MCS-51单片机应用系统设计(精)
MCS-51单片机程序设计
+1
，当X>0
Y= 0
，当X=0
开始
－1
，当X<0
X=0
N
程序流程框图如图4.1所示。 Y
Y←0
X>0 Y
Y←1
N Y←－1
结束
程序如下： ORG
MOV CJNE MOV AJMP MP1： JB MOV LJMP MP2： MOV HERE： SJMP
1000H A，R0 A，#00H，MP1 R1，#00H HERE ACC.7 MP2 R1，#01H HERE R1，#0FFH HERE
1000H DPTR，#2000H DPL DPH DPTR，#3000H R2，DPL R3，DPH
；源数据区首地址 ；源首址暂存堆栈
；目的数据区首地址 ；目的首址暂存寄存器
LOOP：
POP POP MOVX INC PUSH PUSH MOV MOV MOVX MOV MOV DJNZ SJMP
；源数据区首地址 ；目的数据区首地址 ；循环次数 ；取数据 ；数据传送 ；源地址加1 ；目的地址加1 ；循环控制 ；结束
例4.8 外部RAM之间的数据传送程序。
把外部RAM 2000H开始单元中的数据传送到外部RAM 3000H开始的单 元中，数据个数在内部RAM的35H单元中。
START：
ORG MOV PUSH PUSH MOV MOV MOV
K=?
K=0
K=1
转向 0 分支 转向 1 分支
K= n-1
K=n
转向 n-1 分支 转向 n 分支
例4.5 设内部RAM的30H单元有一个数，根据该数值的不同 转移到不同的程序段进行处理，设数值的范围为0～10的 无符号数。
新编MCS51单片机应用设计第二版教学设计
新编MCS51单片机应用设计第二版教学设计一、教学目标本教学设计的目标是旨在培养学生以下方面的能力：1.掌握MCS51单片机体系结构及其编程；2.掌握MCS51单片机I/O端口、中断、定时器/计数器、串口等基本应用；3.能够通过使用MCS51单片机独立完成小规模的嵌入式系统设计；4.能够理解商业现实环境中嵌入式系统的设计流程。
二、教学内容本课程的主要教学内容涵盖以下几个方面：1.MCS51单片机体系结构及编程；2.MCS51单片机I/O端口应用；3.MCS51单片机中断与定时器/计数器应用；4.MCS51单片机串口应用；5.嵌入式系统设计流程。
三、教学方法本课程使用多种教学方法，包括但不限于：1.传统的面授讲解；2.实验课；3.课堂互动；4.讨论活动；5.个人或小组项目作业；6.期末考试。
四、教学任务1. 教学计划时间教学任务内容第1周MCS51单片机基础MCS51单片机体系结构第2周MCS51单片机基础MCS51单片机编程第3周I/O端口应用输入、输出模式、摇杆控制LED灯第4周I/O端口应用光敏传感器控制LED灯，温度传感器显示温度第5周中断与定时器/计数器软中断实现调制解调器通信应用定时器/计数器实现LED呼吸灯效果第6周中断与定时器/计数器应用第7周串口应用软件串口实现与PC的通信第8周嵌入式系统设计流程系统需求分析第9周嵌入式系统设计流程系统框图设计第10嵌入式系统设计流程系统原理图设计时间教学任务内容周期末复习综合实验设计与复习第11周第12期末考试周2. 实验课安排时间实验任务第1周单片机初步实验第2周端口输入输出实验第3周ADC采样实验第4周定时器/计数器实验第5周温度传感器实验第6周光敏传感器实验第7周软件串口实验第8周调制解调器实验第9周预留实验时间第10周预留实验时间第11周综合实验第12周实验报告和综合实验成果展示3. 项目作业在本课程结束时，每个学生或小组将完成一个嵌入式项目作业，并进行展示和报告。
MCS-51单片机原理与应用教学设计
MCS-51单片机原理与应用教学设计介绍MCS-51单片机是一种微型计算机芯片，广泛应用于许多嵌入式系统中。
单片机课程是电子信息类专业的重要课程之一，是培养学生嵌入式系统设计能力的基本环节，也是学生熟练掌握C语言编程技能的关键课程。
本文主要介绍MCS-51单片机原理与应用教学设计的相关内容。
教学目标本教学设计旨在通过讲解MCS-51单片机的基本原理及其应用，培养学生以下几个能力：1.理解MCS-51单片机的基本架构和指令系统。
2.掌握MCS-51单片机的编程工具和编程方法，熟练使用Keil软件。
3.能够完成基本的嵌入式系统设计和开发任务，包括输入输出控制、中断处理、定时器计数、串口通信等。
4.能够将所学知识应用于具体的嵌入式系统设计任务中，并在实践中不断提高自己的技能和分析问题的能力。
教学内容第一章：MCS-51单片机体系结构1.1 MCS-51单片机的基本组成介绍MCS-51单片机的基本构成和各部分的功能，包括CPU、存储器、输入输出接口等。
