第1章绪论-单片机原理及应用(C51编程)-李全利-高教出版社
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单片机原理及接口技术 李全利 第1章
绪论
单片机原理及系统设计
2. ASCII码
ASCII 码 (Ameriacan Standard Coded for Information Interchange)是“美国信息交换标 准代码”的简称，已成为国际通用的标准编码。 ASCII码采用7位二进制编码，可为128个字符编码， 这128个字符分为两类。 图形字符——包括10个十进制数符、52个大小写 英文字母和34个其它字符，共计96个。图形字符 具有特定的形状，可以在显示器上显示。 控制字符——包括回车、换行、退格等，共32个。 控制字符没有特定的形状但有一定的控制作用， 不能在显示器上显示。
1001B 1010B 1011B 1100B 1101B 1110B
十六进制
9H AH BH CH DH EH
六
七 八
6
7 8
0110B
0111B 1000B
6H
7H 8H
十五
十六 十七
15
16 17
1111B
1 0000B 1 0001B
FH
10H 11H
绪论
单片机原理及系统设计
1.1.2 编码
• 通用计算机系统主要满足海量、高速数值处理，兼 顾控制功能；嵌入式计算机系统主要满足测控对象 的控制功能，兼顾数值处理。
绪论
单片机原理及系统设计
嵌入式计算机系统与通用计算机系统的主要区别 嵌入式系统最显著的特点是面对工控领域的测控对 象。控制对象对嵌入式计算机系统采集、处理、控 制的速度要求是有限的，而对控制方式与控制能力 的要求是无限的。 为了实现海量高速数值计算，通用计算机系统对计 算机运行速度的要求是无限的，而对计算机的控制 功能的要求是有限的。
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-李全利第二版课后题答案
第二章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SFR。
第三章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。
15．试编写程序，将内部RAM的20H、21H、22H三个连续单元的内容依次存入2FH、2EH和2DH单元。
答：MOV 2FH，20HMOV 2EH，21HMOV 2DH，22H16．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 30H，#7FHMOV 31H，#4DHMOV R0，#31HMOV A，@R0SUBB A ，#4EMOV @R0，A ；保存低字节相减结果DEC R0MOV A，@R0SUBB A，#2BHMOV @R0，A ；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 A，R2ANL A，#0F0HORL R1，A18．试编写程序，将内部RAM的20H、21H单元的两个无符号数相乘，结果存放在R2、R3中，R2中存放高8位，R3中存放低8位。
《单片机原理及应用》-李全利主编-高等教育出版社
x=A\b
x=
1.4818
-0.4606
0.3848
2019/11/5
8
例2 用简短命令计算并绘制在0x6范围内的 sin(2x)、sinx^2、(sinx)^2。
x=linspace(0,6)
y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;
plot(x,y1,x, y2,x, y3)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
1
2
3
4
5
6
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9
例3 用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
1
0.5
0
-0.5
-1 4
2
0
-2
0
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-4 -5
1
0.5
0
-0.5
-1 4
2 0 -2 -4 -5
4
3
2
1
0
-1
-2
5
-3
-4
-4
-2
2019/11/5
25
例2-7 求(x+y)5的展开式。
在MATLAB命令窗口，输入命令：
pascal(6) 矩阵次对角线上的元素1,5,10,10,5,1即为展
开式的系数。
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26
2.2 MATLAB运算
2.2.1算术运算
1. 基本算术运算 MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、
