第一章单片机原理及应用
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单片机原理及应用课后习题参考答案~章
《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ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4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⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B 为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。
单片机原理及应用清华版(这只是一节,全部请在我的文库里找)
将微处理器存储器和外围设备集成到一块芯片上这就是单片微型计算机singlechipmicrocomputer简称单单片机是应工业测控而诞生的它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的故也叫单片微控制器scmsinglechipmicrocontroller它在控制领域大显身手装入到各种智能化产品之中所以又称为嵌入式微控制器embeddedmicrocontroller也有文献中称为微控制器单元mcumicrocontrollerunit12intel4004intel4004和采用和采用40044004的计算器的计算器13一种一种88位嵌入式微控制器位嵌入式微控制器14c8051f020c8051f020实验设备实验设备15111111单片机的发展历史单片机的发展历史1因受工艺技术水平的限制单片机结构和功能都很简单
1.1.1 单片机的发展历史(2)
第三阶段（1978年-1983年）:高性能阶段 • 仍采用8位CPU，但有多级中断功能、串行通信接口、16位
的定时/计数器，片内ROM、RAM容量加大，寻址空间范围可达
64KB，有的片内还带有A/D转换器接口。 • 生产厂家众多，产品系列也特别多，主要有INTEL公司的 MCS-51，MOTOROLA公司的6801和ZILOG公司的Z8等。 特别适合于控制应用，在我国教育和经济建设等各个领域大 显身手，经久不衰，是我国单片机应用的主流系列。
教材及主要教学参考书：
1、鲍可进、赵念强等。C8051F单片机原理及应用。中国电 力出版社。（教材） 2、赵德安、鲍可进等。单片机原理与应用。机械工业出版 社。（前教材） 2、张友德。单片微型机原理、应用与实验。复旦大学出版 社。(前教材） 4、潘琢金等译。C8051F单片机应用解析。北京：北京航空 航天大学出版社。 5、徐爱钧、彭绣华编著.单片机高级语言C51序设计。电子 工业出版社。 实验指导书：鲍可进 C8051F系列单片机实验机指导书 6
1.1.1 单片机的发展历史(2)
第三阶段（1978年-1983年）:高性能阶段 • 仍采用8位CPU，但有多级中断功能、串行通信接口、16位
的定时/计数器，片内ROM、RAM容量加大，寻址空间范围可达
64KB，有的片内还带有A/D转换器接口。 • 生产厂家众多，产品系列也特别多，主要有INTEL公司的 MCS-51，MOTOROLA公司的6801和ZILOG公司的Z8等。 特别适合于控制应用，在我国教育和经济建设等各个领域大 显身手，经久不衰，是我国单片机应用的主流系列。
教材及主要教学参考书：
1、鲍可进、赵念强等。C8051F单片机原理及应用。中国电 力出版社。（教材） 2、赵德安、鲍可进等。单片机原理与应用。机械工业出版 社。（前教材） 2、张友德。单片微型机原理、应用与实验。复旦大学出版 社。(前教材） 4、潘琢金等译。C8051F单片机应用解析。北京：北京航空 航天大学出版社。 5、徐爱钧、彭绣华编著.单片机高级语言C51序设计。电子 工业出版社。 实验指导书：鲍可进 C8051F系列单片机实验机指导书 6
单片机原理及应用习题集(含答案)
（B）11100001B
3、十进制 29 的二进制表示为原码（ （A）11100010B （B） 10101111B
4、十进制 0.625 转换成二进制数是（ ）。 （A）0.101 （B） 0.111 （C）0.110 ）。 （C） 07 ）。 （C） 11 ） （D） 1011 （D） 47 （D）0.100
5、二进制数、十进制数、十六进制数各用什么字母尾缀作为标识符?无标识符时表示什么进 制数? 6、试比较 MCS-51，MSP430，EM78，PIC，M6800 及 AVP 等系列单片机的特点。 第二章 MCS-51 单片机的硬件结构与工作原理 2-1 单项选择 1、要 MCS-51 系统中，若晶振频率屡 6MHz，一个机器周期等于( A 1 B 2 C 3 D 0.5 ）： D 存储器 ) μ s
2、以下不是构成的控制器部件（
A 程序计数器、 B 指令寄存器、 C 指令译码器、 3、以下不是构成单片机的部件（ A 微处理器（CPU）、B 存储器 4、下列不是单片机总线是（ A 地址总线 B 控制总线 C 数据总线 ）
C 接口适配器（I＼O 接口电路） D 打印机 ） D 输出总线
5、PSW=18H 时，则当前工作寄存器是（ ） （A）0 组 (B)1 组 （C）2 组 ） （Ｂ）４个ＴＴＬ低电平负载 （Ｄ）１０个ＴＴＬ低电平负载 ) （D）3 组
