《微控制器原理及应用》ch03

微控制器原理及应用课程设计1. 概述微控制器是一种集成电路芯片，具有内部存储器、计时器、输入输出接口和微处理器等功能。

它广泛应用于电子设备、计算机、家用电器和汽车等领域。

微控制器技术的应用非常广泛，因此微控制器原理及应用课程设计对于电子信息工程专业学生而言是非常必要的。

在微控制器原理及应用课程设计中，学生将通过理论与实践相结合的方式，了解微控制器的原理和实现方式，并运用所学知识设计出一些实际应用的场景。

2. 设计目标本课程设计的主要目标是让学生：•理解微控制器原理•学会使用C语言程序设计微控制器•能用硬件开发板开发和调试单片机程序•实现基本的单片机应用系统3. 主要内容3.1 硬件平台STM32F103C8T6芯片作为主控制单元，与数码管、LCD12864、LED灯、ADC0804CM等外设进行连接。

此外，还需使用面包板和杜邦线进行连接。

3.2 软件工具Keil C51、ST-LINK/V2驱动及调试软件、IAR Embedded Workbench等工具用于编写、调试单片机程序。

3.3 程序设计3.3.1 串口通信使用串口通信，利用串口发送和接收数据。

利用串口打印“Hello World”，并使用开发板进行数据输入和输出。

3.3.2 数码管显示使用数码管进行数字显示，通过编写程序将数字显示在数码管上，包括四位数、八位数和十六位数等。

3.3.3 LCD显示使用LCD12864进行汉字、字母和数字等的显示，包括静态显示和滚动显示等。

3.3.4 LED灯控制使用LED灯控制模块进行控制，实现LED灯的闪烁、点亮和熄灭等操作。

3.4 实验过程通过硬件连接和软件编程实现以上程序设计内容，包括搭建硬件连接、编写程序、调试和代码烧录等环节。

4. 实验效果通过本次课程设计，学生将独立完成编写程序及搭建硬件连接、调试和代码烧录等任务，实现了串口通信、数码管显示、LCD显示和LED灯控制等基本的单片机应用系统，并对微控制器原理及应用有了充分的了解。

《单片机原理及应用第三版》习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数学习十六进制数的目的是什么在计算机中由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。

可以说二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。

十六进制数可以简化表示二进制数。

2, 1,01111001 79H 2,0.11 0.CH 3,01111001.11 79.CH 4,11101010.1010EA.AH 5 ,01100001 61H 6, 00110001 31H3. 1. 0B3H 2. 80H 3. 17.AH 4 .0C.CH4. 1. 01000001B 65 2. 110101111B 4315. 1. 00100100 00100100 00100100 2. 10100100 11011011 11011100 5. 10000001 11111110 111111116. 00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898.什么是总线总线主要有哪几部分组成各部分的作用是什么总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。

一般情况下可分为系统总线和外总线。

系统总线应包括地址总线AB 控制总线CB 数据总线DB 地址总线ABCPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时其地址信息由地址总线输出然后经地址译码单元处理。

地址总线为16位时可寻址范围为21664K地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。

在任一时刻地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。

控制总线CB由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的以使在传送信息时协调一致的工作。

CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号所以控制总线可以是输入、输出或双向的。

数据总线DBCPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的故数据总线应为双向总线。

微控制器原理及应用第一章 绪论一、 什么是微控制器？微控制器（Microcontroller）俗称单片机（Single-chip Microcomputer）,也称为微处理器（Microprocessor）。

它是把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上的单芯片微型计算机。

图1-1 微型计算机系统结构微处理器包括了中央处理器单元（CPU）、程序存储器（ROM）、数字存储器（RAM）、定时器/计数器（Timer/Counter）、输入/输出口（I/O），及中断系统、串行通讯接口。

有些甚至还集成了脉宽调制器（PWM）、DMA控制器、液晶显示驱动器（LCD）、模/数转换器（A/D）、数/模转换器（D/A）等。

因此，微处理器可以看成是一个不带外设的微型计算机。

二、 微控制器的发展概况自从1974年12月美国仙童(Fairchild)公司第一个推出8位微控制器F8以来，以惊人的速度发展，从4位机、8位机发展到16位机、32位机，集成度越来越高，功能越来越强，应用范围越来越广。

