MCS51单片机原理与应用

MCS-51单片机原理与应用教学设计介绍MCS-51单片机是一种微型计算机芯片，广泛应用于许多嵌入式系统中。

单片机课程是电子信息类专业的重要课程之一，是培养学生嵌入式系统设计能力的基本环节，也是学生熟练掌握C语言编程技能的关键课程。

本文主要介绍MCS-51单片机原理与应用教学设计的相关内容。

教学目标本教学设计旨在通过讲解MCS-51单片机的基本原理及其应用，培养学生以下几个能力：1.理解MCS-51单片机的基本架构和指令系统。

2.掌握MCS-51单片机的编程工具和编程方法，熟练使用Keil软件。

3.能够完成基本的嵌入式系统设计和开发任务，包括输入输出控制、中断处理、定时器计数、串口通信等。

4.能够将所学知识应用于具体的嵌入式系统设计任务中，并在实践中不断提高自己的技能和分析问题的能力。

教学内容第一章：MCS-51单片机体系结构1.1 MCS-51单片机的基本组成介绍MCS-51单片机的基本构成和各部分的功能，包括CPU、存储器、输入输出接口等。

1.2 MCS-51单片机的寄存器介绍MCS-51单片机的寄存器及其作用，包括通用寄存器、特殊功能寄存器、状态寄存器等。

1.3 MCS-51单片机的指令系统介绍MCS-51单片机的指令系统，包括指令格式、指令类型、指令执行时间等。

第二章：Keil软件的使用2.1 Keil软件的介绍介绍Keil软件的基本功能和使用方法。

包括新建、编译、下载和调试程序等。

2.2 Keil软件的项目管理介绍Keil软件的项目管理功能，包括添加、删除、修改源文件，设置编译选项等。

2.3 Keil软件的调试功能介绍Keil软件的调试功能，包括单步执行、断点调试、变量监视等。

第三章：MCS-51单片机的应用3.1 输入输出控制介绍MCS-51单片机的输入输出控制方法，包括端口输入输出、LED和数码管控制等。

3.2 中断处理介绍MCS-51单片机的中断处理机制，包括硬件中断和软件中断，中断优先级等。

单片机原理与应用及c51程序设计答案【篇一：单片机原理与c51语言程序设计与基础教程_课后习题答案】p> 习题填空题1．一般而言，微型计算机包括、四个基本组成部分。

2．单片机是一块芯片上的微型计算机。

以地应用范畴。

3．atmel 公司生产的cmos型51系列单片机，具有代替rom作为程序存储器，4．单片机根据工作温度可分为、和三种。

民用级的温度范围是0℃一70℃，工业级是-40℃~85℃，军用级是-55℃-125℃(不同厂家的划分标推可能不同。

5．在单片机领域内，ice的含义是。

选择题1．单片机的工作电压一般为v？a 5vb 3vc 1vd 4v2．单片机作为微机的一种，它具有如下特点：a 具有优异的性能价格比b 集成度高、体积小、可靠性高c 控制功能强，开发应用方便d 低电压、低功耗。

3．民用级单片机的温度范围是：a -40℃~85℃b 0℃一70℃c -55℃-125℃d 0℃一50℃4．mcs-51系列单片机最多有a 3b 4c 5d 65．下列简写名称中不是单片机或单片机系统的是a mcub scmc iced cpu问答题1．单片机常用的应用领域有哪些？2．我们如何学习单片机这么技术？3．单片机从用途上可分成哪几类？分别由什么用处？填空题1．运算器、控制器、存储器、输入输出接口2．单片机嵌入式系统3． mcs-51flash rom4．民用级(商业级)工业级军用级5．在线仿真器选择题1、a2、abcd3、b 4、c5、d问答题1．单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：（1）在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

