湖北理工学院《-单片机原理及接口技术》

《单片机原理及接口技术》课程实验大纲课程名称：《单片机原理及接口技术》实验英文名称：《MCU principles and interface technologies》experiment课程性质：专业选修课程课程编号：0510085所属系部：机电工程学院总学时：14学时预备知识：电路、数字电子技术课程在教学计划中的地位作用：本课程是机械电子工程专业的一门重要专业选修课程。

目前单片机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的标志之一。

单片机原理及其应用已成为从事电子技术的工程技术人员必须掌握的基础理论和基本技能之一。

通过本课程的学习使学生实践上掌握单片计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立单片机系统整体概念，使学生具备单片机应用系统软、硬件开发的初步能力。

教学方式：理论与实践相结合教学的目的与要求：通过本课程的学习，使学生掌握单片机的硬件结构、MCS-51的指令系统、MCS-51汇编语言程序设计、MCS-51的中断系统、MCS-51的定时器/计数器、MCS-51的串行口、MCS-51单片机扩展存储器的设计、MCS-51扩展I/O接口的设计、MCS-51 与键盘、显示器的接口设计、MCS-51单片机与D/A转换器和A/D转换器的接口、MCS-51的功率接口、MCS-51的串行通信技术及其扩展接口。

进一步理解MCS-51单片机的开发装置、工作原理、编程方法，学会使用开发机进行程序。

课程教材：《单片机原理及接口技术》蔡美琴主编高等教育出版社参考书目：1．《单片机程序设计基础》周航慈主编北京航天航空大学出版社2. 《单片机原理及其接口技术》胡汉才主编清华大学出版社编写日期：2012年6月制定课程内容及学时分配：发光二极管显示各相状态。

要求：掌握步进电机控制系统的硬件设计方法；熟悉步进电机驱动程序的设计与调试，提高单片机应用系统设计和调试的能力。

正确连接电路，编写程序，调试运行。

实验一P1口亮灯实验一、实验目的1.学习P1口的使用方法；2.学习延时子程序的编写。

单片机原理及接口技术pdf单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成了中央处理器（CPU）、内存和输入输出接口等功能的微型计算机，它被广泛应用于嵌入式系统中。

