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80C51单片机原理RAM地址寄存器 RAM 128B 程序地址寄存器P0驱动器 P2锁存器 P2驱动器P1锁存器 暂存器2 B 寄存器 4KB ROM暂存器1ACC SP P0锁存器 PC PC 增1 缓冲器 P3锁存器 OSC中断、串行口及定时器PSW ALU DPTRP1驱动器 P3驱动器XTAL1XTAL2 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 P3.0～P3.7 P1.0～P1.7 RST ALEV CCV SS定时控制 指令译码器 指令寄存器 PSEN EA表2-1 P3口各引脚与第二功能表PSW 的各位定义见表80C51 P0～P3接口功能简见大多数口线都有双重功能，介绍如下： 1、P0口具有双重功能：（1） 作为通用I/O ，外接I/O 设备。
（2） 作为地址/数据总线。
在有片外扩展存储器的系统 中，低8位地址和数据由P0口分时传送。
PSW 位地址 PS W.7PSW .6PSW .5 PSW .4 PSW .3 PSW .2 PSW .1 PSW .0 位标志CY ACF0RS1RS0OVF1P2、P1口是唯一的单功能口：作为输入/输出口，P1口的每一位都可作为输入/输出口。
3、P2口具有双重功能：（1）作为输入/输出口。
（2）作为高8位地址总线。
在有片外扩展存储器的系统中，高8位地址由P2口传送。
4、P3口具有双重功能：（1）作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。
（2）作第二功能使用时，每一位功能定义如表2.1所示。
80C51单片机的4个I/O口都是8位双向口，这些口在结构和特性上是基本相同的，但又各具特点，以下将分别介绍之。
图2-9 P0口某位的结构图2-10 P1口某位的结构1D CPQQ MUX& T1T2锁存器地址/数据控制信号C V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P0.X引脚12DCPQQ T锁存器V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P1.X引脚12图2-11 P2口某位的结构图2-12 P3口某位的结构P0～P3口使用时应注意事项1、如果80C51单片机内部程序存贮器ROM 够用，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，80C51的四个口均可作I/O 口使用。
（一）课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步，计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展，本课程是信息类基础课程之一，是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。
通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法，以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。
并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。
通过本课程的教学，学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构，能用汇编语言进行程序设计，具备应用单片机知识分析解决工程实际问题，设计较复杂的单片机应用系统能力。
（二）课程教学重点和难点1、重点：硬件结构；指令系统；系统扩展和应用；外围接口技术。
2、难点：指令系统；外围接口技术。
（三）教学方法理论与实验相结合（四）课时安排总课时：64课时，其中：理论课时48，实验课时16。
（五）考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。
平时的考核主要有三个方面：课堂、课外、实验。
课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等；课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等；实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
（六）参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室：计算机教研室教师姓名：申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课（1）单片机是什么？它的主要特点和应用的领域。
（2）计算机中数据有哪些表示？二进制、八进制、十进制、十六进制；原码、反码、补码；ASCII码、BCD码。
2、课程内容本章的主要知识点有：知识点1：单片机的概念。
知识点2：单片机主流机型。
知识点3：80C51系列简介。
《单片机原理及应用》课程标准适用专业：五年制高职楼宇智能化工程技术专业（560404）课程类别：□A类（纯理论课）；RB类（理论+实践）；□C类（纯实践课）课程性质：G1必修课；口专业选修课；口公共选修课教学时数：72学时总学分数：4学分一、课程概述（一）课程性质地位单片机课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。
可作为（高中后大专、对口单招、五年制高职）层次学生的教学参考。
它以MCS-51单片机为例，详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。
为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。
（二）课程基本理念《单片机原理及应用》是一门实践性很强的课程，它服务于工程实际，其主要任务是通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉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、机电一体化等领域的应用，初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。
本课程的教学重在培养学生的创新意识和学习能力以及分析问题、解决问题的能力，形成以学生为中心的教学模式，采用启发式教学方法，突出教师的指导作用，突出能力培养，体现实用性原则，采用多煤体教学手段，强化作业的设计性、连续性、综合性，倡导研究性学习，激发学生创造欲望和专业学习兴趣。
