《单片机》大学 计算机详细教案 个人认真总结Word格式.docx
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P9
1、2、3、4、5
课后小结:
单片机就是在一块半导体芯片上集成了微处理器、存储器、输入输出接口
2014.2.26
了解单片机的应用范围和类型
单片机的类型
1、单片机的特点
小巧灵活、成本低、易于产品化
可靠性好,适应温度范围宽
易扩展,很容易构成各种类型的控制系统
可以很方便的实现多机和分布式控制
2、单片机的应用范围
工业自动化
智能仪器仪表
消费类电子产品
通信方面
武装设备
终端和外部设备控制
多机分布式控制
6、7
单片机小巧灵活、成本低、易于产品化。
可好性好,适应温度范围宽、应用广泛
2014.2.28
掌握51单片机的硬件结构
中断系统和定时器
1、51单片机的功能部件
微处理器CPU:
一个8位的CPU,包括运算器和控制器两个部分
数据存储器RAM:
片内128B,片外最多扩展64KB。
存储单片机运行期间产生的
中间变量、运算结果
程序存储器ROM:
用来存储程序,如果片内不够就可以扩展片外存储,最多64KB
中断系统:
5个中断源,2个中断优先权
定时器:
片内2个16位定时器,具有四种工作方式
串行口:
1个全双工的串行接口,4种工作模式
P0,P1,P2,P3口:
4个并行的8位口
特殊功能寄存器SFR:
有21个,用于对CPU内部功能进行控制
2、MCS-51引脚
电源及时钟引脚:
VCC、VSS、XTAL1、XTAL2
控制引脚:
PSEN、ALE、EA、RESET
P36
1、2
单片机内部有:
cpu、ram、rom、定时器、中断控制器、串行口、并行口、特殊功能寄存器
2014.3.3
掌握51单片机的CPU结构
运算器和控制器
1、运算器
主要对操作数进行算术运算,逻辑运算和位操作。
主要包括逻辑运算单元、累加器、
位处理器、程序状态寄存器以及BCD码修正电路
逻辑运算单元ALU:
对8位变量进行逻辑与、或、异或、循环、求补和清零等基本
操作,还可以进行加减乘除运算
累加器:
8位累加器,cpu中使用最频繁的寄存器Acc
程序状态字寄存器PSW:
8位的可读写寄存器。
Psw.7进位标志C,Psw.6辅助进位
标志,Psw.5用户使用的标志位,Psw.4,Psw.3工作寄存器选择位,选择工作区
Psw.2溢出标志位,Psw.0奇偶标志位
2、控制器
单片机的指挥控制部件,识别指令,对单片机加以控制。
由程序计数器PC、程序地
址寄存器、指令寄存器IR,指令译码器、条件转移电路、时序控制逻辑电路组成
PC:
存放着下一条指令的地址
IR:
存放指令
3、4、5、6
单片机的CPU由运算器和控制器组成,运算器包括ALU、Acc、PSW,
控制器包括PC、IR、指令译码器、条件转移电路、时序控制电路
2014.3.5
51功能部件
3、MCS-51引脚
2014.3.7
51单片机引脚
1、51单片机的引脚
4、MCS-51引脚
18、19
3
2014.3.10
MCS-51的指令系统
指令概述与格式
1、什么是指令系统
指令就是简明易掌握效率较高的指令系统,MCS-51共有111条指令单字节指令49条,双字节指令45条,三字节指令17条。
2、什么是指令格式
指令格式是指令的表示方法它有两部分组成操作码与操作数。
P65
指令系统、指令的格式
2014.3.12
指令寻址方式
1、寄存器寻址方式
MOVA,Rn;
(Rn)-A,n=0-7.
2、直接寻址方式
MOVA,40H
3、位寻址
MOVC,40H;
C是进位
4、间接寻址
MOVCA,@A+DPTR
MOVCA,@A+PC
JMPA,@A+DPTR
4、5、7
位寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址
2014.3.14
指令系统的分类
1、指令的分类:
(1)数据传送指令MOVA,Rn
(2)算数操作指令ADDCA,Rn
(3)逻辑运算指令CLAARLA
(4)控制转移指令AJMPaddr11
(5)位操作指令MOVC,bit
MOVbit,C
11、12
数据传送指令算数操作指令逻辑运算指令控制转移指令
位操作指令
4
2014.3.17
MCS-51汇编语言程序设计
汇编程序语言程序设计
1、机器语言、汇编语言、高级语言
1)、机器语言是用二进制代码表示的指令、数字和字符。
2)、汇编语言是用英文字母来代替机器语言。
3)、高级语言不受机器限制。
2、用汇编语言编写的程序叫做汇编程序。
P99
2、3
机器语言、汇编语言、高级语言
2014.3.19
汇编语言源程序的汇编
1、手工汇编:
用键盘输入的方式。
2、机器汇编:
借助微计算机来代替手工汇编。
3、MCS-51的程序应经过三个步骤:
1)、在微计算机上,进行编辑程序进行源程序的输入和编辑。
2)、对源程序进行交叉汇编得到的机器代码。
3)、通过微计算机的串口把机器代码传送到用户样机进行程序调试和运行。
5、6
手工汇编、机器汇编
2014.3.21
汇编语言实用程序设计
1、顺序结构
是简单地顺序结构,在程序结构中无分支,也无循环,也不用调试子程序,程序执行时,程序的流向不变,按顺序执行。
2、分支结构
分支结构的特点程序中含有转移指令,转移指令分为有条件和无条件转移指令。
3、循环结构
循环结构的特点程序中含有反复执行的程序段,该程序段通常称为循环体。
4、中断服务子程序
中断服务子程序是为响应请求某个中断源的中断请求服务的独立程序段。
8、11
顺序结构、分支结构、循环结构、中断服务子程序
5
2014.3.24
掌握51单片机中断系统
中断控制
1、中断概念
CPU正在处理某件事情时,内部发生的事情产生电平变化,请求CPU迅速处理CPU暂停当前工作的请求。
2、中断系统结构
中断源,中断请求,现场保护,响应中断,恢复现场,中断返回。
3、中断请求源
(1)外部中断1,外部中断0.