在本文中，我们将介绍单片机的基本原理及接口技术。

一、单片机的基本原理单片机的基本原理是通过中央处理器（CPU）来执行程序代码，它包含了指令寄存器和程序计数器等关键部件。

通过程序计数器，CPU能够自动读取存储器中的指令，并根据指令中的操作码进行相应的操作。

同时，单片机还包含了一些寄存器，用于存放数据和临时结果。

单片机的工作过程可以大致分为以下几个步骤：1.初始化：在程序开始执行之前，单片机需要进行一些初始化操作，例如设置时钟源、端口方向等。

2.读取指令：单片机从存储器中读取一条指令，并将其存入指令寄存器中。

3.解码指令：CPU解析指令包含的操作码，并根据操作码执行相应的操作。

4.执行指令：根据指令中的操作码，CPU执行相应的操作，例如运算、存储数据等。

5.更新程序计数器：在执行一条指令后，CPU将程序计数器的值递增，以指向下一条指令。

二、单片机的接口技术单片机的接口技术是指单片机与外部设备之间的连接和通信方式。

常见的单片机接口技术包括串口、并口、I2C、SPI等。

1. 串口（Serial Port Interface）：串口是单片机与其他设备之间进行数据传输的一种常见接口技术。

串口通信包括异步串口和同步串口两种方式。

异步串口通信适用于短距离和低速度传输，同步串口通信适用于长距离和高速度传输。

2. 并口（Parallel Port Interface）：并口是一种广泛应用的单片机接口技术，它能够同时传输多位数据。

并口通常通过其中一种并口控制器与其他设备相连，该控制器负责将单片机内部的并行信号转换为相应的串行信号。

3. I2C（Inter-Integrated Circuit）：I2C是一种双线制的串行总线接口，用于连接单片机与其他设备。

单片机原理与接口技术课程简介
《单片机原理与接口技术》是电气工程及其自动化、计算机科学与技术、应用电子技术、机电一体化、自动控制等专业的一门专业基础课。

主要包括单片机体系结构、指令系统、程序设计、输入输出模块、扩展模块等。

通过本课程的学习，学生应熟悉单片机在信息技术、自动化与工业控制等领域的应用；了解单片机的内部结构、单片机硬件及其工作原理和使用方法，掌握单片机的指令系统、编程方法、单片机应用系统的扩展、以及单片机软件开发方法等。

单片机具有成本低、使用方便、功能强大、应用面广等特点，在工业测控、仪器仪表、机电一体化、家用电器等领域有着广泛的应用。

学习该课程，学生可以掌握单片机的原理及使用方法，掌握单片机应用系统的研制开发的基本技能，为以后走上工作岗位设计实际的单片机系统打好基础。

单片机原理及接口技术在当今数字化时代，单片机已经成为嵌入式系统设计中不可或缺的重要组成部分。

本文将介绍单片机的工作原理以及与外部设备进行通信的接口技术。

单片机工作原理单片机是一种集成了处理器、存储器和输入输出设备等功能模块的微型计算机系统。

它通常由中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、计时器（Timer）、串行通信接口（UART）和引脚（Port）组成。

单片机的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：1.初始化：单片机在上电时会执行初始化程序，设置各种工作模式、配置寄存器等。

2.执行程序：单片机会根据存储器中存储的程序指令序列来执行相应的操作，包括算术逻辑运算、控制流程等。

3.输入输出操作：单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信，如传感器、执行器等。

4.中断处理：单片机可以在特定条件下触发中断请求，暂停当前执行的程序，转而执行中断服务程序，处理相应的事件或信号。

单片机接口技术单片机与外部设备的通信主要依赖于接口技术，包括数字输入输出接口、模拟输入输出接口以及通信接口等。

数字输入输出接口数字输入输出接口用于与二进制设备进行通信，通过配置相应的引脚工作在输入或输出模式，实现信号的采集与输出。

常用的数字输入输出方式包括GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

模拟输入输出接口模拟输入输出接口用于处理模拟信号，包括模拟输入端口和模拟输出端口。

模拟输入端口通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，模拟输出端口则通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号。

通信接口通信接口是单片机与外部设备进行数据交换的重要手段，主要有串行通信接口（UART）、并行通信接口（Parallel）、CAN接口等。

通过这些通信接口，单片机可以实现与其他设备的数据交换与通信。

结语单片机原理及接口技术是嵌入式系统设计的基础知识，通过深入了解单片机的工作原理和接口技术，可以更好地应用单片机进行系统设计与开发。

希望本文对读者有所帮助，谢谢！以上是关于单片机原理及接口技术的简要介绍，希望能对读者有所启发。

胡汉才.单片机原理及其接口技术《单片机原理及其接口技术》是一本系统全面深入的关于单片机原理和接口技术的书籍。

本书共分为8章，分别介绍了单片机的基本概念、单片机的内部结构及指令系统、单片机的存储器系统、单片机的时钟与定时器、数字量输入输出的接口技术、模拟量输入输出的接口技术、串口通信和中断。