MCS-51单片机原理 应用小结一 什 是单片机MCS-51单片机系统结构MCS-51 储器 布尔处理器四 MCS-51指 系统五 MCS-51中断系统六 MCS-51的定时器/计数器七 MCS-51的串行通信口八 MCS-51的汇编语言程序 计基础九 MCS-51系统的 能扩展一 什 是单片机一 什 是单片机•它是将组成微型计算机所必须的部件 中央处理器C弃栈 程序 贮器 R适退) 数据 贮器 RA退) 输入/输出 I/适)接口 定时/计数器 串行口 系统总线等 集成在一个超大规模集成电路芯片MCS-51单片机系统结构•MCS-51硬件配置基本配置–8 CPU–振荡器和时钟电路–片内4K/8K 节ROM/EPROM 128/256 节RAM –可寻址外部程序 储器和数据 储器各64K 节– 十多个特殊 能寄 器(SFR)–32线并行I/O接口–2/3个片内16 定时器/计数器–片内中断处理系统 5/6个中断源 2个优先 –1个片内全 工串行I/O口– 处理 能弃代.代弃代.代--弃代.7弃以.代弃以.代--弃以.7VccVssMCS-51单片机内部硬件结构PCONSCON TMOD TCON 弃令.代弃令.代--弃令.7弃3.代弃3.代--弃3.7弃SE送ALE/EARS标下标AL令下标AL以TH0TL0TH1TL1T2CONTH2TL2RCAP2L RCAP2H SBUF IE IP中央处理器(CPU)• 8051的 心部件是一个8 CPU,它是 8051的指挥中心 执行机构 读入和分 析 条指 控制单片机的各个部件执 行制定的操作 它是由8 算术/逻辑运算 部件ALU 布尔处理器 定时/控制部件 和若 寄 器等 要部件组成• 算术/逻辑运算部件ALU– ALU包括运算器 布尔处理器 累 器A 寄 器B 暂 器 程序状态 PSW寄 器等 – 能是实 数据的算术/逻辑运算 变 处理 和数据传 等操作 + – 核 ÷算术运算 或 非 或 逻辑运算 循 移 处理 – 8051的指 码 超过3 节 当 频12MHZ时 指 的执行时间 1us(64条) 2us(45条) 乘 除法指 4us•用寄 器 8051内部有工作寄 器 –累 器A(8 )器用寄器和特殊能寄–寄 器B(8 ) –数据指针DPTR(16 –程序状态Cy AC) )OV — PPSW(8F0RS1 RS0–堆及指针SP8)• 单片机时钟电路振荡器输出信号向CPU提供两相时钟信号 提供两相时钟信号MCS-51单片机各种周期的相互关系 单片机各种周期的相互关系 一个机器周期=6个状态=令以个振荡周期指 机器周期 周期 机器周期XTAL2 (OSC)S4 S1 S3 S5 S6 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P2振荡周期 时钟周期MCS-51取指 执行时序图 取指/执行时序图 取指S1 P1 P2 OSC ALE 读操作码 S1 S2 S3 单 节单周期指 例 读 一个操作码(丢 S5 S6 ) 读 S1 一个操作码 S2 P1 P2 S3 P1 P2 S4 P1 P2 S5 P1 P2 S6 P1 P2 S1 P1 P2 S2 P1 P2 S3 P1 P2 S4 P1 P2 S5 P1 P2 S6 P1 P2<A>S4 INC A读操作码 S1 <B> S2 S3 节单周期指 例读第个节 S6读 S1一个操作码S4 S5 ADD A,DATA读操作码 S1 单 节 S2 S3 周期指 例读一个操作码(丢 S6) S1 S2 S3 S4 S5 S6<C>S4 S5 INC DPTR读操作码 S1 <D> 节 S2 S3 周期指 例读一个操作码(丢)无取指 S1 S2无 ALE S3 S4 S5 S6S4 S5 