(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩 阵时，比较是对两矩阵相同位置的元素按 标量关系运算规则逐个进行，并给出元素 比较结果。最终的关系运算的结果是一个 维数与原矩阵相同的矩阵，它的元素由0或 1组成。
单片机原理及应用c51编程课后答案
单片机原理及应用c51编程课后答案【篇一：单片机原理及应用课后习题答案__张兰红】兰红9第 1 章微型计算机的基本概念1.1 微型计算机由哪几部分组成？每一部分各起何作用？解：微型计算机由微处理器芯片、存储器芯片、输入／输出接口电路芯片与总线组成。
微处理器是微型计算机的核心，它通常包括 3 个基本部分：①算术逻辑部件alu(arithmeticlogic unit)，对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路，如执行加法、减法运算，逻辑与、逻辑或运算等。
②工作寄存器组，用来存放操作数及运算的中间结果等。
③控制部件，包括时钟电路和控制电路，时钟电路产生时钟脉冲，用于计算机各部分电路的同步定时；控制电路产生完成各种操作所需的控制信号。
存储器是微型计算机的重要组成部分，计算机有了存储器才具备记忆功能。
i／o 接口是沟通 cpu 与外部设备的不可缺少的重要部件。
外部设备种类繁多，其运行速度、数据形式、电平等各不相同，常常与 cpu 不一致，所以要用 i／o 接口作桥梁，起到信息转换与协调的作用。
总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。
1.2 什么是 cpu？什么是主机？解：由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元 cpu（central processing unit，简称 cpu）。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机。
1.3 何谓计算机系统？何谓单板机？何谓单片机？解：计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为计算机系统。
在一块印刷电路板上，集成了中央处理单元cpu、只读存储器rom、随机存取存储器 ram、 i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单板机。
在一块半导体芯片上，集成了中央处理单元cpu、只读存储器rom、随机存取存储器 ram、 i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单片机。
《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
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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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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
第3章80C51单片机汇编语言概述单片机原理及应用(C51编程)-李全利-高教出版社
2015-1-6
0000H R7,#16 R0,#30H A,#55H @R0,A R0 R7,LOOP $
;R7存放单元数量16 ;R0作为地址寄存器，初值为30H ;数据55H放入累加器中 ;累加器内容送入R0指向的单元中 ;调整地址指向下一单元 ;循环直至16个单元全都完成 ;踏步暂停
2
3.1.2
13
以direct为目的，例如： MOV 30H，A ；(30H)←(A) MOV 30H，#55H ；(30H)←#55H MOV 30H，55H ；(30H)←(55H) MOV 30H，R0 ；(30H)←(R0)
MOV 30H，@R0 ；(30H)←((R0))
以@Ri为目的，例如： MOV MOV MOV @R0，A ；(R0)←A @R0，#55H ；(R0)←#55H @R0，55H ；(R0)←(55H)
00H
MOV A,#50H RAM 操作码后紧跟 操作数50H 50H SFR ACC
ROM
对于MOV DPTR，#2100H指令，立即数高8位“21H”装入DPH
2015-1-6 9
五、变址寻址
操作数地址：基地址+偏移量 寻址空间： ROM 【例】（A）＝0FH （DPTR）=2400H
49H ② PSW ④
1 1 0 0
0 0 CY AC
1 1 0 1
奇数个1
0 OV
1 P
PSW
结果：CY为0；AC为0 ；OV为0 ；P为1
2015-1-6 20
运算结果分析：
1、对于无符号数：第一个数为132（84H），第二 个数为73（49H），相加后，由于CY为0，所以结果 为CDH（即205）。
3.4.2
0000H R7,#16 R0,#30H A,#55H @R0,A R0 R7,LOOP $
;R7存放单元数量16 ;R0作为地址寄存器，初值为30H ;数据55H放入累加器中 ;累加器内容送入R0指向的单元中 ;调整地址指向下一单元 ;循环直至16个单元全都完成 ;踏步暂停