第一章介绍了单片机的概念、分类、历史以及应用领域，为后续学习奠定了基础。

第二章详细讲解了单片机的内部结构和指令系统，包括CPU、寄存器、存储器、I/O端口等部分的功能与工作原理，强调了指令的特点和指令系统的构成。

第三章主要介绍了单片机的存储器系统，包括ROM、RAM、EEPROM等存储器的特点、分类、读写方式等，并针对不同的存储器进行了详细的讲解。

第四章是关于单片机的时钟与定时器的，由于单片机需要时钟信号来同步主频和指令周期，所以时钟电路的设计十分重要。

同时，定时器是单片机的重要外设之一，本章详细介绍了定时器的种类、特点和使用方法。

接下来的三章主要介绍了数字量输入输出的接口技术、模拟量输入输出的接口技术和串口通信。

数字量输入输出是单片机最基础的输入输出方式，包括并口和串口两种方式，本书对这两种方式进行了详细的讲解。

模拟量输入输出是单片机重要的应用之一，主要用于对信号进行采集和控制，本章对这方面的内容进行了深入的探讨。

串口通信是单片机应用中非常重要的一部分，也是单片机与外界通信的主要方式，详细介绍了串口通信的原理和常用协议。

最后一章是中断技术，介绍了中断的基本概念，中断技术在单片机应用中的作用以及中断优先级和应用场景等内容。

本书讲解内容深入浅出，理论知识与实际应用相结合，有助于读者系统地掌握单片机的基础知识和接口技术，适合广大工程技术人员以及单片机学习爱好者阅读。

单片机答案第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. AT89S51单片机工作频率上限为 MHz。

答：24MHz。

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：B2. 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： B3. 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、11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. AT89S51片内的Flash程序存储器可在线写入（ISP），而AT89C52则不能。

对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。

对第2章思考题及习题2参考答案一、填空1. 在AT89S51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。

答：2µs2. AT89S51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。

《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲⼀、课程性质与⽬标（⼀）课程性质和⽬标《单⽚机原理与接⼝技术》课程是⾼等教育⾃学考试综合改⾰试点汽车维修与检测专业（专升本）的⼀门专业必修课。

其任务是使考⽣获得微型计算机特别是单⽚机的基础知识．包括汇编语⾔程序设计和接⼝技术，为后续课程打下必要的基础。

（⼆）本课程的基本要求1. 了解单⽚机的组成、内部结构和特点，获得其硬件和软件的必要基础知识。

2．在初步掌握80C51单⽚机指令系统的基础上，掌握汇编语⾔程序的分析和简单的程序设计。

3．了解单⽚机常⽤的接⼝技术和初步应⽤⽅法。

（三）本课程与相关课程的联系学习本课程前，考⽣应具有⾼等数学、电⼯技术基础和电⼦技术基础的知识〃以便使考⽣顺利掌握计算⽅法和程序设计、接⼝技术等内容。

本课程为学习《数控技术机应⽤》、《可编程控制器原理与应⽤》、《热⼯测量及仪表》等课程打下基础．并将在毕业设计中得到应⽤。

⼆、课程内容和考核⽬标第⼀章计算机基础知识（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解常⽤数制的基本概念，掌握各种进制数的转换和有符号数的表⽰⽅法。

（⼆）考核知识点与考核⽬标1、数制转换（重点）识记：⼗、⼗六进制数的表⽰。

理解：⼆进制数的表⽰。

应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的相互转换⽅法。

2、数制的基本概念（次重点）识记：⼗、⼗六进制数的数码、权、基数的概念。

理解：⼆进制数的数码、权、基数的概念。

应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的计数规则。

3、有符号数的表⽰⽅法、微型计算机概述（⼀般）识记：微型计算机系统的组成。

理解：常⽤字符（A--Z、a--z）的ASCII码。

应⽤：有符号数的原码、反码、补码的定义。

第⼆章80C51单⽚机的硬件结构（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解单⽚机的基本组成和内部结构，特别是要掌握MCS-51的内部CPU、存储器和并⾏⼝结构，熟悉8031最⼩系统的的组成，从⽽建⽴单⽚机的总体概念。