1.2 MCS-51单片机的寄存器介绍MCS-51单片机的寄存器及其作用，包括通用寄存器、特殊功能寄存器、状态寄存器等。
1.3 MCS-51单片机的指令系统介绍MCS-51单片机的指令系统，包括指令格式、指令类型、指令执行时间等。
第二章：Keil软件的使用2.1 Keil软件的介绍介绍Keil软件的基本功能和使用方法。
包括新建、编译、下载和调试程序等。
2.2 Keil软件的项目管理介绍Keil软件的项目管理功能，包括添加、删除、修改源文件，设置编译选项等。
2.3 Keil软件的调试功能介绍Keil软件的调试功能，包括单步执行、断点调试、变量监视等。
第三章：MCS-51单片机的应用3.1 输入输出控制介绍MCS-51单片机的输入输出控制方法，包括端口输入输出、LED和数码管控制等。
3.2 中断处理介绍MCS-51单片机的中断处理机制，包括硬件中断和软件中断，中断优先级等。
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计 (2)
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计一、课程设计背景嵌入式系统是一个以计算机技术为基础，集成了计算机硬件和软件系统的设备。
随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统已经成为各种各样产品的重要组成部分，如家电、汽车、医疗器械等。
因此，对嵌入式系统的研究和开发也变得越来越重要。
MCS51是一种被广泛应用于嵌入式系统设计的单片机。
MCS51拥有稳定的性能和丰富的硬件资源，同时使用起来也非常方便。
在本课程设计中，我们将探究MCS51单片机的原理以及其在嵌入式系统中的应用，旨在帮助学生更好地理解嵌入式系统，提高其技能水平，为未来就业做好准备。
二、课程设计内容2.1 MCS51单片机原理MCS51单片机由CPU、存储器、输入输出接口及其它外设组成。
本部分内容主要包括以下几个方面：•MCS51的CPU结构和工作原理•存储器及存储器扩展方式•输入输出接口及其应用•定时器和中断控制器的原理2.2 嵌入式系统应用MCS51单片机在嵌入式系统中的应用非常广泛，包括控制电路、仪器设备、工业控制等领域。
本部分内容将侧重于MCS51单片机在嵌入式系统中的具体应用，主要包括以下几个方面：•定时器的应用•中断的应用•A/D转换的应用•串口通信的应用•基于MCS51的嵌入式系统设计案例2.3 课程设计实践课程设计实践环节是本设计的重点部分。
学生将按照以下流程完成实践：•组建小组，编写嵌入式系统设计方案•搭建硬件平台，包括MCS51单片机和相关外设•编写程序，完成设计方案的实现•测试程序，调试错误并进行优化三、课程设计评估本课程设计采用绩效考核制度。
学生将分小组完成课程设计，小组成员之间责任明确，根据完成情况和实现效果，将对小组进行绩效评估。
评估方案主要从以下方面考虑：•设计方案的合理性•实现方案的正确性及完整性•程序的优化程度及代码质量四、总结本课程设计旨在通过MCS51单片机的原理和应用让学生更好地理解嵌入式系统的设计和开发过程。
《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点
《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。
本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。
大学课件MCS51单片机指令系统与汇编语言程序设计
ANL C, P ; （C）← （C）∧（P）
其中：P是PSW的第0位，C是PSW的第7位。
（4）字节符号地址（字节名称）加位序号的形式。对于部分特 殊功能寄存器（如状态标志寄存器PSW），还可以用其字节名 称加位序号形式来访问某一位。AC 如：
定义：操作数存放在MCS-51内部的某个工作寄存器Rn （R0～R7）或部分专用寄存器中，这种寻址方式称为 寄存器寻址。
特点：由指令指出某一个寄存器的内容作为操作数。 存放操作数的寄存器在指令代码中不占据单独的一个 字节，而是嵌入（隐含）到操作码字节中。
寻址范围：四组通用寄存器Rn（R0～R7）、部分专用 寄存器（ A, B, DPTR, Cy ）。
伪指令只出现在汇编前的源程序中，仅提供汇编用的某些控制 信息，不产生可执行的目标代码，是CPU不能执行的指令。
（1）定位伪指令ORG
格式：ORG n
其中：n通常为绝对地址，可以是十六进制数、标号或表达式。
功能：规定编译后的机器代码存放的起始位置。在一个汇编 语言源程序中允许存在多条定位伪指令，但每一个n值都应和前
2.2.2 直接寻址
