数据处理。

3、智能交通：当今城市交通越来越拥堵，为了保障交通安全和优化交通流量，智能交通系统应运而生。

单片机技术被应用于交通信号灯、车辆卡口等设备中，可实现自动控制、数据采集等功能。

单片机原理与接口技术

单片机原理与接口技术单片机是一种集成电路，它包含了中央处理器、存储器、输入输出端口和定时器等功能模块。

单片机的出现极大地推动了电子技术的发展，它被广泛应用于各种电子设备中，如家电、汽车、医疗设备等。

本文将介绍单片机的原理和接口技术。

一、单片机原理单片机的核心是中央处理器（CPU），它负责执行程序指令和控制系统的运行。

单片机的CPU通常采用哈佛结构，即指令存储器和数据存储器分开存储。

指令存储器用于存储程序指令，数据存储器用于存储数据。

单片机的指令集通常比较简单，但是可以通过编程实现各种功能。

单片机的存储器包括闪存、RAM和EEPROM等。

闪存用于存储程序代码，RAM用于存储临时数据，EEPROM用于存储非易失性数据。

单片机的存储器容量通常比较小，但是可以通过外部存储器扩展。

单片机的输入输出端口用于与外部设备进行通信。

输入端口用于接收外部信号，输出端口用于控制外部设备。

单片机的输入输出端口通常采用并行口和串行口两种方式。

并行口可以同时传输多个数据位，速度较快，但是需要较多的引脚。

串行口只能传输一个数据位，速度较慢，但是引脚较少，适合于小型设备。

单片机的定时器用于计时和延时。

定时器可以通过编程设置计时器的时钟源和计数器的初值，从而实现各种计时和延时功能。

定时器通常包括多个计数器和比较器，可以实现多种计时和延时方式。

二、单片机接口技术单片机的接口技术是指单片机与外部设备之间的通信方式。

单片机的接口技术包括并行口、串行口、模拟输入输出和中断等。

1. 并行口并行口是单片机与外部设备之间最常用的接口方式。

并行口可以同时传输多个数据位，速度较快，适合于大型设备。

并行口通常采用8位或16位数据总线，可以通过编程设置输入输出方向和数据值。

并行口的缺点是需要较多的引脚，不适合于小型设备。

2. 串行口串行口是单片机与外部设备之间另一种常用的接口方式。

串行口只能传输一个数据位，速度较慢，但是引脚较少，适合于小型设备。

串行口通常采用异步串行通信或同步串行通信方式。

《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

单片机原理及应用这门课是干嘛的

单片机原理及应用- 这门课是干嘛的简介单片机原理及应用是一门关于单片机的基本原理和应用的课程。

单片机是一种集成了微处理器、内存和输入输出设备的微型计算机系统。

它广泛应用于各种嵌入式系统，包括家电、汽车、工业控制和电子产品等领域。

本课程旨在介绍单片机的基本原理和应用，使学生能够掌握单片机的编程和应用技术，并能够在实际项目中应用单片机来实现各种功能。

内容概述本课程主要包括以下几个方面的内容：1.单片机的基本原理和结构2.单片机的编程语言和开发环境3.单片机的输入输出技术4.单片机的通信和网络技术5.单片机的中断和定时技术6.单片机的应用案例分析下面将针对每个方面的内容进行详细介绍。

