《单片机基础教学大纲
《单片机基础》教学大纲
2014年7月
《单片机基础》教学大纲
1．课程的性质和内容
性质：《单片机基础》课程是电子专业的一门专业技术课程，所属专业课模块，本课程对于学生学习单片机原理及其应用具有指导意义。
单片机具有体积小、功能强、可靠性高、面向控制和价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。
本课程将全面讨论Intel公司的MCS-51系列8位单片机内核（8051）的硬件结构、组成原理和指令系统，详细介绍该系列产品的系统扩展和应用，实用程序及其设计方法等方面的知识。
2．课程的任务和要求
任务：让学生了解单片机的工作原理，掌握单片机程序设计、连接I/O设备的接口技术。对单片机应用系统的软、硬件设计有一定了解，为开发单片机及其应用
系统打下基础。通过本课程的实践，希望能够使学生掌握单片机的使用方法、开拓学习知识的视野。
要求：通过本课程的学习，初步掌握单片机的原理和结构、指令系统、程序设计方法。能够根据要求设计一些常用的较为简单的应用程序。学生通过本实践课程的学习，初步掌握单片仿真装置的调试、运行技术；并能在老师的指导下完成较为简单的单片机应用实验，初步学会单片机的应用。
3．教学中应注意的问题
软硬件结合是本课程的一个特点。构成单片机应用系统时,只有硬件知识不行,还必须具有用汇编语言编制源程序的能力。实践性较强是本课程的另一个特点。学习过程中必须通过实践环节(尤其是实验课)的配合来加深和提高对课程内容的理解。
各部分内容既相对独立又前后交叉联系，对学生是一门有一定难度的课程。
鉴于上述理由，建议采用“项目教学法”进行本课程的教学，用项目驱动教学。
四．教学目的要求和主要内容
第一章单片机概述
1、教学内容
（1）单片机的概念
（2）常用数制和编码、数制转换
2、教学要求
了解：单片机的概念、常用数制和编码、数制转换。第二章单片机硬件结构
单片机技术课程教学大纲 第一部分大纲说明 一．课程的性质和任务 “单片机技术”是国家开放大学电气自动化技术专业(专科)的一门统设必修专业课程。本课程4学分，共72学时，其中含实践18学时。 本课程以MCS-51系列单片机为核心，系统讲述单片机的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧及简单应用系统设计，是一门实践性很强的课程。通过本课程学习，使学生掌握单片机的基本性能和利用单片机构成应用系统的基本方法，具备对小型单片机应用系统进行设计、分析、调试和开发能力。 二．与相关课程的衔接、配合、分工 本课程是一门知识综合性强、内容覆盖宽的课程。其先导课程有“电路分析”、“模拟电子电路”、“数字电子电路”、“计算机应用基础”、“传感器与检测技术”。同时为后续“电气控制与PLC”，“自动化生产线安装与调试综合实践等”等课程的学习提供理论及职业技能基础。因此，本课程在全部专业课程中起到承上启下的作用。 三．课程的教学基本要求 1.教学活动的实施原则 （1）本课程是一门实践性很强的课程，教学过程中，要以单片机应用能力培养为主线，淡化理论难度和深度，强化单片机各个功能部件的使用，理论讲授以够用为度，通俗易懂。 （2）注重应用，面向实用，要体现单片机应用的新知识、新技术。 （3）在教学各环节上，要关注学生的全面发展，在注重学生实践能力、专业技能等能力的培养的同时，还要培养学生的团队协作、脚踏实地、勇于创新、敬业乐业的工作作风。 2.教学基本要求 （1）按照“够用、实用”的原则，讲授单片机的结构原理，使学生了解MCS—51系列单片机的硬件结构。 （2）完善教学内容和教学手段，补充实用知识，扩充新知识，降低难度，力求通俗易懂地完成对单片机的基础知识的教学，使学生对MCS—51系列单片机的一般原理、主要功能及工作方式有较深入的理解。 （3）强化实践教学，增加实践项目教学比重，使学生熟悉MCS—51系列单片机的指令系统，并能熟练地编写相关的应用程序。 （4）通过对典型的实用项目设计方法和应用的分析，使学生具备一定的查阅相关技术
《单片机C语言编程》教学大纲 课程代码：000002336 课程英文名称：Microcontroller C Programming Language 课程总学时：24 讲课：16 实验：0 上机：8 适用专业：全校电气信息类专业 课程总学时：24 讲课：16 实验：0 上机：8 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 (一) 课程的地位及教学目标 “单片机C语言编程”课程是属于电气及电子信息类专业的选修课，该课程的先修课是《单片机原理及应用》、《C语言程序设计》。后续课程为单片机接口技术课程设计，毕业设计等。通过对该课程的学习，使学生对电子技术向着模块化、智能化方向的发展趋势有一初步认识，培养和锻炼学生运用计算机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，提高动手操作和技术创新的能力，为将来从事电气自动化工作以及应用电子产品的设计、检测和维修奠定坚实的基础。 本课程的教学目标是：通过本课程的学习,使学生熟悉单片机的原理与结构,掌握常用单片机C语言编程与使用方法，了解单片机技术在家用电器以及自动控制工程中的应用。为学生将来从事智能化电子产品的设计和研发打下良好的基础。具体分为以下几点： 1．加强学生对单片机的硬件编程能力。 2．