S6 MOVX A,@DPTRMCS-51 并行I/O口结构• MCS-51单片机有4个 向并行的8 I/O口P0～ P3 可并行输入或输出8 数据 可按 使用• 8051有4个8 并行 I/O 接口 各 特殊的电路结构 有自 的锁 器 输出驱动和输入缓 器 种结构在输出时锁 即输出新数据之前通道口 的数据保持 变 • 扩展外部 能时 P0 P1 P2均可做 型I/O口 使用 P3作做 型I/O口和第 特殊 能口用 当 外部 能扩展时 P0口做 8 地址和数据总线复 用 P2口做高8 地址 P1口 型I/O端口• P0口地址/数据复用总线口 控制信号为1，输出的地址数据通过 过 相器驱动T2 一般I/O口控制信号 0 拉电阻 门输出 0使T1截 ,输出 漏极开漏电路 需外接门驱动T1,同时通地 /数 址 据 读 器 寄控 制VCC & T1 P0.X引 脚1内 总 部 线 D锁 CL 写 器 锁器 QT2/Q读 脚 引• P0口– 除了读引脚操作外 写入操作可读锁器实读锁器—修改—再– P0口 问外部 储器时是地址/数据复用总线口 真 做通用I/O口是准 向 由输出状态变 输入时 置锁 输入 输出 能驱动8个TTL负载 – 一般P0做地址/数据复用总线口 就 自动置成地址/数据复用总线口向I/O口 器 1再能再做通用I/O口时用复• P2口–当系统外部 能扩展时 P2口输出高8 地址 时 能再做 通用I/O口使 扩展时可做通用I/O口 输出 能驱动4个TTL 负载 当开关接通地址信号，地址信号通过 相器驱动T1，输出到 引脚 当开关接通Q，进行通用I/O口操 属于准 向口，由输出转为 输入状态时，必须先置位锁存器使T1截止 P2口内部有上拉电阻控 制 地 址 读 器 寄 P2.X引 脚 内 总 部 线 D锁 CL 写 器 锁器QVCCT1/Q读 脚 引• P1口–P1是 准的8 TTL负载 准 向并行通用I/O口 输出 能驱动4个VCC 读 器 寄 P2.X引 P1.X引脚 脚 内 总 部 线 D锁 CL 写 器 锁器 QT1/Q读 脚 引• P3口–P3是 变 能口 即可做8 准 向并行通用I/O口 能 输出 能驱动4个TTL负载 又 有第VCC 读寄 器变 能输出P3.X 引脚 内部总线 D CL 写锁 器 Q /Q T1读引脚变能输入线 P3.0 P3.1引脚 10 11 12 13 14 15 16 17 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD第二能P3 口 的 第 二 功 能 表串行输入口 串行输出口 外部中断0 外部中断1P3.2 P3.3P3.4 P3.5定时器0的计数输入定时器1的计数输入P3.6 P3.7外部数据储器写脉外部数据储器读脉并行I/O口的读-修改-写操作• 读-修改-写操作– 个并行I/O口均有读引脚和读锁 器两种读方式 MCS-51 有些指 是读引脚内容 有些是读锁 器内容 –读锁 器指 是从锁 器种读出内容 进行处理 然 再写 入锁 器 称 读—修改—写操作 当指 的目的操作数 某个I/O口或 中的某一 时 该指 读的是锁 器内容 – 有该 能的指 有• • • • • 逻辑 逻辑 或 增 指 循 判跳 清0指 ANL P1,A 逻辑或 XOR P1,A 取 INC P2 指 DJN不 P3,LABEL 传 指 CLR P1.0 置 指 ORL P1,A CPL P3.0 DEC P2 MOV P1.0,C SETB P1.0并行I/O口结构—总线• 总线–当 问外部 储器时 P2口输出高8 地址 P0输 出 8 地址 通过ALE信号将P0口的 8 地址锁 到外部地址锁 器 P0口接收数据作准备 /PSEN用于 问外部程序 储器 问外部数据 