1. 单片机的基本原理和结构单片机是一种嵌入式系统，它由微处理器、存储器、输入输出设备和系统总线等组成。

学习单片机的首要任务是了解它的基本原理和结构。

本课程将介绍单片机的硬件结构，包括微处理器的功能和工作原理，存储器的分类和访问方式，以及输入输出设备的接口和控制方式等方面的内容。

2. 单片机的编程语言和开发环境学习单片机编程是掌握单片机应用的重要一环。

本课程将介绍单片机常用的编程语言，如汇编语言和C语言，并提供相应的编程实例和开发环境的使用方法。

学生将通过实际的编程项目来学习如何编写单片机程序，并将其烧录到单片机上运行。

3. 单片机的输入输出技术单片机的输入输出技术是实现单片机与外部世界交互的关键。

本课程将重点介绍单片机的输入输出接口和技术，包括数字输入输出、模拟输入输出、串行通信和并行通信等方面的内容。

学生将学习如何使用单片机的输入输出功能，实现各种传感器的接口和外围设备的控制。

4. 单片机的通信和网络技术对于一些应用场景来说，单片机需要与其他设备进行通信和网络连接。

本课程将介绍单片机的通信和网络技术，包括串行通信协议、网络通信协议和无线通信技术等方面的内容。

学生将学习如何使用单片机与其他设备进行数据交换和远程控制。

5. 单片机的中断和定时技术中断和定时技术是单片机处理实时任务的常用手段。

单片机原理及应用技术

单片机原理及应用技术单片机是一种集成电路芯片，具有微处理器核心、存储器、输入/输出接口和时序电路等基本功能。

它通常运行在低频时钟下，适用于高度集成、硬件资源受限、功耗低等特点的应用场景。

一、单片机的原理1. 微处理器核心：单片机的核心是微处理器，它包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元和寄存器组。

ALU负责执行各种算术和逻辑运算，控制单元负责指令的解码和执行，寄存器组用于暂存数据和地址。

2. 存储器：单片机中的存储器包括程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。

ROM用于存放程序指令和常量数据，是只读的；RAM可读写，用于暂存变量和临时数据。

3. 输入/输出接口：单片机通过输入/输出接口与外部设备进行数据交互。

输入接口用于接收外部的信号或数据，如按键、传感器等；输出接口用于向外部设备发送信号或数据，如LED、液晶显示屏等。

4. 时序电路：单片机需要时序电路来提供稳定的时钟信号和控制信号，以保证指令按照正确的时序执行。

时钟信号用于同步各个部件的操作，控制信号用于控制数据的读写和逻辑运算等。

二、单片机的应用技术1. 嵌入式系统：单片机广泛应用于嵌入式系统中，如家电、智能家居、工业控制等领域。

通过编程设计，利用单片机的控制能力和输入/输出接口，可以实现各种功能，如温度控制、电机控制、显示控制等。

2. 自动化设备：单片机在自动化设备中起到重要作用，如机器人、智能仪器等。

通过接口和传感器，单片机可以实现对各种信号的检测和控制，实现自动化的生产和操作。

3. 物联网应用：单片机是物联网应用中的核心技术之一。

通过单片机的数据处理和通信能力，可以实现设备之间的互联和远程控制。

例如，智能家居可以通过单片机实现对灯光、温度等设备的远程控制。

4. 电子产品：单片机广泛应用于各种电子产品中，如手机、数码相机、智能手表等。

它可以提供强大的处理能力和丰富的功能，并且能够充分利用硬件资源，实现高效的应用程序。

5. 通信设备：单片机常用于各种通信设备中，如调制解调器、路由器等。

单片机原理及应用目录

单片机原理及应用目录一、引言二、单片机的基本原理2.1 单片机的定义2.2 单片机的组成结构2.2.1 CPU2.2.2 存储器2.2.3 输入输出接口2.3 单片机的工作原理三、单片机的应用领域3.1 工业自动化3.2 智能家居3.3 智能交通3.4 医疗设备3.5 农业技术四、单片机的应用案例4.1 温度控制系统4.2 安防监控系统4.3 智能灯光系统五、总结引言单片机是一种集成电路，具有高度集成和强大功能的特点，在现代科技领域中得到广泛应用。

本文将介绍单片机的基本原理和其在各个领域的应用，并给出一些实际案例。

二、单片机的基本原理2.1 单片机的定义单片机是一种以微处理器为核心，配合存储器、输入/输出接口和定时/计数器等外围功能电路集成在一块芯片上的微型计算机系统。

它具有小巧、灵活、低功耗等特点。

2.2 单片机的组成结构单片机主要由CPU、存储器和输入输出接口三部分组成。

2.2.1 CPUCPU是单片机的核心部件，负责数据的运算、逻辑判断和控制指令的执行。

2.2.2 存储器存储器包括EPROM、RAM和ROM，用于存储程序指令、数据和常量等。

2.2.3 输入输出接口输入输出接口是单片机与外部设备进行数据交换的纽带，常见的接口有通用并行输入输出口（GPIO）、串行口（UART）和时钟串行总线（I2C）等。