定义：将操作数的地址直接存放在指令中，这种寻址方式称为 直接寻址。 特点：指令中含有操作数的地址。该地址指出了参与操作的数 据所在的字节单元地址或位地址。计算机执行它们时便可根据 直接地址找到所需要的操作数。
寻址范围：ROM、片内RAM区、SFR和位地址空间。P42
2.2.3 寄存器寻址
定义：指令中给出的操作数是一个可单独寻址的位地址，这种寻址 方式称为位寻址方式。
特点：位寻址是直接寻址方式的一种，其特点是对8位二进制数中 的某一位的地址进行操作。
寻址范围：片内RAM低128B中位寻址区、部分SFR（其中有83位 可以位寻址）。
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院（系）电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要：该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块，每个模块各自可以成为独立的单元，也可以相互组合，可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。
将MCS-51 设计为多功能可编程接口，该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具，可以为他们提供不同的开发学习环境。
集成系统主要功能模块组成如下：+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS／2接口、继电控制模块等。
关键字：MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出（或数据总线）扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。
新编mcs-51单片机应用设计教学设计
新编mcs-51单片机应用设计教学设计一、引言MCS-51（传统上又称为8051）是一种广泛使用的8位微控制器，它被用于许多领域，例如家用电器、汽车、工业控制等。
由于MCS-51单片机在嵌入式系统中应用广泛，因此在大学或专业学院中开展MCS-51单片机应用设计教学具有广阔的前景。
本文旨在介绍一个基于MCS-51单片机的应用设计教学设计方案，希望能够帮助有志于从事教学工作的读者，特别是电子信息专业的师生。
二、课程目标通过本课程的学习，学生应当具备以下基本能力：1.掌握MCS-51单片机的基本指令2.能够进行MCS-51单片机的硬件设计3.能够进行MCS-51单片机的软件设计4.能够进行基于MCS-51单片机的应用系统设计三、课程内容1. 基础知识的学习在开始进行MCS-51单片机应用设计教学之前，需要对MCS-51单片机的基本知识进行学习。
涉及内容包括：•MCS-51单片机简介•MCS-51单片机的指令系统•MCS-51单片机的中断机制2. MCS-51硬件设计MCS-51单片机的硬件设计是这个教学设计方案的一个重要部分。
学生应当能够完成以下任务：•设计MCS-51单片机的系统原理图•通过制作原理图，实现MCS-51单片机控制器的原理图•通过原理图实现MCS-51单片机控制器的设计3. MCS-51软件设计MCS-51单片机的软件设计也是这个教学设计方案的一个重要部分。
学生应当能够完成以下任务：•熟练掌握MCS-51单片机的汇编语言•基于MCS-51单片机的硬件设计，编写程序•能够进行软件仿真并进行程序调试•能够对程序进行优化和调整4. 应用系统设计在掌握了MCS-51单片机的软硬件知识之后，学生应当能够用所学知识进行应用系统设计。
例如，学生可以设计：•基于MCS-51单片机的机器人控制系统•基于MCS-51单片机的电子打印机控制系统四、教学方法为了使学生能够深入理解MCS-51单片机的应用设计，在教学中我们采用以下措施：1.现场演示：让学生亲自操作控制器，实现硬件和软件的设计2.课后练习：每个章节都提供一些课后练习，让学生扩展或者深化所学知识3.项目开发：学生们将会参与到一个MCS-51单片机应用系统的开发项目中，共同设计、实现和测试整个项目五、课程评价为了最大化提高学生们应对嵌入式系统设计的能力，我们将采用分步骤的教学方法，每个环节都是有紧密联系的。
MCS-51单片机原理及应用
片内I/O的改进
增加并行I/O口的驱动能力； 增加I/O的逻辑控制功能； 提供特殊串行接口，适用专用场合。
4.外围电路集成化（把外围功能部件 集成到片内）
5.低功耗化
2.单片机的特点及应用领域
单片机的特点
小巧灵活，成本低，易于产品化； 可靠性好，应用范围广泛； 易扩展，构成各种规模的应用系统，控制功能强； 具有通讯功能。
主要内容