储器时 执行MOVX指 P3口自动产生/RD和/WR 信号允许对外部数据 储单元进行读写• MCS-51 节电运行方式待机(休闲) 待机(休闲)方式 Idle耗运行方式掉电保护方式 掉电保护方式 弃owe⒈ Down 在三cc=5三 fo⒉c=令以退Hz条件 fo⒉c=令以退Hz条件常工作时电流 以代mA 待机(休闲) 待机(休闲)方式时电流 5mA掉电保护方式时电流仅75 掉电保护方式时电流仅75µA两种弃C适送S退适D耗工作方式由电源控制寄双 双 双 GF令器弃C适送确定 器弃C适送确定 弃C适送GF代 弃D IDL中 S退适D 波特率倍增 在串行通信中使用 GF令 GF代 GF令 GF代 通用 志 弃D 掉电方式控制 弃D=令 弃D=令 进入掉电工作方式 待机(休闲) IDL 待机(休闲)方式控制 , IDL=令 IDL=令,进入待机工作方式待机休闲方式方式状态 待机 休闲 方式状态 ●片内时钟仅向中断源提供 余被阻断 器和片内RA退 RA退状态保持 ● 弃C 特殊 能寄 器和片内RA退状态保持 I/适引脚端口值保持原逻辑值 ● I/适引脚端口值保持原逻辑值 ● ALE 保持逻辑高电 ● C弃栈 工作 但中断 能继续 在 状态进入 待机 休闲 状态进入 只要使弃C适送 弃C适送中 置令 只要使弃C适送中IDL 置令 待机 休闲 状态 出 产生中断 复变掉电保护方式掉电保护方式状态 掉电保护方式状态 ●片内振荡器停振 所有 能部件停 片内RA退数据信息保 RA退数据信息 ●片内RA退数据信息保 变 ● ALE 弃SE送 电 三cc可降至 可降至以三 ● 三cc可降至以三 但 能真 掉电 掉电保护状态进入 掉电保护状态进入 只要使弃C适送中 只要使弃C适送中弃D 弃C适送 置令 置令工作掉电保护状态 出 片内RA退 RA退数据 唯一方法是硬件复 复 片内RA退数据 变 特殊 能寄 器内容按复 状态初始化MCS-51 储器 布尔处理器MCS-51：程序存储器 数据存储器分为两个独立存储器逻辑空间，各有自己的寻址系统 控制信号和功能，分开编址，称为哈 结构•MCS-51的 储空间分 类–片内 片外统一编址的64K 节程序 储器空间–64K 节的外部数据 储器地址空间–128/256 节的内部程序 储器空间 中包括特殊 能寄 器特殊 能寄 器SFR 80H FFH 80H 88H 90H 98H A0H A8H B0H B8H D0H E0H F0H 特殊功能寄存器中位寻址外部RAM (I/O 口地址)FFFFH FFFFH 外部ROM 通用RAM 区00H 1FH 20H 2FH30H 7FH 0000H 内部数据 储器 a 外部数据 储器 b 内部ROM (EA=1)外部ROM(EA=0)0000H 0000H0FFFH 0FFFH1000H程序 储器c工作寄 器区MCS-51单片机 储器结构寻址区128BRAM•MCS-51的程序 储空间–MCS-51 置16 的程序计数器PC,可寻址64K 节程序 储器空间.–8051/8751片内4K 节的ROM/EPROM;8052片内8K 节的ROM/EPROM;8031/8032无内部程序 储器;–/EA引脚 高电 ,CPU首先 问内部程序 储器, 问超过4K(8K) 节的程序 储器时, CPU自动转向 问外部程序 储器,/PSEN输出有效信号.–/EA引脚 电 , CPU只 问外部程序 储器.–程序 储器的某些单元 用于某些特定的程序段 •0000H—0002H 程序的起始•0003H—0032H 中断服 程序中断源首地址外部中断0(/INT0)0003H定时器0溢出中断000BH外部中断1(/INT1)0013H定时器1溢出中断001BH串行口中断0023H定时器2溢出002BH个中断只保留8个单元,一般 够存放中断服务程序,常用转移指令转向实际的中断服务程序段.MCS-51的数据存储器MCS-51的数据存储器也分为内部和外部,分别用MOV和MOVX 指令访问.