第5章MCS51单片机外围模块及应用

MCS-51系列单片机系统及其应用实验四：时钟实验实验内容：在实验三的基础上，利用LED显示字型的功能，应用单片机的定时器及定时器中断功能编制一程序，让LED数码显示器上显示出按精确秒信号的节律变化的字型，即电子时钟。

实验目的：1：掌握在RAM区内开辟显示缓冲区的方法。

2：进一步熟悉用LED数码管显示字型程序的设计方法。

3：掌握定时器初始值的计算方法。

4：掌握定时器的用法以及定时器中断的控制。

5：明确中断子程序与一般子程序的区别及联系。

6：学会设计简单的数值比较程序，学会设计根据RAM中某一单元的内容进行查表的程序。

实验要求：1：设计程序时，应在内部RAM中开辟显示缓冲区，缓冲区内首先设置时钟的初始时间<12-00-00 ）。

2：利用定时器的计数溢出产生中断，从而产生秒信号。

3：将LED数字显示程序设计为子程序，将时、分、秒加“1”的溢出判断在中断服务子程序中进行，主程序完成初始化后一直调用显示子程序。

程序的设计思路参考如下：1：将内部的RAM中的78H—7FH这八个单元作为显示缓冲区，将时钟要显示的初值的数字<非字型代码）置入这八个单元中，等待显示子程序利用其中的数据去查出相应的字型代码，送出显示。

2：用有寄存器间接寻址功能的工作寄存器R0作为显示缓冲区的指示器，将显示缓冲区内的数据与查表类指令发生联系，以便按显示缓冲区内的数据查表。

3：主程序初始化时首先将定时器中断的总开关关闭，选择一个定时器，设定该定时器的工作方式，将该定时器的两个计数单元赋一预先设好的初始数据。

开启所有与所选择的定时器有关的中断开关，但不启动计数器，作好准备。

4：当主程序初始化完毕之后，开始调用显示子程序之前开启计数器，此时主程序即进入无休止的调用显示子程序的状态，随时准备着被定时器所中断。

5：在中断子程序的入口处若有必要保护主程序在中断时主要寄存器的状态，请务必执行堆栈以保护中断时CPU的现场。

并且关闭所选择的定时器的中断允许控制位，但不要让定时计数器停止计数，重新对定时器的定时单元进行赋值<与主程序初始化时所赋的值相同）。

MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院（系）电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要：该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块，每个模块各自可以成为独立的单元，也可以相互组合，可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。

将MCS-51 设计为多功能可编程接口，该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具，可以为他们提供不同的开发学习环境。

集成系统主要功能模块组成如下：+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS／2接口、继电控制模块等。

关键字：MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出（或数据总线）扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。

MCS-51单⽚机资料⼀、概述MCS-51单⽚机是把那些作为控制应⽤所必需的基本内容都集成在⼀个尺⼨有限的集成电路芯⽚上。

如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并⾏I/O⼝、串⾏⼝、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。

它们都是通过⽚内单⼀总线连接⽽成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯⽚的传统结构模式。

但对各种功能部件的控制是采⽤特殊功能寄存器（SFR）的集中控制⽅式。

（⼀）控制器控制器是单⽚机的指挥控制部件，控制器的主要任务是识别指令，并根据指令的性质控制单⽚机各功能部件，从⽽保证单⽚机各部分能⾃动⽽协调地⼯作。

单⽚机执⾏指令是在控制器的控制下进⾏的。

⾸先从程序存储器中读出指令，送指令寄存器保存，然后送⾄指令译码器进⾏译码，译码结果送定时控制逻辑电路，由定时控制逻辑产⽣各种定时信号和控制信号，再送到单⽚机的各个部件去进⾏相应的操作。

这就是执⾏⼀条指令的全过程，执⾏程序就是不断重复这⼀过程。

控制器主要包括程序计数器、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路及时序控制逻辑电路。

（⼆）存储器的结构MCS-51单⽚机存储器采⽤的是哈佛结构,即程序存储器空间和数据存储器空间截然分开,程序存储器和数据存储器各有⾃⼰的寻址⽅式,寻址空间和控制系统。