(2)定时器中断1,定时器中断0
(3)串口中断
4、中断控制
EA:
中断总控制位。
ES:
串口中断。
ET1、0:
定时器溢出位
EX1、0:
外部中断1位
P117
1、2、3、4
2014.3.26
掌握51单片机的中断系统
中断请求条件
1、响应中断请求条件。
2、外部触发中断方式是选择。
3、外部中断响应时间
4、长调用指令
LCALL0013H
8、9
2014.3.28
撤销中断请求
1、定时器中断求撤销
2、外部请求中断撤销
(1)、跳沿方式外部中断撤销。
(2)、电平方式外部中断撤销。
3、串口中断请求撤销
3、串口中断请求撤销
6
2014.3.31
掌握51单片机的定时器/计数器
计数器/定时器结构
1、计数器/定时器结构
定时器/计数器1,特殊寄存器0,定时器/计数0,特殊寄存器1,
2、门控位;
GATE
GATE=0,门控位启动定时器。
GATE=1,高电平启动。
3、TR1(TR0)=1启动定时器。
4、TR1(TR0)=0停止定时器。
P136
1、2、4
定时器/计数器1,特殊寄存器0,定时器/计数0,特殊寄存器1
5、TR1(TR0)=1启动定时器。
TR1(TR0)=0停止定时器。
2014.4.2
掌握51单片机的定时器
计数器/定时器工作方式
1、计数器/定时器有四种工作方式。
方式0,方式1,方式2,方式3.
2、方式0时为13位计数器
3、方式1时等效电路
4、方式2计数器溢出,计数器全为0.
5、方式3增加一个附加的8位计数器
1、方式0时为13位计数器
2、方式1时等效电路
3、方式2计数器溢出,计数器全为0.
4、方式3增加一个附加的8位计数器
2014.4.4
定时器的编程和应用
1、计算机初值:
机器周期=2us=2*10^6s
2、初始化程序设计主要针对IPIETCONTMOD
3、程序设计
4、实时时钟电路的设计
4、实时时钟电路的设计
7
2014.4.9
掌握51单片机的内部结构复习
普通IO口
2、MCS-51引脚
P157
3、4
2014.4.11
掌握51单片机的中断与定时器复习
定时器
1、中断概念
2、中断系统结构
3、计数器/定时器有四种工作方式。
课后小结
1、串口结构
(1)串行口控制寄存器SCON。
(2)特殊功能寄存器PCON。
8
2014.4.14
掌握51单片机的串口
串口结构与工作方式
2、串口结构
(3)串行口控制寄存器SCON。
(4)特殊功能寄存器PCON。
3、四种工作方式
4、波特率=2PSMOD/32*定时器溢出率
5、多机通信
6、串口结构
(5)串行口控制寄存器SCON。
(6)特殊功能寄存器PCON。
2014.4.16
波特率制定方法
1、波特率定义:
串口每秒发送或接收的位数
2、定时器T1产生波特率的计算
波特率和串行口的工作方式有关。
3、波特率和初值的关系要查表
6、8、9
波特率的定义
波特率的计算
2014.4.18
掌握51单片机的串行口
串行口的编程与应用
1、串口方式1应用编程
例:
设8031内部RAM中:
(78H)=20H
(77H)=00H
(76H)=20H
(75H)=20H
2、SMOD=0;
n=64
3、SMOD=1;
n=32
1、SMOD=0;
SMOD=1;
9
2014.4.21
掌握51单片机的扩展内存设计
总线与总线构造
1、系统总线:
地址总线(AB)
数据总线(DB)
控制总线(CB)
2、构造总线
以P0作为低8位地址/数据总线
以P2口线作高位地址线
控制信号线
P199
1、2、3
总线分为:
地址总线数据总线控制总线
2014.4.23
程序存储器EPROM的扩展
1、掩膜ROM
2、可编程ROM(PROM)
3、EPROM
4、E2PROM
5、FlashROM
2014.4.25
ATMEL单片机闪烁存储器
1、89C51主要性能包括:
1、4KB可重复编程的闪存
2、保存时间为10年
3、3级加密保护
4、闪存可擦除
作业布置及
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