特殊 能寄 器FFH 90H 98H A0H A8H B0H B8H D0H E0H F0H 特殊功能寄存器中外部RAM (I/O 口地址)FFFF H SFR 通用RAM 区00H 1FH 20H 2FH 30H 7FH 80H 80H 88H 位寻址0000H内部数据 储器 a 外部数据 储器b工作寄器区寻址区128BRAM内部数据存储器的空间分配内部数据 储器中的 地址特殊 能寄 器地址及 能表•外部程序 储器 问–对于8051/8751/8052/8752片内4K/8K 节的程序 储器外, 可扩展60/56K程序 储器;对于8031/8032无内部程序 储器,必须全部由外部配置,一般选用EPROM;–若 地址程序段在片内,/EA引脚 高电 ,CPU 从0000H 问内部程序 储器,程序执行超过4095/8191单元 , CPU自动转向 问外部程序 储器,内部和外部 问速度相 .若无外部程序 储器, 4095/8191单元 能有数据.•外部程序 储器 问–CPU 问外部程序 储器时,PC的 8 地址由P0口输出,高8 地址由P2输出.从外部程序储器读入的指 由P0口输入.–/ALE 地址锁 信号, 个机器周期出 两次,只有 问外部数据 储器时才 一次.因/ALE信号 振频率的1/6,实际应用中可借用作定时信号.–/PSEN是 问外部程序 储器的 用选通信号, 电 有效. 个机器周期有效两次.•外部数据 储器 问–MCS-51片内配置128/256 节的RAM,可 据需要扩展至64KRAM–CPU 问外部数据 储器的地址由数据指针DPTR或工作寄 器Ri提供, Ri提供8 地址,由P0口输出; DPTR提供16 地址,由P0口输出DPL,DPH由P2输出.读写操作的数据由P0口输入/输出.– 问外部RAM的读/写选通信号由/RD /WR提供– 问内部 是外部RAM是通过 的指 来区别 问内部RAM选用MOV类指 问外部RAM选用MOVX指MOVX A @Ri/ MOVX A @DPTR,MOVX @Ri,A/ MOVX @DPTR,A–由于 问外部程序或数据 储器各有 的选通信号 提供 问的地址单元 从而在结构 把程序 储器和数据 储器分开•外部扩展地址/数据总线–P0口既是 8 地址总线,又是8 数据总线,分时复用,P2口 高8 地址总线,从而形成了16地址总线和8 数据总线.ALE /PSEN 及P3口的一部分组成控制总线 形成总线结构–P0口分时复用 有 向 能 需外接 拉电阻–一旦外部扩展 储器 P2口 能作一般I/O口使用•MCS-51单片机有7种基本寻址方式序号寻址方式相应 储器 寄 器空间1寄 器寻址R0—R7，Acc，B，Cy，DPTR2直接寻址内部RAM 128 节和特殊 能寄 器3寄 器间接寻址内部RAM(@R1,@R0,SP)外部RAM(@R1,@R0,@DPTR)4立即寻址程序 储器立即数5基址寄 器 变址程序 储器(@A+DPTR,@A+PC)寄 器间接寻址6相对寻址有效地址=PC当前值 基址+偏移量7 寻址内部RAM和特殊 能寄 器的可 寻址单元–布尔 处理器了更好地 面向测控系统 MCS-51系列单片机内部 置有完整的 能极强的 处理器 被誉 有 CPU的单片机累 器, 寻址寄 器, 寻址I/O口, 寻址内部RAM, 寻址指 ,程序 储器等组成MCS-51的 处理器对 个 单元可 进行置 ,清零,求 ,传 ,判跳和逻辑运算.操作结果一般 于 累 器中.四 MCS-51指 系统MCS-51 指 系统指 系统 数据传 类指 数据传 类指。