（A）C （B）F0 （C）OV （D）P 5、下面条指令将 MCS-51 的工作寄存器置成 3 区（ （A）MOV PSW，#13H （B）MOV PSW，#18H （C）SETB PSW.4 CLR PSW.3 (D) SETB PSW.3 CLR PSW.4 6、执行 MOVX A，DPTR 指令时，MCS-51 产生的控制信号是（ （A）/PSEN （B）ALE （C）/RD （D）/WR 7、MOV C，#00H 的寻址方式是（ ） ） ）
单片机原理及应用第1章 概述
整理课件
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
庄友谊《单片机原理及应用》单片机第1章
单片机原理及应用
庄友谊教授的经典著作《单片机原理及应用》深入浅出地介绍了单片机技术。 接下来我们将为您带来本书第一章的精彩内容。
单片机的基本概念与分类
基本概念
单片机是一种在一个芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、外设和输入/输出（I/O） 接口的微型计算机系统。
分类
单片机按位宽划分可分为8位、16位、32位等。按指令集划分可分为CISC和RISC。按功能 可分为通用型和专用型。
2
并行通信
使用外部总线如地址总线、数据总线、控制总线进行数据传输，速度较快。
3
I2C
使用两根双向数据线（SDA，SCL），可连接多个设备，具有高速率、低功耗等 优点。
单片机的电源管理及低功耗设计技术
电源管理
单片机电源管理是一个关键性问题，涉及电 源、电池管理、电子开关、电源控制等，可 有效提高系统效率和延长电池寿命。
低功耗设计
单片机低功耗设计是为了满足电池供电应用、 电能管理、环保要求等，需要考虑待机功耗、 运行功耗、睡眠功耗等。
单片机调试与故障处理的方法与技巧
调试
调试单片机时常用的方法有仿真、在线调试、打 印调试、替换元件等，需掌握相关工具和技术。
故障处理
故障可能源于硬件、软件、接线、程序等，可采 用逐步排查法、替换法、观测法等，必要时可使 用万用表。
原理
应用
计时器是单片机中的重要外设，用于延时、定时 和计数。采用时钟信号和预设定数的方式来实现。
计时器可用于控制周期性操作，如PWM波产生、 脉冲计数、通信时序控制、定时检测等。
单片机通信技术的分类与应用
两种。
应用
通信技术广泛应用于单片机系统中，如串口通信、I2C、SPI、CAN总线等。
庄友谊教授的经典著作《单片机原理及应用》深入浅出地介绍了单片机技术。 接下来我们将为您带来本书第一章的精彩内容。
单片机的基本概念与分类
基本概念
单片机是一种在一个芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、外设和输入/输出（I/O） 接口的微型计算机系统。
分类
单片机按位宽划分可分为8位、16位、32位等。按指令集划分可分为CISC和RISC。按功能 可分为通用型和专用型。
2
并行通信
使用外部总线如地址总线、数据总线、控制总线进行数据传输，速度较快。
3
I2C
使用两根双向数据线（SDA，SCL），可连接多个设备，具有高速率、低功耗等 优点。
单片机的电源管理及低功耗设计技术
电源管理
单片机电源管理是一个关键性问题，涉及电 源、电池管理、电子开关、电源控制等，可 有效提高系统效率和延长电池寿命。
低功耗设计
单片机低功耗设计是为了满足电池供电应用、 电能管理、环保要求等，需要考虑待机功耗、 运行功耗、睡眠功耗等。
单片机调试与故障处理的方法与技巧
调试
调试单片机时常用的方法有仿真、在线调试、打 印调试、替换元件等，需掌握相关工具和技术。
故障处理
故障可能源于硬件、软件、接线、程序等，可采 用逐步排查法、替换法、观测法等，必要时可使 用万用表。
原理
应用
计时器是单片机中的重要外设，用于延时、定时 和计数。采用时钟信号和预设定数的方式来实现。
计时器可用于控制周期性操作，如PWM波产生、 脉冲计数、通信时序控制、定时检测等。
单片机通信技术的分类与应用
两种。
应用
通信技术广泛应用于单片机系统中，如串口通信、I2C、SPI、CAN总线等。
单片机应用(共8张PPT)
（2）智能化家电控制 微控制器嵌入到现代的各种家用电器中取代传统的电子电路控制已经成为发展趋势，并且提高了
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
单片机原理及应用第三版课后答案
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。
单片机原理及应用电子教案
单片机原理及应用电子教案第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的特点与应用领域1.3 单片机的组成部分及工作原理1.4 单片机的发展趋势与前景第二章：单片机的基本组成原理2.1 中央处理器（CPU）2.2 存储器2.3 输入/输出接口（I/O）2.4 时钟电路与复位电路2.5 电源电路第三章：单片机编程基础3.1 指令系统与编程语言3.2 程序设计基本步骤与方法3.3 常用编程软件与开发环境3.4 编程实例与技巧第四章：单片机中断系统与定时器/计数器4.1 中断系统概述4.2 中断处理程序的编写与实现4.3 定时器/计数器的基本原理与编程4.4 定时器/计数器的应用实例第五章：单片机串行通信接口5.1 串行通信的基本概念与标准5.2 单片机串行通信接口及其编程5.3 串行通信协议与波特率的计算5.4 串行通信应用实例第六章：单片机外围设备与接口技术6.1 并行接口与I/O扩展6.2 模拟量接口与ADC/DAC转换6.3 键盘接口与扫描原理6.4 显示器接口与驱动电路6.5 