使学生熟练掌握C51基本语法及典型程序结构和设计； 3．提高学生的单片机编程及应用能力：重点是系统的内部资源、外部资源的扩展。 4．通过实践培养学生动手能力，对学生的毕业设计和今后的工作提供帮助； 5．培养学生在电气工程领域中的科研开发能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．掌握标准C语言的语法结构及编程方法； 2．简单了解C51与单片机汇编语言的差异及各自特点； 3．简单了解单片机硬件原理及内部资源与外部扩展资源的程序设计方法。 4．可从事简单的智能化电子产品、设备的设计与开发。 （三）实施说明 以课堂理论授课为主，同时注重实践教学和实践技能的培养；采用多媒体及仿真技术教学，提高教学效率和教学效果。在教学过程中，注重基本理论联系实际。特别是注重培养学生利用C51语言对单片机编程解决实际问题的思想方法，提高学生的学习积极性。 1．课堂教学 在课堂教学中，重点讲解Keil C基本编程方法，锻炼学生的认知能力以提高学生自主性学习和研究性学习的能力，同时培养学生应用单片机的基本理论与编程方法解决实际问题的能力。 2．课外作业 课外作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本分析方法、学会运用理论处理实际问题的重要环节之一。课程的主要内容配合一定数量的课外作业。 3．实验教学 为提高学生应用所学理论与方法的能力，设计有针对性的基本实验和综合设计性实验，充分重视实验教学环节，逐步培养软件编程能力以及软硬件结合的综合应用能力。 4．课程研讨 在课程研讨中，同学们可以提出疑难问题，也可以是教师引导启发，然后学生一起分析研讨，
单片机概述 单片机是微单片微型计算机的简称，微型计算机的一种。 它把中央处理器（CPU）,随机存储器（RAM），只读存储器（ROM）,定时器\计数器以及I\O 接口，串并通信等接口电路的功能集成与一块电路芯片的微型计算机。 字长：在计算机中有一组二进制编码表示一个信息，这组编码称为计算机的字，组成字的位数称为“字长”，字长标志着精度，MCS-51是8位的微型计算机。 89c51 是8位（字长）单片机（51系列为8位） 单片机硬件系统仍然依照体系结构：包括CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、输入设备和输出设备、内部总线等。 由于一块尺寸有限的电路芯片实现多种功能，所以制作上要求单片机的高性能，结构简单，工作可靠稳定。 单片机软件系统包括监控程序，中断、控制、初始化等用户程序。 一般编程语言有汇编语言和C语言，都是通过编译以后得到机器语言（二进制代码）。 1.1单片机的半导体工艺 一种是HMOS工艺，高密度短沟道MOS工艺具有高速度、高密度的特点； 另一种是CHMOS工艺，互补金属氧化物的HMOS工艺，它兼有HMOS工艺的特点还具有CMOS的低功耗的特点。例如：8181的功耗是630mW,80C51的功耗只有110mW左右。1.2开发步5骤： 1.设计单片机系统的电路 2.利用软件开发工具（如：Keil c51）编辑程序，通过编译得到.hex的机器语言。 3.利用单片机仿真系统（例如：Protus）对单片机最小系统以及设计的外围电路，进行模拟的硬软件联合调试。 4.借助单片机开发工具软件（如：STC_ISP下载软件）读写设备将仿真中调试好的.hex程序拷到单片机的程序存储器里面。 5.根据设计实物搭建单片机系统。 2.1MCS-51单片机的组成：(有两个定时器) CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线和中断系统等。 工作过程框图如下：
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《单片机原理及应用》教学大纲 大纲说明 课程代码：3335014 总学时：48学时（讲课40学时，实验8学时） 总学分：3 课程类别：专业模块选修课 适用专业：机械设计制造及其自动化专业、电气工程及自动化专业 预修要求：数字电子技术、模拟电子技术、电路、计算机基础、微机原理、汇编语言 一、课程的性质、目的、任务： 性质：是机电一体化专业的专业必修课。是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。 目的：通过学习利于改善学生的知识结构，使其获得利用单片机解决某些工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。 任务：通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。 二、课程教学的基本要求： 原理部分以讲授为主；程序设计提倡多读程序、多写、多上机；硬件接口应在掌握了硬件的工作原理的基础上结合实验提高动手能力；教学手段应多样化避免单调的教学模式；实验环节重点学习单片机的硬件组成、工程应用及系统开发；课后作业的主要目的是掌握本章的学习要点，巩固前面所学的内容，为下一章学习做好准备；考试采用闭卷理论考试，结合实验和平时成绩，在内容上尽量体现单片机的基本常识性问题，结合实际，做到质、量结合。 三、大纲的使用说明： 本课程的先修课程为：《电路》《电子技术》《计算机基础》《程序设计》《微机原理》；电子机械专业学生应掌握大纲所要求的大部分内容；课程可根据总课时数而定。 大纲正文 第一章绪论学时：1学时（讲课1学时实验0学时）本章讲授要点：有关微型机的基本知识，包括分类、结构和组成，以及单片机的结构、典型产品及应用，单片机应用系统开发。 重点：单片机的特点、开发方式。 难点：单片机开发方式。 §1.1 电子计算机的发展概述 §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