这种结构对于单⽚机⾯向控制的实际应⽤极为⽅便,有利。

在8051/8751弹⽚击中,不仅在⽚内集成了⼀定容量的程序存储器和数据存储器及众多的特殊功能寄存器,⽽且还具有极强的外存储器的扩展能⼒,寻址能⼒分别可达64KB,寻址和操作简单⽅便.MCS-51的存储器空间可划分为如下⼏类:1.程序存储器单⽚机系统之所以能够按照⼀定的次序进⾏⼯作,主要是程序存储器中存放了经调试正确的应⽤程序和表格之类的固定常数。

程序实际上是⼀串⼆进制码,程序存储器可以分为⽚内和⽚外两部分。

mcs-51单片机原理及应用教程MCS-51单片机是一种用于嵌入式系统的微处理器，它广泛应用于各种电子设备中。

本教程将介绍MCS-51单片机的原理和应用。

在接下来的内容中，我们将从基本概念开始，逐步深入了解MCS-51单片机的工作原理和常见应用。

1. 概述MCS-51单片机是由Intel公司于20世纪80年代推出的一种8位微处理器。

它包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口和定时器等功能模块，可以完成各种数据处理和控制任务。

2. 架构和指令集MCS-51单片机采用哈佛架构，即指令存储器和数据存储器分开存储的结构。

它的指令集包括基本指令、算术指令、逻辑指令和控制指令等，可以完成各种数据操作和控制流程。

3. 存储器和寄存器MCS-51单片机具有内部存储器和外部扩展存储器。

内部存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存储指令和数据。

此外，MCS-51单片机还包括多个特殊功能寄存器，用于存储控制和状态信息。

4. 输入/输出(I/O)MCS-51单片机具有多个I/O口，用于连接外部设备。

通过配置I/O口的输入和输出模式，可以实现与外界的数据交换和控制。

5. 中断和定时器MCS-51单片机支持中断功能，可以在特定条件下中断正在执行的程序，并转向处理中断程序。

此外，MCS-51单片机还包含多个定时器/计数器，用于生成精确的时间控制和测量。

6. 应用领域MCS-51单片机广泛应用于各种嵌入式系统中，包括家电、通信设备、汽车电子和工业控制等。

它的低成本、低功耗和高可靠性使其成为许多应用场景的首选。

综上所述，MCS-51单片机是一种功能强大的嵌入式微处理器，具有丰富的功能和广泛的应用领域。

通过学习MCS-51单片机的原理和应用，我们可以更好地理解和应用该技术，为嵌入式系统的开发和设计提供支持。

单片机原理及应用教程第一章单片机概述1.填空题(1)单片机是把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器CPU、_____、_____、_____、 _____以及_____等集成在一块芯片中，构成一个完整微型计算机。

(2)根据片内ROM的结构，单片机常可分为3类。

MCS,51中的8031属于_____，8051属于_________ ,8751属于_________。

(3)按照CPU对数据的处理位数，单片机通常可分为:,位机、_____、_____、和_____。

(4)单片机正朝着__________、__________、外围电路的内装化__________以及__________、__________等方向发展。

(5)单片机与微处理器追求的目标相比，微处理器更侧重于__________和__________，而单片机更侧重于__________和__________。

2.选择题(1)可以表示单片机的缩略词是__________。

A(MPU B. MCU C. WDT D. PWM (2)不属于单片机系列的是__________.A. MCS-96B. 80C51C. 80X86D. M68HC11(3)Atmel公司典型的单片机产品系列是__________。

A(AT89 B. M68300 C. PIC D. SH 3.判断题(1)单片机就是CPU，CPU就是单片机。

( ) (2)在浏览单片机系列选型表时，应注意单片机中CPU对数据的处理能力和芯片内部所有包含的在资源等两个方面。

( ) (3)由于16位和32位单片机具有很多有点，因为8位单片机目前已被淘汰。

( ) 4.简答题(1)单片机有哪些特点,(2)单片机内部一般有哪些功能部件,各功能部件的作用是什么,(3)单片机主要应用领域有哪些,第二章 MCS—51单片机的结构1.填空题(1)若不使用MCS-51片内存储器引脚必须接__________。