1.单片机的历史和发展状况 2.单片机的特点及应用领域 3.主流系列单片机的简介 4.MCS-51单片机的结构与原理 5.单片机应用系统
1. 单片机的历史及发展状况
单片机的历史
单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。 它的 产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自 1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来, 1974年美国仙童（Fairchild）公司生产出第一块单 片机（F8）开始，它的发展到目前为止大致可分为 5个阶段:
第3阶段（1978～1983）: 高性能单片机阶段
这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多 级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。 片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB, 个别片内还带有 A/D转换接口。典型的代表为Intel公司的MCS-51系列。
第4阶段（1983～80年代末）: 16位单片机阶段
3、如何学习单片机
硬件： 掌握单片机的硬件资源及外部扩展电路 的方法，合理分配资源。 软件：掌握单片机的指令（语句）功能、程序 设计和调式方法，仿真软件的使用。 具体方法： 1、从最基本的典型电路--进行编程控制。 2、对例题、子程序进行软件分析仿真-修改、 扩充功能 *在进行硬件资源分配时，应特别关注具有特殊 功能的I/O。
MCS51单片机应用系统设计
认真进行目标分析，根据应用场合、工作环境、具体用 途，考虑系统的可靠性、通用性、可维护性、先进性，以及 成本等，提出合理的、详尽的功能技术指标。 2．器件选择 （1）单片机选择
主要从性能指标如字长、主频、寻址能力、指令系统、 内部寄存器状况、存储器容量、有无A/D、D/A通道、功耗、 价能比等方面进行选择。对于一般的测控系统，选择8位机 即能满足要求。
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（3）输入通道的设计：开关量（接口形式、电压等级、 隔离方式、扩展接口等），模拟输入通道（信号检测、信号 传输、隔离、信号处理、 A/D、扩展接口、速度、精度和价 格等）。
（4）输出通道的设计：开关量（功率、控制方式等）， 模拟量输出通道（输出信号的形式、 D/A 、隔离方式、扩展 接口等）
单片机应用系统设计应当考虑其主要技术性能（速度 精
度 功耗 可靠性 驱动能力等），还应当考虑功能需求，应用
需求，开发条件，市场情况，可靠性需求，成本需求，尽量
以软件代替硬件等。下页图描述了单片机应用系统设计的一
般过程。
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7.2 MCS-51单片机应用系统设计
7.2.1 总体设计
（2）绘制程序流程图：以简明直观的方式对任务进行描述。
（3）程序的编制：选择语数据结构、控制算法、存储空间 分配，系统硬件资源的合理分配与使用，子程序的入/出口参 数的设置与传递。
4．软件装配
各程序模块编辑之后，需进行汇编或编译、调试，当满足 设计要求后，将各程序模块按照软件结构设计的要求连接起来， 即为软件装配。在软件装配时，应注意软件接口。
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7.1 概述
由于单片机具有体积小、功耗低、功能强、可靠性高、
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用2007年版课程设计
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用2007年版课程设计一、课程设计背景MCS51单片机是一种广泛使用的嵌入式系统芯片，它具有体积小、功能丰富、易于编程等特点。
因此，MCS51单片机在工业控制、电子设备、通信等领域得到广泛应用。
为了培养学生的嵌入式系统设计能力，提高学生的实践能力，本课程设计旨在让学生深入了解MCS51单片机的原理，学习其编程技术，掌握嵌入式系统的设计和应用。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是：•理解MCS51单片机的基本原理和结构；•掌握MCS51单片机的编程技术，包括指令系统、寄存器、中断等；•运用MCS51单片机设计和实现简单的嵌入式系统，如LED灯控制、温度测量、蜂鸣器控制等。