（≡）课程设计思路本课程主要以80C51系列单片机为体系，通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法，熟悉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、机电一体化等领域的应用，初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。
主要内容可以分为四个大的模块:（1）8051系列单片机的结构和工作原理；（2）单片机主要接口芯片的结构及工作原理；（3）单片机的指令系统和汇编程序设计；（4）单片及应用系统的开发设计二、课程目标知识教学目标：C语言是一种通用程序设计语言，具有表达简洁、控制流与数据结构先进和操作功能丰富等特点。
MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案第一章绪论1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5000次/，使用18800个电子管，1500个继电器，占地面积为150m2，重达30t，其造价为100多万美元。
它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答：单片微型计算机简称单片机。
一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。
1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答：（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。
8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。
内部资料仅供参考1 80c51单片机p0-p3接口在结构上有何不同？在使用上有何特点？P0是开漏的，用来当地址/数据总线复用的，作I/O口时需要外接上拉电阻，一般用10K的排阻。
P1~P3口都是双向I/O口，内部带上拉电阻的，P2口在访问外部存储时和P0作地址总线，P2为高8位，P0低8位。
P3口除作I/O口外各个引脚还有第二功能，串口、中断、技术输入等，2 80c51单片机晶振频率分别为6MHz、11.059 2MHz、12MHz时,机器周期分别为多少晶振频率为f，那么一个时钟周期为1/f，机器周期为12*1/f。
3 AT89C51单片机复位有几种方法?复位后的状态如何?通常就是一种方法，在复位管脚（RST）加高电平信号。
复位后程序计数器回零。
4.80c51有几个中断源？各中断源标志是如何产生的？又如何复位的？CPU响应各中断时，其中断入口地址是多少标准51有5个中断向量（不算复位），分别是外部中断0，定时器0，外部中断1，定时器1，串行口；总共有6个中断标志，串行口的发送和接受共享一个中断向量。
各个终端标志产生情况如下:外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志，电平触发需要软件清标志位；定时器T0,T1计数溢出产生中断，进入中断程序硬件自动清标志位；串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清标志位；中断入口地址：外部中断0：0003H定时计数器0：000BH外部中断1：0013H定时计数器1：001BH串口：0023H6定时计数器4种工作方式的特点1 工作方式0当TMOD中的M1，M2设置成0,0时，定时器/计数器就工作在方式0，工作方式0是一种13位定时器/计数器方式。
可用来测量外信号的脉冲宽度所持续的时间。
2 工作方式1 工作方式1为16位定时器/计数其结构和操作与工作方式0基本相同，唯一的区别是工作方式1的计数器由TL0的8位和TH0的8位共同组成16位的计数器，其定时时间为：t=（2^16－T0初值）×时钟周期×123 工作方式2方式2为8位自动装入时间常数方式，方式0和方式1若用于循环重复定时/计数时（如产生连续脉冲信号），每次计数满后溢出时，寄存器TL0和TH0全部为0，所以第二次计数还得重新装入时间初值。
章7 80C51单片机的系统扩展1．以80C31为主机，用2片27C256扩展64K EPROM，试画出接口电路。
答：2．以80C31为主机，用1片27C512扩展64K EPROM，试画出接口电路。
答：3．以80C31为主机，用1片27C256扩展32K RAM，同时要扩展8K的RAM，试画出接口电路。
答：4．当单片机应用系统中数据存储器RAM地址和程序存储器EPROM地址重叠时，它们内容的读取是否会发生冲突，为什么？答：不会。
由于80C51对ROM的读操作由PSEN控制，指令用MOVC类；对RAM读操作用RD控制，指令用MOVX。
所以，尽管ROM与RAM的逻辑地址是重叠的，它们内容的读取也不会发生冲突。
5．根据图7.14电路，编程完成对81C55的操作：a、读81C55的80H单元。
b、将立即数88H写入81C55的30H单元。
答：a、MOV DPTR,#7E80HMOVX A,@DPTRb、MOV A,#88HMOV DPTR,#7E30HMOVX A,@DPTR6．I2C总线的特点是什么？答：a、二线制传输。
器件引脚少，器件间连接简单，电路板体积减小，可靠性提高。
b、传输速率高标准模式传输速率为100Kb/s，快速模式为400Kb/s，高速模式为3.4Mb/s。
c、支持主/从和多主两种工作方式7、I2C总线的起始信号和终止信号是如何定义的？答：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
起始和终止信号如图所示。
起始信号 S终止信号 P8、I2C总线的数据传送方向如何控制？答：在主机发出起始信号后要再传输1个控制字节：7位从器件地址，1位传输方向控制位（用“0”表示主机发送数据，“1”表示主机接收数据）。
9、具备I2C总线接口的E2PROM芯片有哪几种型号？容量如何？答：典型产品如A TMEL公司的AT24C系列：型号容量AT24C01A 128AT24C02 256AT24C04 512AT24C08A 1KAT24C16A 2KAT24C32A 4KAT24C64A 8KAT24C128B 16KAT24C256B 32KAT24C512B 64K10、A T24C系列芯片的读写格式如何？答：a、写操作过程对A T24C02写入时，单片机发出起始信号之后再发送的是控制字节，然后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。