常用外围设备及其接口技术第七章：单片机在工业控制中的应用7.1 工业控制概述与单片机的作用7.2 常用工业控制算法与实现7.3 工业现场通信协议与接口技术7.4 工业控制系统实例分析7.5 单片机在工业控制中的挑战与发展趋势第八章：单片机在嵌入式系统中的应用8.1 嵌入式系统概述8.2 嵌入式系统设计与开发流程8.3 嵌入式操作系统与中间件8.4 嵌入式系统中的单片机选型与接口技术8.5 嵌入式系统应用实例分析第九章：单片机编程进阶技巧与优化9.1 编程规范与风格9.2 常用算法与数据结构9.3 编程优化技巧与方法9.4 代码调试与测试9.5 高级编程技术与实例分析第十章：单片机项目实践与创新10.1 单片机项目实践流程与方法10.2 创新性单片机项目设计与实践10.3 项目案例分析与点评10.4 单片机竞赛与创新活动指导10.5 单片机技术在未来的发展展望重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程解析：单片机的定义是理解其原理和应用的基础，了解其发展历程有助于我们更好地理解其发展趋势和应用领域的拓展。
《单片机原理与应用设计》总结
单片机原理与应用设计第一章单片机概述在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机主要应用于测试和控制领域。
单片机的发展历史分为四个阶段。
1974—1976年是单片机初级阶段，1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间各公司的8位单片机迅速发展。
1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。
单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。
单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。
第二章89C51单片机的硬件结构89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。
1个全双工串行口，具有四种工作方式。
4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。
电源为5V 供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。
可作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。
P1、P2、P3为8位准双向I/O 口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。
其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。
P1是供用户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。
单片机原理及应用电子教案
单片机原理及应用电子教案第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和特点。
3. 熟悉单片机在现代工业中的应用领域。
教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类及特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机在现代工业中的应用领域。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 采用演示法，展示单片机的组成原理和特点。
3. 采用案例分析法，介绍单片机在现代工业中的应用实例。
教学评估：2. 课堂讨论：组织学生就单片机在现代工业中的应用进行课堂讨论，分享各自的观点。
第二章：单片机的基本组成原理教学目标：1. 了解单片机的基本组成原理。
2. 掌握单片机的核心部件及其功能。
3. 熟悉单片机的输入/输出接口。
教学内容：1. 单片机的基本组成原理。
2. 单片机的核心部件：中央处理器（CPU）、存储器、定时器/计数器、中断控制器等。
3. 单片机的输入/输出接口。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的基本组成原理。
2. 采用实物展示法，展示单片机的核心部件及其功能。
3. 采用实验法，让学生动手操作单片机的输入/输出接口。
教学评估：1. 课后作业：要求学生绘制单片机的基本组成原理图。
2. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和对输入/输出接口的理解程度。
第三章：单片机的编程语言及编程方法教学目标：1. 了解单片机的编程语言。
2. 掌握单片机编程的基本方法。
3. 熟悉单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学内容：1. 单片机的编程语言：汇编语言、C语言等。
2. 单片机编程的基本方法：顺序编程、分支编程、循环编程等。
3. 单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的编程语言及编程方法。
2. 采用案例教学法，分析单片机编程技巧及常见问题。
3. 采用上机实践法，让学生动手编写单片机程序。
教学评估：1. 课后作业：要求学生编写简单的单片机程序。