三、课程设计内容3.1 原理部分1.MCS51单片机概述–单片机的定义和历史–MCS51单片机的特点和应用范围2.MCS51单片机的硬件结构–CPU、存储器、I/O控制器、定时器等模块–内存映射和端口地址3.MCS51单片机的指令系统–指令结构和格式–常用指令介绍4.MCS51单片机的中断系统–中断的概念和原理–中断的类型和优先级–编程实现中断处理程序3.2 编程部分1.MCS51单片机的汇编语言–汇编语言的概述和特点–MCS51单片机的汇编语言语法2.MCS51单片机的编程工具–Keil C51集成环境–编译、烧录和调试技术3.MCS51单片机的编程实践–简单的LED灯控制–温度测量和显示–蜂鸣器的控制和实现四、课程设计要求1.学生需主动参与课程设计过程，积极探索MCS51单片机的原理和编程技术；2.学生需按时提交实验报告，并在班级或教师指导下进行课程设计展示；3.学生可以结合自身兴趣和实际需求，开发嵌入式系统应用，如智能家居、智能车载、工业自动化等，实现MCS51单片机技术的应用。
五、实验器材和设备1.MCS51单片机开发板2.LED灯、电阻、电容、温度传感器等元器件3.Keil C51集成环境软件六、课程设计评价本课程设计评价主要从以下几个方面考虑：1.设计的难度是否适合本课程水平；2.报告和展示是否清晰明了，实验结果是否准确；3.学生在课程设计过程中的主动性和创新性。
mcs-51单片机原理及应用教程
mcs-51单片机原理及应用教程MCS-51单片机是一种用于嵌入式系统的微处理器，它广泛应用于各种电子设备中。
本教程将介绍MCS-51单片机的原理和应用。
在接下来的内容中，我们将从基本概念开始，逐步深入了解MCS-51单片机的工作原理和常见应用。
1. 概述MCS-51单片机是由Intel公司于20世纪80年代推出的一种8位微处理器。
它包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口和定时器等功能模块，可以完成各种数据处理和控制任务。
2. 架构和指令集MCS-51单片机采用哈佛架构，即指令存储器和数据存储器分开存储的结构。
它的指令集包括基本指令、算术指令、逻辑指令和控制指令等，可以完成各种数据操作和控制流程。
3. 存储器和寄存器MCS-51单片机具有内部存储器和外部扩展存储器。
内部存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存储指令和数据。
此外，MCS-51单片机还包括多个特殊功能寄存器，用于存储控制和状态信息。
4. 输入/输出(I/O)MCS-51单片机具有多个I/O口，用于连接外部设备。
通过配置I/O口的输入和输出模式，可以实现与外界的数据交换和控制。
5. 中断和定时器MCS-51单片机支持中断功能，可以在特定条件下中断正在执行的程序，并转向处理中断程序。
此外，MCS-51单片机还包含多个定时器/计数器，用于生成精确的时间控制和测量。
6. 应用领域MCS-51单片机广泛应用于各种嵌入式系统中，包括家电、通信设备、汽车电子和工业控制等。
它的低成本、低功耗和高可靠性使其成为许多应用场景的首选。
综上所述，MCS-51单片机是一种功能强大的嵌入式微处理器，具有丰富的功能和广泛的应用领域。
通过学习MCS-51单片机的原理和应用，我们可以更好地理解和应用该技术，为嵌入式系统的开发和设计提供支持。
《新编MCS-51单片机应用设计》第三版 (张毅刚 彭喜元 著)-阳光大学生网
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第一章单片机概述1.2除了单片机这一名称之外，单片机还可称为（微控制器）和（嵌入式控制器）。
1.3单片机与普通计算机的不同之处在于其将（微处理器）、（存储器）和（各种输入输出接口）三部分集成于一块芯片上。
4、单片机的发展大致分为哪几个阶段？答：单片机的发展历史可分为四个阶段：第一阶段（1974年----1976年）：单片机初级阶段。
第二阶段（1976年----1978年）：低性能单片机阶段。
第三阶段（1978年----现在）：高性能单片机阶段。
第四阶段（1982年----现在）：8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段1.5单片机根据其基本操作处理的位数可分为哪几种类型？答：单片机根据其基本操作处理的位数可分为：1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。
1.6MCS-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？答：基本芯片为8031、8051、8751。