《单片机原理及应用》习题答案 第一章计算机基础知识 1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？ 答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。 CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。 存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。 输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。 总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？ 答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。 1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？ 答：单片机片内ROM的配置状态可分四种： （1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产； （2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机； （3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；
（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。 1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1-6 写出下列各数的BCD参与： 第二章MCS-51单片机的硬件结构 2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：8052单片机片内包括： ①8位中央处理器CPU一个 ②片内振荡器及时钟电路 ③256B数据存储器RAM。 ④8KB片内程序存储空间ROM ⑤21个特殊功能寄存器SFR ⑥4个8位并行I/O端口（32条线） ⑦1个可编程全双工串行口 ⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间 ⑨3个16位的定时器/计数器
《单片机原理与接口技术》课程教学大纲 课程性质：专业必修课总学时数：60 适合专业：电子技术应用 一、课程教学目标 通过本课程的教学使学生掌握单片机技术的基本知识，了解单片机的组成、工作原理、编程及外围电路设计等基础知识，掌握单片机的编程方法、编程规则及外围电路设计技巧，着重培养学生的自学能力，编程能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。 二、课程的目的与任务 本课程是电子技术应用专业的一门专业必修课，通过对本门课的学习，让学生掌握80C51单片机的基本知识，包括它的系统结构，指令系统程序设计方法，中断系统和定时记数系统，以及80C51单片机的系统扩展方法、应用技术和发展现状。 要求学生在学习完本门课程后可以用单片机做简单的系统设计，并且掌握汇编语言和C 语言的编程方法，为学习其他型号单片机做一个知识的铺垫。 三、理论教学的基本要求 1．了解当前市场主流单片机型号及种类以及单片机应用系统的基本开发方法。 2．熟悉80C51单片机的结构和工作原理,掌握80C51的内部资源,特别是存储器配置，理解单片机的工作原理和基本时序。 3．掌握C言程序设计的方法，能编写简单的程序。 4．理解中断系统的基本概念，中断系统的结构。 5．理解80C51定时/计数器的结构。 6．了解80C51单片机串行接口结构，掌握80C51单片机串行接口的使用方法。 7．理解80C51单片机的总线扩展逻辑，掌握80C51单片机存储器扩展方法。 8. 了解80C51单片机C语言程序设计基本方法。 9．了解80C51单片机应用系统的一般设计步骤，掌握提高80C51单片机系统可靠性的方法。 四、实践教学的基本要求 实验一单片机仿真软件的使用方法 1实验目的：了解单片机仿真软件的功能并且学会单片机仿真软件的使用方法。 2实验内容与要求：介绍单片机仿真软件的功能和使用方法，要求会用仿真软件来编写汇编语言程序并进行编译验证。 实验二P1口输入输出实验 1实验目的：了解单片机输入输出接口的使用方法，加深理解单片机输入输出接口的应用。