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运算器、控制器、存贮器、输入 /输出设备是计算 机赖以工作的物质基础，称为 硬件。
当然只有硬件，而没有必要的程序，则计算机什么 也干不了的，计算机中的程序称为 软件。
指令——执行某种操作的命令。 程序——完成某种功能的一组指令。 程序设计 ——编制解题程序的过程。
三、 单片机的发展历史和发展趋势
单片机一般又称为微控制器 Microcontroller Unit，（区 别于微处理器 Microprocessor Unit）, 单片机因为几乎都 应用于专用的嵌入式系统，所以又被称为嵌入式微控制器。 而微处理器则有我们熟知用于PC机的Intel Pentium等，也 有用于嵌入式系统的MIPS、Power PC等。
(7)其它方面：汽车电子、航空航天电子等，特 别适合于嵌入式微型机应用系统。
三、单片机应用系统的结构
1、基本系统
单片机+输入/输出 复位 设备无扩展的 ROM，
RAM，I/O等。
时钟
单
输入输出设备
片
机
2、扩展系统
单片机内部资源有限，要求较高的单片机系统需外扩 展ROM 、RAM、I/O ，甚至 A/D、D/A 等。
单片机原理及应用
2020年4月24日
2010年平均每人每天要接触多 达351个甚至更多个微控制器。
数据来源：SEMICO
单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域
2020年4月24日
课程性质、目的和任务
工科电类专业计算机应用课程之一，工科学 生应用计算机硬件知识、汇编语言程序设计 和电路理论进行综合设计的工程应用课程。
复位 时钟 电源
ROM
RAM
单
片
机 串行接口 并行接口
A/D BUS
D/A
微机与单片机的区别：
? 微型计算机：微处理器(CPU)、存储器、I/O 接口电路由总线有机地连接在一起的整体，称 为微型计算机。
? 单片机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接 口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上， 称其为单片微型计算机，简称单片机。
自动控制
单片机
数字逻辑电路
电路理论 微机原理
C语言
对单片机学习建议
1 对非计算机专业，学习本课程目的在于 应用单片机，学习原理主要是了解如何用
2 单片机是一块需编程的电路IC芯片 学习要硬件与软件兼顾，二者相结合
3 单片机是实践性较强的课程 通过大量的编程和实验才能真正单片机的应用
第一章 单片微型计算机概述及预备知识
87C51GB 8KB 256B 12,16 48
3
1 15 10 8 3
√
单片机主要生产厂家及产品
公司
Intel公司 Philips Motorala ATMEL MicroChip Zilog LG
典型产品系列
MCS-48 MCS-51 MCS-96 与MCS-51 兼容：P87 P89 MC68系列 与MCS-51 兼容 AT89XX PIC165X系列 Z8系列 GMS97CXX
? 3）高效。引入进程的管理调度系统，使系统运行更 加高效。在传统的单片机开发中大多是基于中断的前 后台技术，对多任务的管理有局限性。
? 2、硬件方面 ? 现在的8位单片机技术硬件发展的也非常得快，也
出现了许多功能非常强大的单片机。但是与 32ARM 相比还是有些差距吧。 ? ARM芯片大多把 SDRAM,LCD 等控制器集成到片 子当中。在 8位机，大多要进行外扩。
18800只电子管， 150平方米、30t、100kw、运算速
度为5000次/秒。
第二代计算机是晶体管时代 1957年美国研制了第一台晶体管计算机 TRANSACS-
1000；主存贮器为磁芯存贮器，辅存贮器为磁盘、软件 已开始使用高级程序设计语言和操作系统 。
第三代计算机是中、小规模集成电路时代 1964年IBM推出的IBM360
微机组成结构框图
单片机组成框图
新概念介绍：
嵌入式系统（Embedded System）
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件 硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积及 功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧 密耦合在一起的计算机系统。术语“嵌入式”反映了这些系 统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。 嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
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8KB 256B 12? 24 32
1、0 R 2、2436 R
3、(R)+3748 R
4、(R）- 4569 R 5、记录（R）结果 6、停止计算
若用电子计算机模拟上述解题过程，计算机 必须具 备以下条件： 1、机器内必须有相当于算盘的 运算器； 2、为了保存和记录原始数据、解题程序和运算的中 间结果，机器内必须有容量足够大的 存贮器； 3、必须按照解题程序指挥、控制各个部件协同工作 的控制器 ； 4、必须具备将数据和程序送入机器内部的 输入设备 和给出计算结果的 输出设备。
(MHz) 线 计数器 口 源 通道 通道 位 方式
8031AH
?