单片机原理与应用试题（含答案）一、单选题（共64题，每题1分，共64分）1.MCS-51单片机有( )个中断优先级别。

A、1B、2C、3D、4正确答案：B2.MCS-51单片机有中断源( )。

A、5个B、2个C、3个D、6个正确答案：A3.当外部中断1发出中断请求后，中断响应的条件是( )。

A、EX1=1B、IE=0x84C、ET1=1D、IE=0x81正确答案：B4.MCS-51单片机的4个并行I/O端口作为通用I/O端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是( )。

A、P0口B、P1口C、P2口D、P3口正确答案：A5.MCS-51单片机指令系统中，求反指令是( )。

A、CPL AB、RLC AC、CLR AD、RRC A正确答案：A6."对两个数组a和b进行初始化Char a[ ]=" ABCDEF" Char b[ ]={ ´A´，´B´，´C´，´D´，´E´，´F´}；则以下说法正确的是( )。

"A、a与b 数组完全相同B、a与b 数组长度相同C、a与b 数组中都存放字符串D、a比b 数组长度长正确答案：D7.定时/计数器0中断入口地址为( )。

A、0003HB、000BHC、0013HD、001BH正确答案：B8.定时器/计数器T0的中断服务程序入口地址是( )。

A、0003HB、000BHC、0023HD、001BH正确答案：B9.MCS-51单片机响应中断的过程是( )。

A、断点PC自动压栈，对应中断矢量地址装入PCB、关中断，程序转到中断服务程序C、断点压栈，PC指向中断服务程序地址D、断点PC自动压栈，对应中断矢量地址装入PC，程序转到该矢量地址，再转至中断服务程序首地址正确答案：D10.在MCS-51单片机系统中，若晶振频率为12MHz，一个机器周期等于( )μs。

《单片机原理及应用》习题一、填空1、MCS-51单片机访问外部存储器时，利用 ALE 信号锁存来自 P0 口的低8位地址信号。

2、MCS-51系统中，当PSEN 信号有效时，表示从P0口稳定地读入了 低8位地址 。

3、通常单片机上电复位时PC=0000H ，SP= 07H ；而工作寄存器则缺省采用第 00 组，这组寄存器的地址范围是从 00H~07H 开始。

4、MCS-51单片机的存储器从物理结构上可划分 4 个空间，从逻辑上分别可划分 3 个空间。

5、MCS-51单片机8031中有 2 个16位的定时/计数器，可以被设定的工作方式有 4 种。

6、MCS-51有 5 中断源，有 2 中断优先级，优先级由软件填写特殊功能寄存器 加以选择。

7、当/EA 接地时，MCS-51单片机将从_ 外部程序的存储器_____的地址0000H 开始执行程序。

8、中断请求信号有 电平 触发和 边沿 触发两种触发方式。

9、用串行口扩展并行口时，串行接口的工作方式应选为 0 。

10. MCS －51复位后·CPU 从 0000 H 单元开始执行程序。

·SP 的内容为 07 H , 第一个压入堆栈的数据将位于 片内 RAM 的 08 H 单元。

·SBUF 的内容为 不定 。

·ADDC A , #54H 指令执行后 , PSW 寄存器的内容将等于 01 H 。

11. 8051AH·片内设置有4KB 的ROM , 当EA 端保持高电平时 , PC （程序计数器）值超过 OFF H时 , 将自动转向执行外部程序存储器的程序。

·可做通用I/O 的至少有＿P1＿口的8条I/O 线。

＿P0＿口作地址/数据总线, 传送地址码的＿低＿8位 , ＿P2 口作地址总线 , 传送地址码的高＿＿8位。

12．存储器组织·8051片内RAM 有 128 个字节 , 片外RAM 寻址范围为 64K 个字节。

单片机原理与应用试题及答案一、单选题（共64题，每题1分，共64分）1.MCS-51单片机的中断源全部编程为同级时，优先级最高的是( )。

A、/INT1B、TIC、串行接口D、/INT0正确答案：D2.MCS-51单片机的两个定时器/计数器作定时器使用时，其TMOD的D6或D2位应分别为( )。

A、D6=0，D2=0B、D6=1，D2=0C、D6=0，D2=1D、D6=1，D2=1正确答案：A3.用8051单片机的定时器/计数器T1作定时方式，用方式1，则工作方式控制字为( )。

A、10HB、05HC、50HD、01H正确答案：A4.某种存储器芯片是8KB*4/片，那么它的地址线是( )根。

A、11根B、12根C、15根（原为13）D、14根正确答案：C5.AT89C51单片机中，唯一一个用户可使用的16位寄存器是( )。

A、PSWB、ACCC、SPD、DPTR正确答案：D6.以下不是构成控制器部件的是( )。

A、程序计数器B、指令寄存器C、指令译码器D、存储器正确答案：D7.定时器/计数器T0的中断服务程序入口地址是( )。

A、0003HB、000BHC、0023HD、001BH正确答案：B8.在计算机中“A”是用( )来表示。

A、BCD码B、二—十进制C、余三码D、ASCII码正确答案：D9.单片机能直接运行的程序叫( )。

A、编译程序B、汇编程序C、源程序D、目标程序正确答案：D10.要使MCS-51单片机能够响应定时器/计数器T0中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内部是( )。