第1章单片机概述参考答案 1.1 答：微控制器，嵌入式控制器 1.2 答：CPU、存储器、I/O口、总线 1.3 答：C 1.4 答：B 1.5 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 1.6 答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。 1.7 答：因为MCS-51系列单片机中的"MCS"是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。 1.8 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。 1.9 单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。 DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP的长处所在。与单片机相比，DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，它的地址总线数目较多能扩展较大的存储器空间，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。正由于嵌入式微处理器能运行实时多任务操作系统，所以能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。 1.10 广义上讲，凡是系统中嵌入了"嵌入式处理器"，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为"嵌入式系统"。但多数人把 "嵌入"嵌入式微处理器的系统，称为"嵌入式系统"。目前"嵌入式系统"还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的"嵌入式系统"，多指后者。 第2章 AT89S51单片机的硬件结构 1．答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128
单片机考点总结 1. 单片机由CPU 、存储器及各种I/O 接口三部分组成。 2. 单片机即单片微型计算机，又可称为微控制器和嵌入式控制器。 3. MCS-51 系列单片机为8 位单片机，共40 个引脚，MCS-51 基本类型有8031 、8051 和8751. （1）I/O 引脚 （2）8031 、8051 和8751 的区别: 8031 片内无程序存储器、8051 片内有4KB 程序存储器ROM 、8751 片内有4KB 程序存储器EPROM 。 （3）
4. MCS-51 单片机共有16 位地址总线，P2 口作为高8 位地址输出口，P0 口可分时复用 为低8 位地址输出口和数据口。MCS-51 单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB ，地址范围为0000H —FFFFH 。（1.以P0 口作为低8 位地址/数据总线；2.以P2 口作为高 8 位地址线） 5. MCS-51 片内有128 字节数据存储器（RAM ），21 个特殊功能寄存器（SFR ）。 （1）MCS-51 片内有128 字节数据存储器（RAM ），字节地址为00H—7FH; 00H —1FH: 工作寄存器区； 00H —1FH: 可位寻址区； 00H —1FH: 用户RAM 区。 （2）21 个特殊功能寄存器（SFR ）（21 页—23 页）;
（3）当MCS-51 上电复位后，片内各寄存器的状态，见34 页表2-6 。 PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H, TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H, TL0=00H, TH1=00H, TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH 6. 程序计数器PC：存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址，即当前PC 值或现行值。程序计数器PC 是16 位寄存器，没有地址，不是SFR. 7. PC 与DPTR 的区别：PC 和DPTR 都用于提供地址，其中PC 为访问程序存储器提供地址，而DPTR 为访问数据存储器提供地址。 8. MCS-51 内部有 2 个16 位定时/计数器T0 、T1，1 个16 位数据指针寄存器DPTR ，其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16 位数据传送指令，用来设置地址指针DPTR 。（46 页）定时/计数器T0 和T1 各由 2 个独立的8 位寄存器组成，共有 4 个独立寄存器：TH1 、TL1 、TH0 、TL0, 可以分别对对这 4 个寄存器进行字节寻址，但不能吧T0 或T1 当作 1 个16 位寄存器来寻址。即：MOV T0，#data16 ；MOV T1 ，#data16 都是错的， MOV TH0 ，#data ；MOV TL0 ，，#data 是正确的。 9.程序状态字寄存器PSW （16 页） （1）PSW 的格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW Cy Ac F0 RS1 RS0 OV —P D0H （2）PSW 寄存器中各位的含义； Cy: 进位标志位，也可以写为C。 Ac:辅助进位标志位。 RS1 、RS0:4 组工作寄存区选择控制位。