2.3 单片机的工作原理单片机按照预先编写好的程序和指令进行工作，通过CPU的运算和判断，控制输入输出接口与外部设备进行信息交互，从而实现各种功能。

三、单片机的应用领域3.1 工业自动化单片机在工业领域中广泛应用，如控制系统、机器人技术、自动化生产线等。

它可以实时采集各种传感器的数据，并根据设定的程序进行控制和调节。

3.2 智能家居单片机在智能家居领域中起到了重要作用。

通过单片机与各种传感器和执行器的连接，实现对家居设备的集中控制，如智能照明系统、智能门锁系统等。

3.3 智能交通单片机在智能交通系统中应用广泛，通过与道路感知设备、交通信号灯等的连接，实现对交通流量、道路状况的监测和控制，提升交通效率和安全性。

单片机原理及运用和单片机接口技术

单片机原理及运用和单片机接口技术1. 单片机的原理及运用：单片机（Microcontroller）是一种集成电路，包含了处理器（CPU）、存储器（RAM 和ROM）、输入输出接口（I/O）、定时器/计数器等功能模块。

单片机通过内部程序的控制实现各种功能，广泛应用于嵌入式系统中。

单片机的工作原理是通过执行内部程序指令来完成各种任务。

单片机的内部存储器（ROM）中存储了一段程序代码，CPU会按照程序指令的顺序执行这些代码。

通过编写适当的程序代码，可以实现各种功能，如控制外部设备、处理数据等。

单片机可以应用于各种领域，如家电控制、工业自动化、电子仪器仪表和通信设备等。

在家电控制方面，单片机可以实现对电灯、电视、空调等设备的控制；在工业自动化方面，单片机可以用于控制机器人、生产线等；在电子仪器仪表方面，单片机可以实现对传感器的数据采集和处理；在通信设备方面，单片机可以用于控制无线通信模块等。

2. 单片机接口技术：单片机接口技术是指将单片机与外部设备连接起来的技术。

通过合适的接口技术，单片机可以与各种外部设备进行通信和控制。

常见的单片机接口技术包括以下几种：2.1 并行接口（Parallel Interface）：并行接口是一种多线接口，通过多根线同时传输数据。

在单片机中，常用的并行接口是通用并行接口（GPIO），可以用来连接并行设备，如LED显示屏、液晶显示模块等。

2.2 串行接口（Serial Interface）：串行接口是一种逐位传输数据的接口，通过少量的线路传输数据。

常见的串行接口有串行通信接口（UART）、SPI（Serial Peripheral Interface）和I2C（Inter-Integrated Circuit）接口。

串行接口适用于连接串行设备，如串口设备、传感器等。

2.3 模拟接口（Analog Interface）：模拟接口用于连接模拟设备，如传感器、电机等。

单片机通过模拟输入输出口（ADC和DAC）与模拟设备进行通信，实现模拟信号的采集和输出。

单片机原理及应用全套完整课件

显示器接口技术及应用实例
1 2
显示器接口原理
显示器接口是单片机将数据显示到外部设备的常用方式，通过显存和控制信号实现数据的显示和刷新。
显示器接口电路
显示器接口电路包括显存、显示控制器、驱动电路等部分，以实现数据的稳定显示和刷新。
3
显示器接口应用实例
通过实例介绍如何使用单片机实现数据显示和控制，如LED数码管显示、LCD液晶显示等。
单片机发展历程
早期单片机
早期的单片机功能相对简单，主要用于控制领域，
如Intel公司的8048、 8051等。
现代单片机
随着技术的发展，现代单片机功能越来越强大，集成了更多的外设接口和通信接口，如ARM公司的
ARM7、ARM9等。
未来单片机发展趋势
未来单片机将更加注重低功耗、高性能、高集成度和智能化等方向的发展。
目标
培养学生掌握单片机系统开发的基本技能，具备独立设计单片机应用系统的能力。
课件结构与安排
结构
按照由浅入深、循序渐进的原则，分为基础篇、提高篇和应用篇三个部分。
安排
基础篇主要介绍单片机的基本概念和原理；提高篇着重讲解单片机的指令系统和编程语言；应用篇则通过实例分析，介绍单片机的典型应用和开发流程。
串行扩展技术及应用实例
串行扩展原理
通过串行接口与单片机连接，数据传输速度较慢，但节省单片机资源。
典型应用
如SPI、I2C等串行总线扩展方式。
实例分析
以某串行扩展应用为例，详细介绍其硬件连接、软件编程及调试方法。
存储器扩展技术及应用实例
存储器扩展需求
当单片机内部存储器不足时，需要进行外部存储器扩展。
单片机原理及应用全套完整课件