到目前为止，微控制器的发展主要可分为以下四个阶段：第一阶段：4位微控制器。

这种微控制器的特点是价格便宜，控制功能强，片内含有多种I/O接口，如并行I/O接口、串行I/O接口、定时器/计数器接口、中断功能接口等。

根据不同用途，还配有许多专用接口，如打印机接口、键盘及显示器接口，PLA(可编程逻辑阵列)译码输出接口，有些甚至还包括A／D、D／A转换，PLL(锁相环)，声音合成等电路。

丰富的I/O功能大大地增强了4位微控制器的控制功能，从而使外部接口电路极为简单。

第二阶段：低、中档8位机(1974—1978年)。

这种8位机一般寻址范围通常为4KB。

它是8位机的早期产品，如Mostek公司的3870、hItel公司的8048等微控制器即属此类。

MCS-48系列微控制器是Intel公司1976年以后陆续推出的第一代8位微控制器系列产品。

它包括基本型8048、8748和8035；强化型(高档)8049、8749、8039和8050、8040；简化型(低档)8020、8021、8022：专用型UH。

微控制器的原理及应用1. 引言微控制器是一种小型的、低功耗的集成电路，拥有处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能模块，用于控制电子设备的操作。

它被广泛应用于各种领域，包括家用电器、汽车电子、医疗设备等。

本文将介绍微控制器的原理、结构和应用。

2. 微控制器的原理微控制器的核心是一颗集成电路芯片，它集成了处理器、内存、输入输出接口和定时器等组件。

其工作原理如下：•处理器：微控制器中的处理器负责执行指令，进行数据处理和控制操作。

常见的微控制器处理器有MSP430、STM32等。

•内存：微控制器中的内存用于存储程序代码和数据。

它包括Flash存储器和RAM存储器。

Flash存储器用于存储程序代码，RAM存储器用于存储运行时数据。

•输入输出接口：微控制器通过输入输出接口与外部设备进行通信。

常见的接口有GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

•定时器：微控制器中的定时器用于定时执行特定的操作。

它可以用于测量时间、控制任务执行频率等。

3. 微控制器的结构微控制器的结构主要包括处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等模块。

以下是微控制器的典型结构：•处理器核心：微控制器中的处理器核心负责执行指令，进行数据处理和控制操作。

它通常包括运算器、控制器和寄存器。

•存储器：微控制器中的存储器用于存储程序代码和数据。

Flash存储器用于存储程序代码，RAM存储器用于存储运行时数据。

•输入输出接口：微控制器通过输入输出接口与外部设备进行通信。

常见的接口有GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

•定时器：微控制器中的定时器用于定时执行特定的操作。

它可以用于测量时间、控制任务执行频率等。

4. 微控制器的应用微控制器被广泛应用于各种领域，以下是一些常见的应用场景：•家用电器：微控制器被用于控制家电设备，例如冰箱、洗衣机、空调等。

它可以实现自动控制、定时启动等功能。

•汽车电子：微控制器在汽车电子领域扮演着重要的角色。

它被用于控制引擎、车载娱乐系统、安全系统等。

可编程控制器原理与应用书籍
可编程控制器（PLC）是一种专门用于工业自动化控制的设备，它可以根据预先设定的程序来控制生产线、机器设备等。

关于可编程控制器的原理与应用，有许多书籍可以提供深入的了解。

以下是一些常见的书籍推荐：
1. 《可编程控制器技术与应用》（作者，周云鹏），这本书系统地介绍了可编程控制器的基本原理、结构、工作原理、编程方法以及在工业自动化中的应用。

它涵盖了从基础概念到实际应用的内容，适合初学者和工程技术人员阅读。

2. 《可编程控制器技术与应用实例精解》（作者，王国明），这本书以实例为主线，通过丰富的案例和实际应用场景，深入浅出地介绍了可编程控制器的原理和应用技术。

读者可以通过案例学习到如何应用PLC解决实际的工业控制问题。

3. 《PLC程序设计与应用》（作者，李国庆），这本书主要介绍了PLC的程序设计方法和应用技巧，包括PLC的基本概念、编程语言、程序设计流程、调试技巧等内容。

它适合有一定基础的读者深入学习PLC的程序设计和应用。

4. 《可编程控制器应用技术与实例分析》（作者，王明达），这本书通过大量实例分析，介绍了PLC在自动化控制系统中的应用技术和解决方案。

它不仅介绍了PLC的基本原理，还涉及了通信接口、故障诊断、系统集成等方面的内容。

以上推荐的书籍涵盖了可编程控制器的原理和应用技术，读者可以根据自己的实际需求和基础选择合适的书籍进行学习。

希望这些推荐能够帮助你更好地了解可编程控制器。

《可编程序控制器原理及应用》实验指导书（MODICONPLCandSIEMENSPLC）赵金荣叶真前言《可编程序控制器原理及应用》课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力。