A、98HB、84HC、42HD、92H正确答案：D11.P0口作输出用途时必须( )。

A、相应端口先置1B、相应端口先置0C、外接下拉电阻D、外接上拉电阻正确答案：D12.在C51语句的if 语句中，用作判断的表达式为( )。

A、关系表达式B、逻辑表达式C、算术表达式D、任意表达式正确答案：D13.MCS-51单片机内部有( )个定时器\计数器。

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。

第一章思考题及习题1-1请写出下列各十进制数在八位微型机中的原码、反码和补码形式：（1）X＝十48 （2）X＝＋123 （3）X＝－34 （4）X＝－1151-2将下列数看作八位微型机中带符号数的原码、反码和补码时，写出相应的真值：（1）B （2）B （3）B （4）B1-3写出下列各数的BCD码：（1）47 ---47H 0100 0111B （2）78 --78H 0111 1000B（3）1996 --1996H 0001 1001 1001 0110B （4）115 --115H 0001 0001 0101B 1-4 用十六进制形式写出下列字符的ASCll码：1-5将下列数据进行加法和减法运算，写在前面的数为被加数或被减数（写出竖式）。

（1）97H和OFH （2）0A6H和33H （3）0F3H和0F4H （4）0B6H和0EDH 一、加法（1）97H和OFH被加数 1 0 0 1 0 1 1 1 B =97H加数0 0 0 0 1 1 1 1 B =0FH+和 1 0 1 0 0 1 1 0 B =A6HC8=0 ,C7=0 0V =0 ,CY =0分析：无符号数：CY=0, 97H+0FH=0A6H=166 ∵151+15=166带符号数：OV=0, 97H+0FH=0A6H 真值=-5AH=-90 ∵-69H+15=-105+15=-90 （2）0A6H和33H被加数 1 0 1 0 0 1 1 0 B =A6H加数0 0 1 1 0 0 1 1 B =33H+和 1 1 0 1 1 0 0 1 B =F9HC8=0 ,C7=0 0V =0 ,CY =0分析：无符号数：CY=0, A6H+33H=0D9H=217 ∵166+51=217带符号数：OV=0, A6H+33H=0D9H 真值=-27H=-39 ∵-5AH+51=-90+51=-39（3）0F3H和0F4H被加数 1 1 1 1 0 0 1 1 B =F3H加数 1 1 1 1 0 1 0 0 B =F4H+和 1 1 1 1 0 0 1 1 1 B =E7HC8=1 ,C7=1 0V =0 ,CY =1分析：无符号数：CY=1, F3H+F4H=100H+0E7H=1E7H=487 ∵243+244=487带符号数：OV=0, F3H+F4H=0E7H 真值=-19H=-25 ∵-13+(-12)= -25（4）0B6H和0EDH被加数 1 0 1 1 0 1 1 0 B =B6H加数 1 1 1 0 1 1 0 1 B =EDH+和 1 1 0 1 0 0 0 1 1 B =A3HC8=1,C7=1 0V =0 ,CY =1分析：无符号数：CY=1,B6H+EDH=100H+0A3H=1A3H ∵182+237=419带符号数：OV=0, B6H+EDH=0A3H 真值=-5DH=-93 ∵-4AH-13H=-74-19=-93二、减法：（1）97H和OFH被减数 B－减数 B求补B 取反＋ 1 加1＋ B进位差 B分析：无：CY=/C8=/1=0,∵97H-0FH=88H, 151-15=136带：C8=1,C7=1 OV=0, ∵97H-0FH=88H, 真值=-78H=-120 ∴-105-15=-120（2）0A6H和33H被减数 B－减数 B求补B 取反＋ 1 加1＋ B差 B分析：无：CY=/C8=/1=0,∵0A6H-33H=73H, 166-51=115带：C8=1,C7=0,OV=1, ∵0A6H-33H=63H, OVER ∴-90-51=-141<-128 （3）0F3H和0F4H被减数 B－减数 B求补B 取反＋ 1 加1＋ B差 B分析：无：CY=/C8=/0=1,∵0F3H-0F4H=-100H+0FFH=-1带：C8=0,C7=0,OV=0, ∵0F3H-0F4H=0FFH, 真值=-（00H-0FFH）=-1（4）0B6H和0EDH被减数 B－减数 B求补B 取反＋ 1 加1＋ B差 B分析：无：CY=/C8=/0=1,∵0B6H-0EDH=-100H+0C9H=-37H=-55带：C8=0,C7=0,OV=0, ∵0B6H-0EDH=0C9H, 真值=-（00H-0C9H）=-37H=-551-6完成下列数据的乘除运算，写在前面的数为被乘数或被除数（写出竖式）。