8031内部包括1个8位cpu、128BRAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O 口、1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，但片内无程序存储器，需外扩EPROM芯片。
8051是在8031的基础上，片内又集成有4KBROM，作为程序存储器，是1个程序不超过4KB的小系统。
8751是在8031的基础上，增加了4KB的EPROM，它构成了1个程序小于4KB的小系统。
用户可以将程序固化在EPROM中，可以反复修改程序。
1.7MCS-51系列单片机与80C51系列单片机的异同点是什么？答：共同点为它们的指令系统相互兼容。
不同点在于MCS-51是基本型，而80C51采用CMOS 工艺，功耗很低，有两种掉电工作方式，一种是CPU停止工作，其它部分仍继续工作；另一种是，除片内RAM继续保持数据外，其它部分都停止工作。
MCS-51单片机的程序设计方法
MCS-51单片机的程序设计方法程序设计是用计算机解决实际问题过程中的一个环节。
用计算机解决实际问题的过程包括了建立数学模型、选择计算方法、设计程序以及上机调试、运行程序并分析计算结果两个阶段。
在分析一个详细的问题后，我们可以得出输入和输出量之间的关系，并用数学式进行描述，这个过程称之为建立数学模型。
有了数学模型还必需选择适合于计算机实现的详细计算方法，然后再设计程序。
程序设计实际上是对详细算法的实施。
设计的程序还需在肯定的调试环境中进行调试，此时应输入数据，并检查输出数据是否正确，为保证解题的正确性，应设计合理的输入数据，以检查程序可能消失的错误。
MCS-51单片机的程序设计通常分为下面3个步骤：1．制作程序流程图对提出的算法找出最合理、最简便的解决方法并作程序流程图，程序流程图表示了人们利用肯定的算法解决问题的思路。
流程图有粗略和具体的两种，粗略的流程图可以给出解题的大致步骤，而具体的流程图则给出每一步骤的细节。
对一些大的问题，应先给出粗略的流程图以得出总体概念，然后作具体的流程图对每一步骤作详细的描述。
2．资源安排依据算法的要求合理地安排系统的资源，如存储器安排、输入输出接口的安排等。
在MCS-51系统中，程序和数据存储器分别编址，而存储器又分为内部和外部存储器，又有位寻址的存储器，因此资源安排得合理，将会给编制程序带来便利，不然可能会增加麻烦，甚至使程序产生错误。
3．源程序编制及调试源程序编制就是将流程图表达的算法用程序实现，MCS-51系统的程序可用编辑器编辑，在集成的调试环境中读入，也可直接在集成的调试环境中输入，集成调试环境包括了程序的调试工具，如单步、断点、全速运行程序，还能实现寄存器检查、存储器内容检查等功能。
在上述步骤中，作程序流程图是程序设计的重要步骤。
在简单的问题中，它可以关心设计者查找最佳方案，削减源程序编写过程中的错误；在调试过程中它又可关心查找错误。
而且它也是对源程序的简明解释，便于保留与沟通。
MCS-51单片机应用设计课后答案[1]
![MCS-51单片机应用设计课后答案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1d6c5146b307e87101f69654.png)
第一章单片机概述/item.htm?id=125325142831.2除了单片机这一名称之外，单片机还可称为（微控制器）和（嵌入式控制器）。
1.3单片机与普通计算机的不同之处在于其将（微处理器）、（存储器）和（各种输入输出接口）三部分集成于一块芯片上。
4、单片机的发展大致分为哪几个阶段？答：单片机的发展历史可分为四个阶段：第一阶段（1974年----1976年）：单片机初级阶段。
第二阶段（1976年----1978年）：低性能单片机阶段。
第三阶段（1978年----现在）：高性能单片机阶段。
第四阶段（1982年----现在）：8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段1.5单片机根据其基本操作处理的位数可分为哪几种类型？答：单片机根据其基本操作处理的位数可分为：1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。
1.6 MCS-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？答：基本芯片为8031、8051、8751。
8031内部包括1个8位cpu、128BRAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位并行I/O口、1个全双工串行口，2个16位定时器/计数器，但片内无程序存储器，需外扩EPROM芯片。