《单片机课程设计》教学大纲 课程编号:08105 学时:1周学分:1 修课方式:必修承担单位:信息科学与工程学院考核方式:考查 一、课程设计目的与任务 1.目的: (1培养学生综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力。 (2锻炼学生的独立工作能力,也是对前期理论与实践教学效果的检验。 (3通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在电子信息工程、测试计量技术及仪器、通信工程、电子科学与技术及其他领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2.任务: (1设计以单片机为控制核心的测量系统或控制系统,完成对指定目标或对象的测量及控制。 (2设计单片机与测量及控制对象的接口并进行硬件调试。 (3针对要求测量或控制的对象完成程序的编制。 (4硬件软件联调,完成指导教师布置的各个具体题目所要求完成的功能。 二、课程设计的基本要求
本课程设计重视培养并提高学生创新设计能力、理论与实际相结合的综合素质、单片机系统硬件设计能力,软件编程技巧,软硬件联合调试技巧及技能等实践能力。 1.选题要求:满足课程设计的教学目的与要求,使学生得到全面的综合训练,题目难度和工作量应适合学生的知识和能力状况。 2.学生根据课程实际任务书的要求合理地安排设计进度, 3.学生对自己课程设计的题目,应概念清楚,设计方案合理,硬件设计正确,程序编制正确合理,调试结果符合设计要求,课程设计报告书撰写规范。 三、课程设计内容及学时分配 1.查阅相关设计技术资料:0.5天。 2.根据设计题目和所学理论知识及相关文献资料,确定系统的整体设计方案:0.5天。 3.硬件电路设计及原理图绘制:1天。 4.根据课题具体要求编制相应软件并进行调试:1.5天。 5.撰写设计计算说明书,不少于3000字,说明书格式,结构及要求等符合规范要求: 1天。 6.成果验收:教师在学生调试的过程中应掌握每个学生调试的具体情况并验收 结果。 7.答辩:教师对学生课程设计验收成果后,由答辩小组主持答辩,学生自述约5分钟,并回答3-4个问题,每个学生答辩时间约15分钟:0.5天。 四、课程设计参考资料
1 第7章 串行口通信技术 参考答案 一、单选题 C B A D A C A A B B 二、填空题 1．并行通信、串行通信 2. 同步串行通信、异步串行通信 3. 起始位、数据位、校验位、停止位 4. 高，空闲位 5. 同步移位寄存器 6. TXD ，RXD 7. 时钟频率fosc ，时钟频率fosc 、PCON 中的SMOD 位 8. 1位起始位、8位数据位、1位停止位 9. 定时器T1的溢出率、SMOD 10. 进行电平转换 三、简答题 1. 并行通信速度快，传输线多，适合于近距离的数据通信，但硬件接线成本高；串行通信速度慢，但硬件成本低，传输线少，适合于长距离数据传输。 2．异步串行通信每次发送由起始位、数据位、校验位和停止位四部分构成的而一个字符帧，起始位：位于字符帧开头，只占一位，低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。数据位：紧跟起始位之后的数据信息，低位在前，高位在后，用户可以自己定义数据位的长度。校验位：位于数据位之后，仅占一位，用来表征串行通信中采用奇校验还是偶校验，由用户编程决定。停止位：用来表征字符帧结束的位，高电平，通常可取1位、1.5位或2位。 3. 在方式1和方式3下，波特率由定时器T1的溢出率和SMOD 共同决定。即： 方式1和方式3的波特率=1T 32 2SMOD ?溢出率 当定时器/计数器T1做波特率发生器使用时，通常工作在模式2，即自动重装载的8位定时器，此时TL1作计数用，自动重装载的值在TH1内。设计数的预置值（初始值）为X ，那么每过256-X 个机器周期，定时器/计数器溢出一次，溢出周期为： )X 256(f 12osc -?。 溢出率为溢出周期的倒数，所以，波特率=) X 256(12f 322 osc SMOD -?。
第1章思考题及习题1参考答案 一、填空 1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。答：微控制器，嵌入式 控制器. 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通 过内部连接在一起，集成于一块芯片上。答：CPU、存储器、I/O口、总线 3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。答：33 MHz。 4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提 高。答：成本，可靠性。 二、单选 1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是 A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制 C．为了通用性D．为了提高运算速度 答：B 2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 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 答： B 3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。 A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备 答：C 三、判断对错 1. STC系列单片机是8051内核的单片机。对 2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断 源、1个定时器（且具有捕捉功能）。对 3. 单片机是一种CPU。错 4. AT89S52单片机是微处理器。错