2
3.1.2
13
以direct为目的，例如： MOV 30H，A ；(30H)←(A) MOV 30H，#55H ；(30H)←#55H MOV 30H，55H ；(30H)←(55H) MOV 30H，R0 ；(30H)←(R0)
MOV 30H，@R0 ；(30H)←((R0))
以@Ri为目的，例如： MOV MOV MOV @R0，A ；(R0)←A @R0，#55H ；(R0)←#55H @R0，55H ；(R0)←(55H)
00H
MOV A,#50H RAM 操作码后紧跟 操作数50H 50H SFR ACC
ROM
对于MOV DPTR，#2100H指令，立即数高8位“21H”装入DPH
2015-1-6 9
五、变址寻址
操作数地址：基地址+偏移量 寻址空间： ROM 【例】（A）＝0FH （DPTR）=2400H
49H ② PSW ④
1 1 0 0
0 0 CY AC
1 1 0 1
奇数个1
0 OV
1 P
PSW
结果：CY为0；AC为0 ；OV为0 ；P为1
2015-1-6 20
运算结果分析：
1、对于无符号数：第一个数为132（84H），第二 个数为73（49H），相加后，由于CY为0，所以结果 为CDH（即205）。
3.4.2
2024版单片机原理及应用电子版教材pptx
输入输出端口（I/O端 口）：用于与外部设备进 行数据交换
存储器：包括程序存储器、 数据存储器等，用于存储 程序和数据
定时/计数器：提供精确 的定时或计数功能
9
单片机工作原理
指令系统
单片机所能执行的全部指令的集合
可靠性设计
采取多种措施提高单片机的抗干扰能力和 可靠性
寻址方式
确定操作数地址的方法
低功耗设计
PIC系列
高性能、低功耗的单片机，具有丰富 的外设接口和强大的中断处理能力。
2024/1/25
AVR系列
高速、低功耗的单片机，具有先进的 指令集和丰富的外设接口。
ARM系列
高性能、低功耗的32位单片机，具 有强大的计算能力和丰富的外设接口， 适用于高端应用场合。
6
02
单片机基本原理
2024/1/25
2024/1/25
29
汽车电子控制系统设计
发动机控制
通过单片机控制点火、喷油、气门等执行器，实现对发动 机性能的优化和燃油消耗的降低。
01
车身控制
通过单片机控制车灯、车窗、门锁等车 身部件，提高驾驶的便捷性和安全性。
02
2024/1/25
03
车载信息系统
通过单片机控制车载导航、音响、蓝 牙等设备，提供丰富的车载信息娱乐 功能。
2024/1/25
16
I/O端口扩展
I/O端口类型
包括并行I/O端口、串行I/O端口等，用于与外部设备 或传感器进行数据传输。
扩展方式
通过数据线、控制线与单片机连接，实现I/O端口的 扩展。
端口地址分配
根据单片机的地址空间和I/O端口数量，合理分配端 口地址，确保访问正确。
单片机原理及应用李全利主编高等教育出版社
2019/12/28
17
§1.4 仿真、仿真器
仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节， 除了一些极简单的任务，一般产品开发过程中都要进 行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助 仿真器，也能进行一些硬件排错。一块单片机应用电 路板包括单片机部份及为达到使用目的而设计的应用 电路，仿真就是利用仿真器来代替应用电路板（称目 标机）的单片机部份，对应用电路部份进行测试、调 试。
主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
概述 MCS-51单片机的结构和原理 MCS-51单片机的指令系统 MCS-51单片机的程序设计 MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的串行接口 MCS-51单片机的系统扩展 MCS-51单片机的测控接口(部分)
2019/12/28
根据近年来国外实地考察，Intel公司的单片机 在市场上占有量为67％，其中MCS—51系列产品又占 54％。在我们国内虽然上述各公司的产品均有引进， 但由于各种原因，至今在我国所应用的单片机仍然 是以MCS—48、MCS—51、MCS—96为主流系列。随着 这一系列的深入开发，其主流系列的地位会不断巩 固下去。因而我们在此主要介绍Intel公司的单片机 系列。
1
第一章 概述 §1.1 微型计算机与单片机
巨
计 算 机
2019/12/28
大
中
小 多片机（PC）
微 单片机
2
★单片机SCMC(Single Chip MicroComputer) ----属于微型机的一种 ----具有一般微机的基本组成和功能
又称为微控制器MCU（MicroController Unit）
2019/12/28
单片机原理及应用(C51编程)
02
C51语言继承了标准C语言的语法和结构，同时针对单片机的 特性进行了一些扩展和优化。
03
C51语言支持结构化编程、模块化设计和可重用性，使得程序 更加清晰、易于维护和调试。