湖北理工学院电气与电子信息工程学院实验大纲电子信息工程专业（新兴产业计划）二0一四年九月目录《信号与系统A》实验教学大纲 (4)《单片机原理与接口技术B》实验教学大纲 (7)《计算机网络》实验教学大纲 (10)《光纤通信技术》实验教学大纲 (12)《通信网与交换技术》实验大纲 (14)《电路实验》实验大纲 (16)《电子技术实验》教学大纲 (19)《电子技术课程设计》教学大纲 (32)《PLC技术实训》教学大纲 (35)《单片机课程设计》教学大纲 (39)《电工与电子实习AⅠ》教学大纲 (41)《专业实习》教学大纲 (46)《生产实习》教学大纲 (48)《毕业实习》教学大纲 (50)《毕业设计》大纲 (54)电子信息工程实验大纲《信号与系统A》实验教学大纲课程编码：B02500155课程名称：信号与系统A课程属性：专业必修课程实验学时：8适用专业：电子信息工程(新兴产业计划)一、实验教学目的和任务信号与系统实验是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性。

随着科学技术迅速发展，理工科大学生不仅需要掌握硬件电路方面的基本理论知识，而且还需要分析各种信号的特性，并掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。

通过该课程的学习，使学生巩固和加深信号与系统理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。

二、实验教学基本要求经过多层次，多方式教学的全面训练后，学生应达到下列要求：1、进一步巩固和加深信号与系统基本知识的理解，提高综合运用所学知识独立分析具有某种特性的信号对电路系统的作用的能力。

2、能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

3、能正确使用仪器设备，掌握测试原理。

4、能独立撰写设计说明，准确分析实验结果，正确绘制信号波形。

湖北理工学院2012 —2013 学年度第 2 学期10 年级机械类专业《单片机原理及接口技术》A卷答案************ ******** ******** ******** **班级：****** ******** ********** ******** ******** ********学号：******** ******** ******** ******** ******** ******** ****************************************审核：********************************共2页第1页湖北理工学院 2012 — 2013 学年度第 2 学期 10 年级机械类专业《单片机原理及接口技术》A卷答案阅卷人 得分四、简答题（本大题共15分，每题5分）1、8051单片机芯片包含哪些主要部分，各有什么功能主要包含CPU 、程序存储器、数据存储器、定时/计数器等器件，其中CPU 总控怎个单片机，程序和数据存储器用来存放程序代码和数据，定时/计数器可以用来计数脉冲也可以用来产生一定长时间的定时。

2、 MCS-51单片机共有哪几种寻址方式，各有什么特点立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址各种寻址方式不同的地方主要在于操作数的地址的给出方法不同。

3、8051单片机内部RAM 低128单元划分为哪三个部分各有什么特点 内部RAM 低128单元可以划分为寄存器区、位寻址区和用户RAM 区，寄存器区分为四组32个单元分别命名为R0～R7，可以作为通用寄存器使用；位寻址区的每一位都有自己的位地址；用RAM 区用户可以任意使用。

阅卷人得分五、编程题（本大题共10分）1、有晶振频率为6MHz 的MCS-51单片机，使用定时器0以定时方式在输出周期为500μs 的矩形脉冲。

阅卷人 得分六、连图题（本大题共15分）阅读下列硬件图，补齐连接线（5分），并回答问题（3分＋3分＋4分）：1、 P0口的功能地址数据复用，既作为地址传送口传送地址低8位，也作为数据传送口传送数据图中各芯片的名称和功能8031：单片机 控制整个系统 74LS373：锁存器，锁存地址 2716：EPROM 型程序存储器 6116：数据存储器共2页第2页湖北理工学院 2012 — 2013 学年度第 2 学期10 年级机械类专业《单片机原理及接口技术》B卷答案************ ******** ******** ******** **班级：****** ******** ********** ******** ******** ********学号：******** ******** ******** ******** ******** ******** ****************************************审核：********************************共2页第1页湖北理工学院 2012 — 2013 学年度第 2 学期 10 年级机械类专业《单片机原理及接口技术》B卷答案阅卷人 得分四、简答题（本大题共15分，每题5分）1、8051单片机中EA 引脚的作用是什么EA 引脚用来说明单片机是访问片外还是访问片内程序存储器。