5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对 8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP 的长处。对 四、简答 1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 2. AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“S”的含义是什么？ 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。 3. 单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？ 答：商用：温度范围为0～+70℃；工业用：温度范围为-40～+85℃；汽车用：温度范围为-40～+125℃；军用：温度范围为-55～+150℃。 4. 解释什么是单片机的在系统编程（ISP）与在线应用编程（IAP）。 答：单片机的在系统编程ISP（In System Program），也称在线编程，只需一条与PC机USB口或串口相连的ISP下载线，就可把仿真调试通过的程序代码从PC机在线写入单片机的Flash存储器内，省去了编程器。在线应用编程（IAP）就是可将单片机的闪存内的应用程序在线修改升级。 5. 什么是“嵌入式系统”? 系统中嵌入了单片机作为控制器，是否可称其为“嵌入式系统”? 答：广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。 6. 嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何 不同？ 答：单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，
1单片机内部RAM 256个单元功能划分 通用工作寄存器区：用于存放操作数及中间结果 位寻址区：作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可对单元中每一位进行操作 用户区：供用户一般使用 特殊功能寄存器区：共专用寄存器使用 同步通信，依靠起始位和停止位实现同步 异步通信，依靠同步字符实现同步 1．方式0 串行接口工作方式0为同步移位寄存器方式，多用于I/O口的扩展，其波特率是固定的，为fosc/12。TXD引脚输出同步移位脉冲，RXD引脚串行输入/输出。 2．方式1 在方式l时，串行口被设置为波特率可变的8位异步通信接口。发送/接收1帧数据为10位，其中1位起始位、8位数据位（先低位后高位）和1位停止位。 3．方式2 串行口工作为方式2时，被定义为9位异步通信接口。发送/接收1帧数据为11位，其中1位起始位、8位数据位、1位控制/校验位和1位停止位。控制/校验位为第9位数据。 4．方式3 方式3为波特率可变的11位异步通信方式，除了波特率有所区别之外，其余同方式 3产品设计的步骤 1明确设计任务和性能指标2总体设计3硬件测试4软件设计5产品调试 4指令的寻址方式、分类，会举例 （1）立即数寻址指令本身直接含有所需要的8位或16位的操作数。 将此数称为“立即数”（使用#标明）。 MOV A,#5FH ；将（8位）立即数送累加器A （2）直接寻址指令直接给出了操作数的地址。 MOV A,3AH ;将RAM3AH单元内容送累加器 （3）寄存器寻址当所需要的操作数在内部某一个寄存器Rn中时，将此寄存器名Rn直接写在指令的操作数的位置上。 MOV A,R0 注意：寄存器寻址方式的指令大多是单字节指令。指令本身并不带有操数，而是含有存放操作数的寄存器的3位代码。以MOV A,Rn为例，使用R7寄存器，所以rrr=111,既指令的机器码为：0EFH （4）寄存器间接寻址指令中含有保存操作数地址的寄存器Ri。 MOV A,@Ri ( i=0、1) 如：MOV R0,#3AH ；立即数送R0寄存器 （5）变址寻址；指令使用DPTR或PC中的内容作为基地址，再与累加器A的内容相加，和作为操作数地址。 指令使用DPTR或PC中的内容作为基地址，再与累加器A的内容相加，和作为操作数地址。 MOVX A,@A+PC ；PC内容与A的内容相加得操作数地址并将此操作数送A