128B 12
8051AH 4KB 128B 12
8751BH 4KB 128B 12
32
2
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2
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15 0 0 ?
?
15 0 0 0 ?
15 0 0 2 ?
8032AH
?
256B 12
8052AH 8KB 256B 12
8752BH 8KB 256B 12
单片机和 ARM的区别
? 1、软件方面
? 这应该是最大的区别了。引入了操作系统。为什么引 入操作系统？有什么好处嘛？
? 1）方便。主要体现在后期开发，即在操作系统上直 接开发应用程序。不像单片机一样一切都要重新写。 前期的操作系统移植工作，还是要专业人士来做。
? 2）安全。这是LINUX的特点。LINUX的内核与用户 空间的内存管理分开，不会因为用户的单个程序错误 而引起系统死掉。这在单片机的软件开发中没见到过。
学习和掌握
? MCS-51系列单片机基本组成和工作原理 ? 单片机小系统的外围设计和软件编写 ? 能独立完成简单单片机系统的开发工作
涉及内容
? MCS-51的基本硬件结构 ? 指令系统 ? 汇编语言程序设计 ? 定时/计数器 ? 中断系统 ? 串行口 ? 存储器 ? 接口设计
单片机的作用
工业控制、智能仪表、通信系统、 数据采集、智能家电等应用
目前生产单片机的厂商主要有Intel公司、Motorola公司、
Philips公司、ATMEL公司、WinBond公司、Microchip公司、
AMD公司、Zilog公司等，产品型号规格众多，性能各具特色。
型号
ROM/ RAM 时钟速度 I/O 定时器/ 串行 中断 PCA A/D 保密 省电
EPROM
1、单片机的发展历史
第一阶段（1974~1976 ）： 单片机采用双片形式，即需另加其它外围电路才能构
成完整的微型计算机。 eg:仙童公司的 F8+3851
第二阶段（1976~1978 ）： 低性能的单片机阶段。单片机由一片芯片构成，性能
低。eg: MCS-48(Intel) ；8048，8035(I/O少，存贮 器容量小 )；
故障分散、资源共享 ) 系列化、标准化 ─ 多分支发展系列化，各种计算机硬、
软件标准化便于兼容和升级 智能化 ─ 模拟人类大脑思维和交流方式，多种处理能力
二、计算机的系统组成
电子计算机是模仿人脑部分功能的一种工具，故俗 称“电脑”。设想一下：人用算盘来计算 2436+37484569 的过程，把算盘记为 R，则计算过程为：
第四代计算机是大规模、超大规模集成电路时代 1971年IBM370 主要存贮器为半导体存贮器
电子计算机发展趋势
微型化 ─ 便携式、低功耗、高性价比 巨型化 ─ 尖端科技领域的信息处理，需要超大容量、高
速度 网络化 ─ 网络计算机和信息高速公路 多机系统─ 大型设备、生产流水线集中管理 (独立控制、
b、片内 EPROM 开始EEPROM 化。鉴于 EEPROM 中数 据写入后就能永久保存，因此，有的单片机将它 作为片内 RAM 使用，有的甚至作片内通用寄存器。
c、I/O数量、能力增强 （驱动能力，传输速度、控制能力 ）
（三）外围电路内装化
（四）低功耗化
（五）信息保密性
1.5 常用的单片机产品
第三阶段 （1978~ ）： 高性能单片机阶段。 CPU、并行口、串行口、定时器、
RAM、ROM、A/D、多级中断处理， RAM、ROM容 量大，I/O种类数量多，寻址范围大。
eg: MCS-51 —8031、Motorona —6801、Zilog— Z8
第四阶段 （1982~ ） 8位单片机巩固发展及 16位单片机推出。 eg: MCS-51 —8031 ， MCS-96—8096（8098）
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80C54 16KB 256B 12? 24 32
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87C54 16KB 256B 12? 24 32