mcs-51单片机原理
MCS-51单片机原理概述
MCS-51单片机是一种经典的8位单片机，由Intel公司于20
世纪80年代开发。

它采用CISC（复杂指令集计算机）架构，内置了大量的功能模块，如中央处理器、内存、输入输出接口等。

MCS-51单片机广泛应用于嵌入式系统中，可用于控制、
监测、通信等各种应用场景。

MCS-51单片机的核心是8051系列的中央处理器，它是一个8
位的寄存器-累加器结构，具有128字节的内部RAM和4KB
的内部ROM。

8051中央处理器支持多种指令集，包括数据传
输指令、逻辑运算指令、算术指令等，使得程序编写更加灵活和高效。

除了中央处理器，MCS-51单片机还包括一些重要的外设模块。

其中，I/O口模块用于与外部设备进行数据交互，可以输入、
输出数字信号。

定时器模块通过产生定时信号来进行时间控制。

串行通信接口模块可用于与其他设备进行串行通信，如UART （通用异步收发器）。

此外，MCS-51单片机还可以连接外部
存储器，使得处理器的存储容量得到扩展。

MCS-51单片机的工作原理是根据程序存储在ROM中的指令
依次执行。

程序的执行过程由基于中央处理器的控制器和各个外设模块共同完成。

控制器从ROM中获取指令，将其解码为
相应的动作，并通过总线系统与各个外设模块进行数据传输。

通过不断执行指令，单片机可以实现各种功能。

总之，MCS-51单片机是一种高度集成的8位单片机，具有强
大的功能和灵活性。

它通过中央处理器和外设模块的协同工作，实现了各种嵌入式系统的控制和通信功能。

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”。

MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计介绍MCS51单片机是最为常见的嵌入式系统设计所使用的微控制器之一。

它是英特尔公司在20世纪80年代推出的，迄今为止已经发展成为了一款非常成熟的产品。

MCS51单片机以其稳定性、极低的功耗和易编程性获得了众多用户的青睐。

本文将介绍MCS51单片机的基本原理及其在嵌入式系统中的应用，并针对该单片机进行一项课程设计。

MCS51单片机的基本原理MCS51单片机采用Harvard结构，包含CPU、ROM、RAM、I/O等功能模块。

其中，CPU部分包含运算单元、控制单元和状态寄存器等模块，用于控制单片机的整体操作。

ROM模块是单片机的存储器，用于存放程序代码；RAM模块则用于存放程序中的变量、堆栈等信息。

I/O模块则用于和外部环境进行通讯，使单片机能够进行输入输出操作。

MCS51单片机的主频通常为12MHz，能够满足绝大多数嵌入式应用的要求。

与此同时，该单片机还支持多种外设接口，例如UART、SPI、I2C等，方便用户在设计过程中进行数据通讯。

MCS51单片机在嵌入式系统中的应用MCS51单片机被广泛应用于嵌入式系统领域，如智能家居、工控设备、汽车电子等。

其优点在于操作简单、体积小、功耗低、价格便宜等。

以下将介绍该单片机在智能家居领域中的应用。

智能家居的功能构成智能家居通常包含以下功能：环境监测、智能控制、安防监测、人机交互等。

MCS51单片机在智能家居中通常被用于实现智能控制功能和人机交互功能。

智能家居的智能控制智能家居的智能控制功能包括电力控制、温度控制、照明控制等。

MCS51单片机可以实现对这些设备的控制，从而实现对智能家居的远程控制。

该单片机还可以嵌入温度和湿度传感器，实现对环境的监测，并在出现异常情况时自动采取相应的措施。

智能家居的人机交互智能家居的人机交互主要包括语音识别、手势识别、液晶显示等。

MCS51单片机可以实现对这些功能的支持，从而使得智能家居的使用更加方便。