《单片机技术及应用》课程教学大纲 本课程采用“教、学、做”一体化安排，将理论教学与实践教学有机的融合在一起。 总学时：40学时（理论、实践教学一体化安排） 一、课程性质与任务 课程性质： 本课程是中职学校应用电子专业的一门重要的面向应用的，实践性和综合性很强的主干专业课。 课程任务： 通过本课程的教学，使学生掌握单片机原理与应用的基本知识，获得单片机应用系统设计的基本理论与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法及开发步骤。培养学生分析问题、解决问题的综合能力。为学生学习后续课程及毕业后从事与单片机应用技术相关工作岗位打下坚实基础。 二、课程教学目标 1、知识目标： 1）理解和掌握单片机的工作原理和内部结构 2）掌握汇编语言程序设计的基本方法。 3）理解人机接口的硬件结构与软件编程原理和设计方法。 4）掌握单片机系统扩展技术。 5）掌握单片机A/D、D/A接口技术。 6）基本掌握MCS-51串行通信技术。 7）初步掌握MCS-51应用系统的开发技术。 2、能力目标： 1）能运用本课程知识独立设计和制作从简单到复杂的单片机应用系统（软件和硬件）。 2）能运用本课程知识技能维修单片机应用设备和产品。 3）具备进一步自学拓展相关知识的能力，如自学应用其他型号单片机的能力。 4）具备与他人沟通协作的能力与团队精神及养成认真、细致、踏实的工作作风。 三、基本教学条件 为了保证理论教学和实践教学的效果及两者的有机结合，完成好本课程的教学要求须具备以下基本条件： 1、具备满足教学要求的教材、参考书及项目制作指导书。
2、符合“教、学、做”一体化容理论教学与实践教学为一体的，既能供教师授课，学生学习动手制作的场所——称之为“一体化教师”该教室应具备： 1）黑板、讲台、实验台、课桌椅（按每班约40名学生） 2）PC、示波器及单片机教学开发所需软件（4-6人配备一套）3）项目制作所需仪器设备工具。 四、课程内容设计
第二章习题参考答案 一、填空题： 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内RAM数据存储器内开辟的区域。 INCDEC都不影响PSW 堆宅操作只有一条寻址方式直接寻址方式 3、当使用8751且EA=1 〃程序存储器地址小于1000H时〃访问的是片内 ROM 7、PSW中RS1RSO=10寸〃R2 的地址为12H。 8、PSW中RS1RS0=11 时〃R2的地址为1AH。 17、使用8031芯片时〃需将/EA引脚接低电平〃因为其片内无ROM存 22、但单片机的型号为8031/8032时〃其芯片引线EA一定要接di电平
7、单片机8031的ALE引脚是（）。 A、输出高电平 B、输出矩形脉冲〃频率为fosc的1/6 C、输出低电平 D、输出矩形脉冲〃频率为fosc的1/2 11、单片机上电复位后〃堆栈区的最大允许范围是（）个单兀。 A、64 B、120 C、128 D、256 12、单片机上电复位后〃堆栈区的最大允许范围是内部RAM的（） A、OOH—FFHB 001■— 07HC 071■— 7FHD 08H— 7FH 13、对于8031单片机〃其内部RAM（）O A、只能位寻址 B、只能字节寻址 C、既可位寻址又可字节寻址 D、少部分能位寻址 18、单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是（）弓I脚。 A、外接定时器 B、外接串行口 C、外接中断 D、外接晶振 23、MC—51的专用寄存器SFR中的堆栈指针SP是一个特殊的存贮区〃用来（）〃它是按后进先出的原则存取数据的。 A、存放运算中间结果 B、存放标志位 C、暂存数据和地址存放待调试的程序
第一部分硬件基础 1、单片机的组成； 2、单片机的并行I/O口在使用时，有哪些注意的地方？ 3、单片机的存储器；程序存储器和数据存储器的寻址范围，地址总线和数据总线的位数；数据存储器内存空间的分配；特殊功能寄存器区； 4、时钟及机器周期； 5、单片机的控制总线、地址总线及数据总线等。 例： 一、填空 1．MCS-51单片机有4个存储空间，它们分别是：、、、。 2、MCS-51单片机的一个机器周期包括个状态周期，个振荡周期。设外接12MHz晶振，则一个机器周期为μs。 3．程序状态字PSW由位组成。 4．在MCS-51单片机内部，其RAM高端128个字节的地址空间称 为区，但其中仅有个字节有实际意义。 5. MCS-51 系列单片机为位单片机，其数据总线为位，地址总线为位，可扩展的地址范围为。 6. MCS-51 单片机的4 个并行I/O 口若作为普通I/O 口使用时，输入操作分为读引脚和读锁存器，需要先向端口写“1”的操作是。 7. MCS-51 单片机的特殊功能寄存器分为可位寻址和不可位寻址两种，那么IE 为，TMOD 为。 8．通常MCS-51单片机上电复位时PC= H、SP= H、通用寄存器采用第组，这一组寄存器的地址范围 是 H。 9．MCS-51单片机堆栈遵循的数据存储原则。 10．在MCS-51单片机中，使用P2、P0口传送信号，且使用P0口来传送信号，这里采用的 是技术。 11．MCS-51单片机位地址区的起始字节地址为。
12．对于并行口在读取端口引脚信号时，必须先对端口写。13．PC的内容是。 14、MCS-51 单片机运行出错后需要复位，复位的方法是在复位引脚上加一个持续时间超过个时钟周期的高电平。 15、具有4KBytes 储存容量之存储器，其至少需具有根地址线。 二、问答 1.简述MCS-51 单片机的P0、P1、P2 和P3 口的功能。 2．MCS-51单片机的三总线是由哪些口线构成的。 3．MCS-51单片机的位寻址区的字节地址范围是多少？位地址范围是多少？ 4. MCS-51单片机存储器在结构上有什么特点？在物理上和逻辑上各有那几个地址空间？ 5．简述MCS-51单片机00H-7FH片内RAM的功能划分，写出它们的名称以及所占用的地址空间，并说明它们的控制方法和应用特性。 6．请写出MCS-51单片机的五个中断源的入口地址。 第二部分 C51程序设计 1、C51的指令规则；C51编程语句及规则； 2、C51表达式和运算符； 3、顺序程序、分支程序及循环程序设计； 4、C51的函数； 5、中断函数。 例： 1．程序的基本结构有。 2．C51的存储器模式有、、。 3．C51中int型变量的长度为，其值域为；unsigned char型变量的长度为位，其值域为。 4．C51中关键字sfr的作用，sbit的作 用。 5．函数定义由和两部分组成。 6．C51的表达式由组成。C51表达式语句由表达式和组成。