C51编程的基本语法
变量声明
C51语言支持多种类型的变量声明，包括整 型、浮点型、字符型等。
条件语句
使用if、else if、else等关键字实现条件判断 和选择执行。
位域
用于表示二进制位，可以用来存储状 态信息或控制位。
C51编程的运算符与表达式
算术运算符
包括加、减、乘、除等基本算术运算。
逻辑运算符
包括与、或、非等逻辑运算，用于实现条 件判断。
位运算符
赋值ห้องสมุดไป่ตู้算符
包括位与、位或、位异或等位运算，可以 用于控制硬件位操作。
包括赋值、自增、自减等赋值运算，用于 修改变量值。
02
单片机具有强大的控制功能，能够实现各种数字信号处理和控制，广泛应用于 工业自动化控制、智能家居、智能仪表等领域。
03
单片机编程语言主要有汇编语言和C语言，其中C语言编程具有易学易用、可读 性强、可移植性好等优点，被广泛应用于单片机开发。
单片机的应用领域
工业自动化控制
01
单片机能够实现各种传感器数据的采集、处理和控制，广泛应
延时函数
在程序中实现一个延时函数，用于控制LED灯的闪烁频率。
按键输入的实现
硬件连接
将按键的一端连接到单片机的某个I/O口，另一端 接地。
编程实现
使用C51编程语言，通过检测I/O口的电平变化来 判断按键是否被按下。
去抖动
为了消除按键抖动对程序的影响，可以在程序中 实现去抖动算法。
C51语言继承了标准C语言的语法和结构，同时针对单片机的 特性进行了一些扩展和优化。
03
C51语言支持结构化编程、模块化设计和可重用性，使得程序 更加清晰、易于维护和调试。
C51编程的基本语法
变量声明
C51语言支持多种类型的变量声明，包括整 型、浮点型、字符型等。
条件语句
使用if、else if、else等关键字实现条件判断 和选择执行。
位域
用于表示二进制位，可以用来存储状 态信息或控制位。
C51编程的运算符与表达式
算术运算符
包括加、减、乘、除等基本算术运算。
逻辑运算符
包括与、或、非等逻辑运算，用于实现条 件判断。
位运算符
赋值ห้องสมุดไป่ตู้算符
包括位与、位或、位异或等位运算，可以 用于控制硬件位操作。
包括赋值、自增、自减等赋值运算，用于 修改变量值。
02
单片机具有强大的控制功能，能够实现各种数字信号处理和控制，广泛应用于 工业自动化控制、智能家居、智能仪表等领域。
03
单片机编程语言主要有汇编语言和C语言，其中C语言编程具有易学易用、可读 性强、可移植性好等优点，被广泛应用于单片机开发。
单片机的应用领域
工业自动化控制
01
单片机能够实现各种传感器数据的采集、处理和控制，广泛应
延时函数
在程序中实现一个延时函数，用于控制LED灯的闪烁频率。
按键输入的实现
硬件连接
将按键的一端连接到单片机的某个I/O口，另一端 接地。
编程实现
使用C51编程语言，通过检测I/O口的电平变化来 判断按键是否被按下。
去抖动
为了消除按键抖动对程序的影响，可以在程序中 实现去抖动算法。
单片机原理与应用与及C51程序设计(第3版)
和片外程序存储器，而对于片内程序存储器，在MCS-51
系列中，不同的芯片各不相同，8031和8032内部没有
ROM，8051内部有4KBROM，8751内部有4KBEPROM，
8052内部有8KBROM，8752内部有8KBEPROM。
12
第2章 单片机基本原理
对于内部没有ROM的8031和8032，工作时只能扩展 外部ROM，最多可扩展64K，地址范围为0000H— FFFFH
0000H 片 外 ROM EA=0
0FFFH
片内 ROM
EA=1
0000H 片 外 ROM EA=0
1FFFH
片内 ROM
EA=1
1000H 片 外 ROM
2000H 片 外 ROM
FFFFH
（a）片内无 ROM
FFFFH
（ b ） 片 内 有 4K ROM
FFFFH
（ c ） 片 内 有 8K ROM
特殊功能寄存器名称
P0口 堆栈指针 数据指针低字节 数据指针高字节
定时/计数器控制
定时/计数器方式
符号 地址
P0
80H
SP
81H
DPL 82H
DPH 83H
TCON 88H
TMOD 89H
位地址与位名称
D7 D6 D5 D4 D3
87
86 85 84 83
TF1 8F
TR1 8E
TF 0 8D
TR 0 8C
10
二．控制部件
第2章 单片机基本原理
控制部件是单片机的控制中心，它包括定时和控制电路、 指令寄存器、指令译码器、程序计数器PC、堆栈指针SP、 数据指针DPTR以及信息传送控制部件等。它先以振荡信号 为基准产生CPU的时序，从ROM中取出指令到指令寄存器， 然后在指令译码器中对指令进行译码，产生指令执行所需的 各种控制信号，送到单片机内部的各功能部件，指挥各功能 部件产生相应的操作，完成对应的功能。
单片机原理及应用-C51语言李全利
4.3.3 LCD1602模块的命令
序号
指令
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 清屏 2 光标归位 3 输入模式设置 4 显示与不显示设置
0
0 00000001
0
0 0000001*
0
0 0 0 0 0 0 1 I/D S