根据教学大纲的要求，我们特编写此“可编程序控制器实验指导书”，与课程的理论教材配套使用。

学生经过实验训练，应能对所选PLC机型相关的编程软件熟练使用；应掌握PLC输入/输出端子与控制对象的连接方式，以及PLC与外接电源的连接方式；应学会PLC控制程序的调试、监控方法。

通过实验训练，掌握PLC的基本编程技能和操作方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。

本实验指导书按PLC的机型分为两大部分，即：“MODICONMICROPLC实验项目及指导”和“SIEMENSS7-200CPU22XPLC实验项目及指导”，总学时约为20学时。

各任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目，有些比较大的实验项目，也可安排在课程设计中进行。

本实验指导书的MODICONPLC部分（实验一～实验六）由赵金荣老师负责编写，S7-200PLC部分（实验七～实验十一）由叶真老师负责编写，并于2003年8月进行了全面的修订，使本指导书更适合应用型本科教学的需要。

本实验指导书在编写过程中，得到了院领导及各有关方面的关心与帮助，在此谨致衷心地感谢。

由于时间仓促，水平有限，不足与失误在所难免，我们将在使用中不断进行补充与修改，更望得到宝贵的意见和建议。

PLC实验室使用条例1.使用前两周由任课老师填写“PLC实验室使用登记表”，由自控中心统一安排使用时间。

2.学生进入PLC实验室，需保持室内整洁。

不准吸烟，不吃零食及饮料，不随地吐痰，不乱扔纸屑，不擅自操作空调机。

3.入座后，应首先检查设备完好情况，如有损坏或故障，亦应及时报告，并填写“仪器、设备使用情况登记表”，若人为损坏，需酌情处理并赔偿。

4.课间休息时，学生不得擅入其他实验室及教室，不准在室内大声喧哗，影响邻室学生的实验及上课。

单片机原理及应用（第3版）参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述1(简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。

运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。

通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。

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 Process Unit)。

2(微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别,微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。

单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路，具有CPU、存储器和输入输出设备等功能，并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。

b) 单片机的核心部分是CPU，它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。

c) 存储器分为程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存放程序指令，数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。

d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换，如开关、LED、数码管等。

e) 单片机的应用广泛，包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。

2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号，常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。

b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度，一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。

c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件，如外部输入信号、定时器溢出等，可以提高系统的响应能力。

d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断，通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。

e) 中断服务程序是处理中断事件的程序，包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。

3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口，包括输入口和输出口两种类型。

b) 输入口用于接收外部信号，如开关、传感器等，可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。

c) 输出口用于控制外部设备，如LED、继电器等，可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。

d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式，可以根据具体应用需求设置相应的模式。

e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式，包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。

4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号，可以用于延时、计时、PWM等功能。

b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成，通过编程设置定时器的工作模式和计数值。

微控制器概念
微控制器是一种集成电路芯片，它包含了中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口以及其他必要的外部电子元件。

它是一种小型而功能强大的计算机，具有处理和控制各种设备和系统的能力。

微控制器的来源可以追溯到计算机科学和电子工程领域的发展。

它是对传统计算机进行小型化和集成化的改进，并且通常被用于嵌入式系统中。

微控制器可以根据特定的应用需求进行编程，通过输入和输出接口与外部设备进行交互，并执行各种任务，如控制电机、传感器、显示器等。

要理解微控制器的运作，了解基本的计算机原理和编程概念是很重要的。

通常，程序员会使用专门的集成开发环境（IDE）来编写代码，并通过编程语言（如C、C++或汇编语言）将指令加载到微控制器的存储器中。

微控制器会按照程序中的指令序列进行处理，并根据需要与外部设备进行数据交换。

微控制器具有广泛的应用领域，包括家用电器、汽车电子、工业自动化、通信设备以及医疗设备等。

它们可以用于控制和监测系统，执行各种任务，提高效率和自动化程度。

微控制器的小型尺寸、低功耗和成本效益使其成为许多电子设备和系统的理想选择。

总而言之，微控制器是一种集成的计算机芯片，具有处理和控制设备的能力。

它可以通过编程来执行特定任务，并广泛应用于各个领域。