PIC 单片机基础教程 第一章PIC 系列单片机结构原理目前在全世界，利用单片机设计的嵌入式系统带来的工业年产值已超过几万亿美元。在美国，但是使用嵌入式电脑的全数字电视产品预计每年将产生超过1500亿美元的于世界市场，我国的占有率好不到1 % 。这说明单片机应用早我国才刚刚起步，有着广阔的前景。因此，培养单片机应用人才，特别是在大学和中等专业学校相关专业中普及单片机知识，有着重要现实意义。 1.1单片机概述 微型计算机是一种以电子器件为基础，可以介入输入信息，并能够对各种输入的数字化信息进行算术和逻辑运算，最后产生输出的电子设备。微型计算机机油快速运算能力，又有极强的逻辑判断能力和的容量存储功能，是20世纪人类最卓越的发明之一，而单片微型计算机就是将CPU 、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的尖端武器和日常生活中最广泛使用的计算机。 近年来，单片机得到突飞猛进的发展，已经完全深入到了人们的生活和工作的各个方面。单片机的发展过程和性能的日益完善，实际上是对传统控制技术的一场革命，开创了为控制技术的新天地，现代控制系统的核心内涵就是嵌入式计算机应用系统（MCU），而单片机就是最典型、最广泛和最普及的嵌入式计算机应用系统。可以毫不夸张地说，在现代化的设备中，单片机无处不在，如电信、家用电器、工业控制、仪器仪表、汽车和玩具等；单片机也比比皆是，如自动调台收音机、VCD、遥控空调、微波炉、智能玩具、人体秤和心电监护仪等。随着科技的发展，单片机必将在更多的方面发挥作用。 目前，全世界各大公司的单片机品种已经形成多个系列，同一系列的单片机在软件和硬件方面有很大的相同之处。例如，PIC16F87X系列单片机有着相同的内核、相同和兼容的指令系统。 各种单片机在其内部所处理的对象都是用二进制数表示的信息，因此在学习单片机原理之前，首先要了解二进制数和二进制编码。 1、1、1 二进制数和编码 1 计算机中的二进制 数字的表示，有二进制、十进制和十六进制等。而各种数据在计算机内部都是以二进制编码形式来表示的。这些数据由1和0组成，按“逢二进一”的进位计数方式进行计数。不同的数码在不同的数位上的值不相同的，例如：二进制的0001代表1, 0010代表2 , 0100代表4, 1000代表8，那么二进制究竟有何优点呢？ 二进制的优点： 简单、可行 由于二进制只有0和1两个数字，用计算机内部的电子元件开关状态来表示，不仅容易实现，而且稳定、可靠.。以我们的习惯使用的十进制为例，十进制有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，共10个数字，对应10种状态，用开关的状态来区分很困难；而二进制的0和1对应的电器开关的开或关，却十分方便。
1. X1 = +42、X2=-82,则/1］反= B, ^2］补= 2. 3. MOV RO, 30H 中,30H 的寻址方式称之为 4. MOV C, 30H 源操作数寻址方式为 寻址。 5. MCS-51的雄栈是在— 一中开辟的。 6. MCS-51片内20H-2FH 范围内的数据存储器,即可以字节寻址又可以 寻址。 7. 8051单片机读片外程序存储器MOVC 指令采用的是— 一寻址方式。 8. 若系统晶振频率为6MHz,则MUL AB 指令的周期为— _ps 9. 12根地址线可?选择 存储单元，32KB 存储单元需要 根地址线。 10. 设(A) =55H, (R5) =0AAH,贝ij 执行ANL A, R5指令后的结果是＜A)= ,( R5) 11. 12. MCS-51中T1中断服务程序入I I 地址为 13. 14. 通常单片机上电复位时PC = H 、SP = Ho A 、P0 I I 和 P2 I I B 、P0 I I C 、P2 I I 和 P3 I I 3. 在单片机内部, 反应林序运行状态或反应运算结果的一个特征奇存器是（ A 、 PC B 、PSW C 、A D 、SP 4. 在堆栈操作中, 当进栈数据全部弹出后，这时SP 应指向（ ） A 、 C 、栈底单元地址加 1 D 、栈底单兀地址减1 单片机基础及其应用习题（含答案） 2011-06-02 21:57:031分类：款认分类|标斜 |字号大中小订阅 填空题 PSW 中RS1=1. RS0=0,则当前工作寄存器为 组通用寄存器（从第0组排起）o 若用传送指令访bd MCS-51的程序存储器,它的操作码助记符应为 欲对300个外部事件计数，可以选用定时器/计数器的工作模式. 选择题 1. 8031单片机内部RAM 中既可位寻址又可字节寻址的单元字节地址是 A. 20H B.30H C.OOH D.70H 2. MCS-51系列单片机外部扩展存储器芯片时，4个l/OI I 中用作数据总线的是（ B 、7FH 单元