单片机原理及应用总结

单片机原理及应用总结单片机（Microcontroller）指的是集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口及其他辅助功能于一体的一种集成电路。

它被广泛应用于各种电子设备中，如电视、手机、洗衣机、计算机等。

单片机的原理和应用是电子工程领域中非常重要的一部分。

单片机的工作原理是通过微处理器核心执行程序指令来完成各种功能。

它具有自己的存储器来存储程序和数据，并且可以通过输入输出接口与外部设备进行通信。

单片机通常包括CPU核心、存储器、输入输出端口、定时/计数器、通信接口等。

单片机具有以下几个特点：首先，它是一种专用集成电路，可以按照需求生产不同的型号和规格。

其次，它具有较高的集成度和较小的体积，能够满足各种电子设备对小尺寸的要求。

再次，单片机的功耗较低，能够节省能源，并延长电池的使用寿命。

此外，单片机的成本较低，可以大规模生产，使得电子设备的价格更加亲民。

单片机的应用非常广泛。

它可以应用于家电、汽车、医疗设备、工业控制等领域。

在家电领域中，单片机被广泛应用于控制电视、空调、冰箱等家用电器的运行。

在汽车领域中，单片机被用于控制发动机、制动系统、安全气囊等关键部件的工作。

在医疗设备领域中，单片机被应用于血压计、血糖仪等设备的控制和数据处理。

在工业控制领域中，单片机被用于控制生产线、温度控制、流量控制等工业设备的操作。

总的来说，单片机作为集成电路中的一种重要组成部分，具有较高的集成度、较小的体积、低的功耗和成本等特点，被广泛应用于各种电子设备中。

随着电子技术的不断进步，单片机在各个领域的应用也将越来越广泛。

通过学习和研究单片机的原理和应用，我们可以更好地理解和掌握这一领域的知识，并且在实际工程中能够更好地运用这些知识，提高工作效率和质量。

(完整版)单片机原理及应用——基于Proteus和Keil_C 林立_张俊亮毕业论文

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。

单片机原理及应用技术(第3版)+李全利+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CPU。

3．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I/O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I/O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、I/O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，I/O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80C51、80C552系列高性能单片机;●华邦公司推出的W78C51、W77C51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GMS90/97系列低压高速单片机；●Maxim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。

单片机原理与应用技术第一章微型计算机系统基本知识

指令系统
指令系统是单片机软件系统的核心，它规定了单片机能够执行的指令集合。指令系统包括算术指令、逻辑指令、控制指令等，每种指令都有特定的功能和操作码。
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与硬件直接相关，易于理解和编写。在单片机编程中，汇编语言通常用于编写底层驱动程序和优化性能要求高的程序。
单片机的高级语言与编程
智能热量表
单片机可以实现热量表的自动读数和远程抄表功能。
单片机在其他领域的应用
医疗设备
单片机可以用于医疗设备的控制和监测，如监护仪、呼吸机等。
交通工具
单片机可以用于车辆的控制系统和安全监测系统，如汽车电子、轨道交通等。
物流行业
单片机可以用于物流设备的控制和监测，如智能仓储、智能物流等。
02
单片机的基本知识
单片机的定义与特点
总结词：概述
详细描述：单片机是一种集成电路芯片，它集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要部件的功能，具有体积小、功耗低、可靠性高、价格便宜等特点。
单片机的分类与选型
总结词
分类与选型
详细描述
根据不同的分类标准，单片机可以分为多种类型。按位数可分为4位、8位、16位和32位单片机；按结构可分为 CISC和RISC单片机；按指令集可分为冯诺依曼和哈弗结构单片机。在选型时，需要根据实际需求和应用场景选择合适的单片机，考虑其性能、功能、成本等因素。
单片机的存储器
程序存储器
用于存储程序代码，如ROM、 EPROM、Flash等。
数据存储器
用于存储程序执行过程中的数据，如RAM。
特殊功能寄存器
用于控制单片机各部分的工作状态和参数设置。
存储器组织
根据不同需求，单片机内部存储器可以分为不同的区域，如程序存储器、数据存储器、堆栈等。

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。