8051是在8031的基础上，片内又集成有4KBROM，作为程序存储器，是1个程序不超过4KB的小系统。
8751是在8031的基础上，增加了4KB的EPROM，它构成了1个程序小于4KB的小系统。
用户可以将程序固化在EPROM中，可以反复修改程序。
1.7 MCS-51系列单片机与80C51系列单片机的异同点是什么？答：共同点为它们的指令系统相互兼容。
不同点在于MCS-51是基本型，而80C51采用CMOS工艺，功耗很低，有两种掉电工作方式，一种是CPU停止工作，其它部分仍继续工作；另一种是，除片内RAM继续保持数据外，其它部分都停止工作。
1.8 8051与8751的区别是（C）（A）内部数据存储单元数目的不同（B）内部数据存储器的类型不同（C）内部程序存储器的类型不同（D）内部的寄存器的数目不同1.9在家用电器中使用单片机应属于微型计算机的（B）（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1.10说明单片机主要应用在哪些领域？答：单片机主要运用领域为：工业自动化；智能仪器仪表；消费类电子产品；通信方面；武器装备；终端及外部设备控制；多机分布式系统。
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计介绍MCS51单片机是最为常见的嵌入式系统设计所使用的微控制器之一。
它是英特尔公司在20世纪80年代推出的，迄今为止已经发展成为了一款非常成熟的产品。
MCS51单片机以其稳定性、极低的功耗和易编程性获得了众多用户的青睐。
本文将介绍MCS51单片机的基本原理及其在嵌入式系统中的应用，并针对该单片机进行一项课程设计。
MCS51单片机的基本原理MCS51单片机采用Harvard结构，包含CPU、ROM、RAM、I/O等功能模块。
其中，CPU部分包含运算单元、控制单元和状态寄存器等模块，用于控制单片机的整体操作。
ROM模块是单片机的存储器，用于存放程序代码；RAM模块则用于存放程序中的变量、堆栈等信息。
I/O模块则用于和外部环境进行通讯，使单片机能够进行输入输出操作。
MCS51单片机的主频通常为12MHz，能够满足绝大多数嵌入式应用的要求。
与此同时，该单片机还支持多种外设接口，例如UART、SPI、I2C等，方便用户在设计过程中进行数据通讯。
MCS51单片机在嵌入式系统中的应用MCS51单片机被广泛应用于嵌入式系统领域，如智能家居、工控设备、汽车电子等。
其优点在于操作简单、体积小、功耗低、价格便宜等。
以下将介绍该单片机在智能家居领域中的应用。
智能家居的功能构成智能家居通常包含以下功能：环境监测、智能控制、安防监测、人机交互等。
MCS51单片机在智能家居中通常被用于实现智能控制功能和人机交互功能。
智能家居的智能控制智能家居的智能控制功能包括电力控制、温度控制、照明控制等。
MCS51单片机可以实现对这些设备的控制，从而实现对智能家居的远程控制。
该单片机还可以嵌入温度和湿度传感器，实现对环境的监测，并在出现异常情况时自动采取相应的措施。
智能家居的人机交互智能家居的人机交互主要包括语音识别、手势识别、液晶显示等。
MCS51单片机可以实现对这些功能的支持，从而使得智能家居的使用更加方便。
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（8）负载容限：总线驱动。 （9）信号逻辑电平兼容性：电 平兼容和转换。 （ 10 ） 电 源 系 统 的 配 置 ： 电 源 的组数、输出功率、抗干扰。 （ 11 ） 抗 干 扰 的 实 施 ： 芯 片 、 器件选择、去耦滤波、印刷电路 板布线设计
A．硬件系统设计
根据总体规划，提出硬件原理图， 并进行硬件设计和电路实验，制作出印 刷电路板，组装成硬件产品。
B．软件系统设计
根据设计规划，设计程序流程图； 并设计出具体程序。
二、单片机产品设计方法和步骤
3、仿真调试
A．软件调试； B．硬、软件仿真调试。
二、单片机产品设计方法和步骤
4、产品成型 A、程序烧入； B、结构和工艺成型。
三、LED汉字点阵显示屏的设计与制作
1、LED汉字点阵显示屏的设计与制作方法
利用全仿真多媒体课件，详细介绍汉字显示屏的 设计方法和制作步骤。
2、LED汉字点阵显示屏演示实验
演示“LED汉字点阵显示屏”实验，显示“江西 旅游商贸学院电子工程系”滚动字幕，加深理解。
7.2.3 软件设计
软件设计流程图如右图所示。 可分为以下几个方面。
1．总体规划
结合硬件结构，明确软件任务，确定具体实施的方法，合 理分配资源。定义输入/输出、确定信息交换的方式（数据速率、 数据格式、校验方法、状态信号等）、时间要求，检查与纠正 错误。