0
0 0 0 0 0 1 DCB
5
光标或屏幕内容移位 选择
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00000000B 00000001B 00000010B 00000011B
00000100B 00000101B 00000110B 00000111B
字符00H(或08H)
unsigned char code WeekWord[]=
{
}
数据
LoadCgram(WeekWord);
00000100B DispChar(0,1,0); 00000100B
单片机原理及应用-C51语言李全利
按键 键盘 开关
单片机 最小系统 AT89S52
LED 数码管 蜂鸣器 LCD
每根口线最大可吸收10mA的（灌）电流 P0口吸收电流的总和不能超过26mA P1、P2和P3每个口吸收电流的总和限制在15mA 4个口所有口线的吸收电流总和限制在71mA
CGROM 字符发生器，存储不同的点阵字符图形表， 每个字符都有固定的代码。
CGRAM 自定义字符发生器，可定义8个字符图形。
DDRAM 显示缓冲区。
CGROM
例：代码41H显示字符“A”。
CGRAM
可以自定义8个字符： 0—7 或8--15
CGRAM的内容：
CGRAM地址
4.3.2 LCD1602模块的组成
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。
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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。
2013/4/27
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。
2013/4/27
实践1 熟悉µ Vision开发平台
µVision的界面
工程窗口 编辑窗口 寄存器标签
片内外设窗口
运行信息显示窗口 变量观察窗口 存储器信息窗口
2013/4/27
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可执行程序的生成
修改晶 振频率 选择芯片型号 建立输出文件 选择仿真方式
2013/4/27
26
仿真调试 软件模拟---用于算法模拟 硬件仿真---用于硬件调试
2013/4/27 21
1.4.2 应用系统开发工具
硬件开发 使用Protel99SE软件设计 制版、安装器件、焊接
2013/4/27
22
软件开发 利用µ Vision生成目标文件
仿真：软件仿真、硬件仿真 利用编程器
பைடு நூலகம்
软件界面
2013/4/27
硬件仿真器
23
编程器
汇编源文件 .ASM或.SRC
汇编器 A51.EXE
特点：控制性能优异、种类繁多。 “微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
2013/4/27 14
1.2.2 单片机产品近况 80C51兼容产品：80C51主流地位已形成，与其兼 容的典型产品有： ATMEL的AT89S5x系列 （ISP，在系统编程） 宏晶的STC89C5x系列 （RS232口编程，方便实用） Silicon Labs的C8051F系列 （SOC，片内功能模块丰富 ）
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汇编或编译 将符号指令转换成机器码的过程称为汇编。高 级语言转换成机器码的过程称为编译。 汇编器（A51.EXE） 编译器（C51.EXE）
连接与固化 汇编和编译形成的浮动地址目标码，要由连接 器（BL51.EXE）连接生成绝对地址目标码。调试 无误的目标码要由转换成（.HEX）文件，然后才 能写入到ROM中。
13
2013/4/27
性能提高阶段
近年来，不断有单片机新品出现。如Silicon Labs 公司推出的单片机C8051F120 ： 8位高速CPU(100MIPS)；128K字节FLASH；5个16位 定时计数器；2个UART，另有SMBus和SPI总线接口 ； 20个中断源；8路12位ADC,2路12位DAC；片内看门 狗定时器等。
2013/4/27 28
目标文件 (浮动地址) .OBJ
调试目标文件 (绝对地址) 无扩展名或.abs
可烧写 目标文件 .HEX
.LST
连接器 BL51.EXE
转换器 OH51.EXE
编译器 C51.EXE
写入芯片
.M5 1
C源文件 .C
.LST
库文件 .LIB
映像文件
仿真(或模拟)调试
编程 写入器
目标程序开发生成过程
2013/4/27 24
2013/4/27
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。
输入设备
存储器
输出设备
控制器
运算器
CPU 计算机的经典结构
2013/4/27 5
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。
2013/4/27
6