单片机原理与应用实验报告学校：合肥工业大学姓名：吕增威学号：班级：计算机科学与技术08-03班目录前言 ------------------------3 第一章 MC51 单片机原理及应用软件实验实验1：系统认识实验--------------------6实验6：数据排序实验（验证性）---------- 11第二章 MC51 单片机原理及应用硬件实验实验1：广告灯实验----------------------15实验2：P1 口实验（验证性）-------------21实验16：串口转并口实验 ----------------32 实验心得与体会---------------37前言一．单片机原理实验的任务单片机原理实验是单片机原理及应用课程的一部分，它的任务是：1.通过实验进一步了解和掌握单片机原理的基本概念、单片机应用系统的硬件设计及调试方法。

2.学习和掌握单片机应用系统程序设计技术。

3.提高应用计算机的能力及水平，提高逻辑动手能力。

二．实验设备单片机实验所使用的设备由计算机、单片机实验开发系统（，其中计算机是软件开发平台，主要完成程序编辑、编译、下载程序等任务；单片机实验开发系统是硬件开发平台，是基于51/196 单片机的扩展实验系统。

计算机和单片机实验开发系统之间是通过RS232 串行接口进行通信的。

单片机实验开发系统配有开关电源、单片机、晶振、存储器、可编程并行接口芯片、键盘显示控制芯片、24 键键盘、六位LED 数码管显示、A/D 及D/A 转换芯片、简单输出口2个、简单输入口1 个、逻辑电平输入开关、发光二极管显示电路，并配有小直流电机、步进电机、继电器、音响等驱动电路。

在计算机软件的控制下可完成单片机基本实验及综合3设计性实验项目。

所有的MCS51 单片机原理及应用课程实验都是在这套实验系统上完成的。

Keil与Proteus的联合使用: Keil C51 6.02的使用:1.打开Keil,新建一个程序文件(File--New),在上面输入要调试的程序,保存为*.asm格式;2.新建一个工程(project--Newproject),保存，在CPU选项了选择Atmel--AT89C51,点击确定，在弹出的选项框中选择“否”。

MCS-51系列单片机及其应用教学设计1. 前言MCS-51系列单片机由英特尔公司于1981年推出，是目前应用最广泛的单片机之一。

它具有低功耗、可编程性、操作简便等特点，被广泛应用于各种嵌入式系统中。

本文主要介绍MCS-51系列单片机的相关知识和其在教学中的应用设计。

2. MCS-51系列单片机概述MCS-51系列单片机是一种8位微控制器，由英特尔公司推出并于1987年过期的。

目前，其他公司也生产了兼容MCS-51系列单片机的芯片。

MCS-51芯片由CPU、RAM、ROM、IO口、串口和定时器组成，其特点是可编程和自身包含各种数字和模拟接口。

2.1 CPUMCS-51系列单片机采用8051CPU，其数据处理能力和调用性能较强。

2.2 RAMMCS-51系列单片机的RAM可以容纳不同容量的RAM。

其中部分RAM可以用于寄存器和堆栈，另一些RAM可用于存放运行程序的临时变量和数据等。

2.3 ROMMCS-51系列单片机的ROM用于存储程序代码。

由于ROM是只读存储器，因此程序代码无法改变，只有运行时可以读取。

2.4 IO口MCS-51系列单片机的IO口主要用于输入输出。

其输入通道可以用于读取传感器数据，其输出通道可以用于驱动电机或其他设备的运作。

2.5 串口MCS-51系列单片机的串口包括UART（异步串行通信器）和SPI（串行外设接口）。

UART用于串行通信，而SPI用于与外部设备通信。

2.6 定时器MCS-51系列单片机的定时器用于定时的时钟工作。

在实际应用中，可以使用定时器来产生各种PWM信号，同时也可以用于计时等操作。

3. MCS-51系列单片机在教学中的应用在教学中，我们可以使用MCS-51系列单片机来制作各种实验项目。

这些项目可以涉及到控制LED灯、蜂鸣器、电机、显示屏等各种设备，实现不同的功能。

以下是一些可以使用MCS-51系列单片机实现的教学项目：3.1 单个LED灯控制通过MCS-51系列单片机的IO口，我们可以控制单个LED灯的开关。