2．程序设计技术
软件结构实现结构化，各功能程序实行模块化、子程序化。 一般有以下两种设计方法：
（4）输出通道的设计：开关量（功率、控制方式等），模 拟量输出通道（输出信号的形式、 D/A 、隔离方式、扩展接 口等）
（5）人机界面的设计：键盘、开关、拨码盘、启/停操作、 复位、显示器、打印、指示、报警、扩展接口等。
（6）通信电路的设计：根据需要选择RS-232C、RS-485、 红外收发等通信标准。
（2）从系统应用需求分配元器件资源。包括定时器/计数器、中断系统、 串行口、I/O接口、A/D、D/A、信号调理、时钟发生器等。
（3）从开发条件与市场情况出发选择元器件。包括仿真器、编程器、元器 件、语言、程序设计的简易等。
（4）从系统可靠性需求确定系统设计工艺。包括去耦、光隔、屏蔽、印制 板、低功耗、散热、传输距离/速度、节电方式、掉电保护、软件措施等。
3、LED汉字点阵显示屏产品实物
展示汉字显示屏实物，并通电运行，增强大家产 品开发的感性认识。
进入产品设计
LED汉字点阵显示屏的设计与制作
一、项目总体设计
1．明确设计任务
认真进行目标分析，根据应用场合、工作环境、具体用 途，考虑系统的可靠性、通用性、可维护性、先进性，以及 成本等，提出合理的、详尽的功能技术指标。 2．确定设计规划 （1）单片机选择
主要从性能指标如字长、主频、寻址能力、指令系统、 内部寄存器状况、存储器容量、有无A/D、D/A通道、功耗、 价能比等方面进行选择。对于一般的测控系统，选择8位机 即能满足要求。
（2）外围器件的选择
外围器件应符合系统的精度、速度和可靠性、功耗、抗干 扰等方面的要求。应考虑功耗、电压、温度、价格、封装形式 等其他方面的指标，应尽可能选择标准化、模块化、功能强、 集成度高的典型电路。
（1）模块程序设计：优点是单个功能明确的程序模块的设计 和调试比较方便，容易完成，一个模块可以为多个程序所共享。 其缺点是各个模块的连接有时有一定难度。
1、总体规划 2、系统设计 3、仿真调试 4、产品成型
二、单片机产品设计方法和步骤
1、项目总体规划（课程设计）
A．明确设计任务 明确设计任务。根据应用场合、具体用途、 生产成本等，提出合理、详细的功能技术指标。 B．做好设计规划 根据任务要求，规划出合理的软、硬件方案。 包括单片机最小系统构建、I/O端口的使用等。
（1）采用新技术，注意通用性，选择典型电路。
（2）向片上系统（SOC）方向发展。扩展接口尽可能采用 PSD等器件。
（3）注重标准化、模块化。
（4）满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进 行二次开发。
（5）工艺设计时要考虑安装、调试、维修的方便。
2．硬件电路各模块设计的原则 单片机应用系统的一般结构 如下图所示。
3．总体设计
总体设计就是根据设计任务、指标要求和给定条件，设计出 符合现场条件的软、硬件方案。并进行方案优化。应划分硬件、 软件任务，画出系统结构框图。要合理分配系统内部的硬件、 软件资源。包括以下几个方面：
（1）从系统功能需求出发设计功能模块。包括显示器、键盘、数据采集、 检测、通信、控制、驱动、供电方式等
由于单片机具有体积小、功耗低、功能 强、可靠性高、使用方便灵巧、性能价格比 高、易于推广应用等技术特点。因此，单片 机在自动化装置、智能仪表、家用电器，工 业控制、汽车电子、机器人等领域得到了日 益广泛的应用。
单片机在产品中的应用
电讯方面
工业方面
汽车方面 仪表方面
数据处理方面
民用方面
二、单片机产品设计方法和步骤
7.2.2 硬件设计
由总体设计所给出的硬件框图所规定的硬件功能，在确 定单片机类型的基础上进行硬件设计、实验。进行必要的工 艺结构设计，制作出印刷电路板，组装后即完成了硬件设计。
一个单片机应用系统的硬件设计包含系统扩展和系统的配置 （按照系统功能要求配置外围设备）两部分。
1．硬件电路设计的一般原则
各模块电路设计时应考虑以下几个方面： （1）存储器扩展：类型、容量、速度和接口，尽量减少
芯片的数量。 （2）I/O接口的扩展：体积、价格、负载能力、功能，合
适的地址译码方法。
（3）输入通道的设计：开关量（接口形式、电压等级、隔 离方式、扩展接口等），模拟输入通道（信号检测、信号传 输、隔离、信号处理、 A/D、扩展接口、速度、精度和价格 等）。
第7章 MCS-51单片机应用系统设计
主要内容：从总体设计、硬件设计、软件设 计、系统调试与测试等方面介绍单片机应用系统 设计的方法和步骤，并给出了多个典型设计实例。 重点：单片机应用系统开发的方法与实践应用。 难点：单片机应用系统设计过程中的系统优化。
7.1 单片机产品设计与制作实例
一、单片机应用概述