1.1.2 微型计算机的组成及其应用形态
2013/4/27 11
1.2 单片机的发展过程及产品近况
1.2.1 单片机的发展过程 3个主要阶段：
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根 I/O线和1个8位定时/计数器。
特点：存储器容量小，寻址范围小（不大于4K）， 无串行接口，指令系统功能不强。
实践1
2013/4/27
3
1.1 电子计算机概述
1.1.1 电子计算机的经典结构
1946年2月 15日，第一 台电子数字 计算机问世。
ENIAC
标志着计算机时代的到来，对人类的生产和生活方式产生了 巨大的影响 。
2013/4/27 4
冯· 诺依曼提出“程序存储”和“二进制运算”的 思想，构建了计算机经典结构：
2013/4/27
15
1.2.2 单片机产品近况 非80C51结构产品：给用户提供了更为广泛的选 择空间，典型产品有： Microchip公司的PIC系列 （品种多便于选型，汽车产品） TI公司的MSP430系列 （16位，低功耗，电池供电产品） ATMEL公司的AVR和Mega系列 （不易解密，军工产品）
工程应用型自动化专业系列教材
单片机原理及应用（C51编程）
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
2013/4/27 2
第1章 绪论
1.1
1.2 1.3 1.4
电子计算机概述
单片机的发展过程及产品近况
单片机的特点及应用领域 单片机应用系统开发过程 熟悉µVision开发平台
2013/4/27
8
微型计算机的应用形态
桌面应用
CPU芯片 I/O接口芯片 输 出 设 备
存储器芯片
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输入设备
2013/4/27
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
输入设备
2013/4/27
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桌面应用与嵌入式应用比较 桌面应用属于通用计算机，主要用于数据处理、 办公自动化及辅助设计。 嵌入式应用属于专用计算机，主要用于智能仪 表及传感器、智能家电、智能办公设备、汽车 及军事电子设备等系统。 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。
2013/4/27 17
1.3.2 单片机的应用领域
智能仪器仪表 机电一体化产品 实时工业控制
分布式系统的前端模块
家用电器 交通与航空航天
18
2013/4/27
1.4 单片机应用系统开发过程
1.4.1 应用系统开发过程
正确的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实 用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过 程称为单片机应用系统的开发。
调试步骤：
Debug菜单，单击Start/Stop Debug Session 选择Debug菜单的Run或Step等命令 观察存储器、寄存器、片内外设等状态
*开发环境的虚拟串口与单片机串口交互信息
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2013/4/27
示例步骤
建立文件夹lx1 编辑以下文件，lx1.asm存盘 ORG 0000H MAIN:MOV A,#0FEH; LOOP:MOV P2,A RL A AJMP LOOP END 建立工程，以lx1存盘（工程扩展名自动添加） 在project菜单，单击Options for Target ‘Target 1’ 设置器件、晶振频率，选EXE选项和Simulator选项 单击Rebuild all Target files完成汇编，然后调试。
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2013/4/27
结构成熟阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1 个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围 64K，并有控制功能较强的布尔处理器。 特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制 的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单 片机经典机种 。
微处理器 1971年1月，INTEL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
2013/4/27
7
地址总线AB
CPU
(运算器) (控制器)
数据总线DB 控制总线CB
输入设备 存储器 I/O接口 输出设备
CPU + 存储器 +I/O接口 = 微型计算机