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单片机结构及开发设计流程

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模块一 单片机结构及开发设计流程 课题一 单片机结构 1、 画出89C51单片机的引脚排列图。 2、 画出89C51单片机的引脚功能图。 3、 画出89C51单片机的基本组成框图。 4、 叙述89C51单片机各部分的具体组成情况。 课题二 单片机工作条件 1、 画出51系列单片机内部时钟和外部时钟电路接线图。 2、 画出51系列单片机上电复位和按键复位电路接线图。 3、 画出51系列单片机工作条件接线图。

课题三 单片机输入/输出端口结构 1、 画出51系列单片机P0、P1、P2、P3口位结构图。 2、 叙述51系列单片机P0~P3口使用注意事项。 课题四 单片机开发设计流程 1、 用Protel软件画出按键左移亮灯电路原理图。 2、 用Protel软件设计出按键左移亮灯电路印制电路板图。 3、 制作按键左移亮灯电路板。 4、 连接仿真器。 5、 运行仿真软件，输入按键左移亮灯程序，编译、调试及仿真运行程序。 6、 连接编程器。 7、 运行编程器软件，将调试通过的按键左移亮灯程序目标代码写入89C51单片机。 8、 将经过编程的89C51单片机插入电路板上的单片机IC插座中，脱机运行，观察电路运行情况。 模块二 单片机指令系统及汇编语言程序设计

课题一 程序设计基础 1、 简述单片机存储器总体分配情况。 2、 简述单片机片内数据存储器结构。 3、 简述单片机七种寻址方式。 4、 简述单片机不同存储器空间的寻址方式。 5、 回答下列指令的寻址方式： (1) MOV A, #6AH (2) MOV A, #0E#H (3) MOV A, 3FH (4) MOV A, 7BH (5) MOV A, R1 (6) MOV A, R3 (7) MOV A, @R0 (8) MOV A, @R1 (9) MOVX A, @DPTR (10) MOVC A, @A+DPTR (11) MOV A, @A+PC (12) JZ 50H (13) SETB 01H 课题二 延时程序 1、 将本课题任务二中的R3的值改为01H、02H和08H，观察亮灯的间隔时间有何变化？ 2、 将本课题任务二中的RL A指令改为RR A指令，观察亮灯的顺序有何变化？ 3、 将本课题任务二中的亮灯数据初值改为03H、07H和55H，观察亮灯规律有何变化？ 4、 设计一延时5S的延时程序，并替代任务二中的延时程序，观察亮灯间隔时间。 5、设单片机振荡频率为6MHz，试精确计算下列延时子程序的延时时间。 DEL: MOV R7, #0FAH DEL1: MOV R6, #0F8H NOP DEL2: DJNZ R6, DEL2 DJNZ R7, DEL1 6、设单片机振荡频率为12MHz，试估算下列延时子程序的延时时间。 MOV R5, #20 K1: MOV R6, #250 K2: DJNZ R6, K2 DJNZ R5, K1

课题三 算术运算程序

1、 若R0=20H、R1=30H、R2=40H、R3=50H，运行任务一中的程序，观察R4、R5和R6的值。 2、 若R2=80H、R3=60H、R4=40H、R5=20H，运行任务二中的程序，观察R6和R7的值。 3、 若CY=1，R0、R1、R2和R3的值如第1题，将任务一中的ADD A，R3指令改为ADDC A，R3指令，运行程序，观察结果与第1题有何不同，为什么？ 4、 若CY=1，R2、R3、R42和R5的值同第2题，将任务二中的CLR C指令去掉，运行程序，观察结果与第2题有何不同，为什么？ 5、 若两个3字节数分别存放在50H、51H、52H单元和60H、61H和62H单元，高位在前，低位在后。编写程序实现两个3字节数相加运算，结果存放在70H、71H、72H、73H单元，高位在前，低位在后。自行设置数据，观察运行结果。 6、 若两个3字节数分别存放在60H、61H、62H单元和70H、71H和72H单元，高位在前，低位在后。编写程序实现两个3字节数相减运算，结果存放在50H、51H、52H单元，高位在前，低位在后。自行设置数据，观察运行结果。 课题四 代码转换程序 1、 设内部RAM 30H单元的值为7FH，在计算机上运行本课题任务一的程序，检查运行结果31H和32H单元的值。 2、 在本课题任务一的程序中，如转换得到的BCD码分别存储在独立的单元中，如BCD码百位、十位和个位分别存于40H、41H和42H单元中，程序应如何修改？修改后上机运行。 3、 在本课题任务一的程序中，在十和个位BCD码合并时，如不用“ORL A，B”指令进行合并，而用“ADD A，B”指令是否可以，程序修改后上机试运行。 4、 在本课题任务二的程序中，设有两个压缩BCD码20H、35H存于50H单元和51H单元，上机运行程序，检查60H、61H、62H和63H单元的值。 5、 在本课题任务二中，如50H单元开始的存储块中存放的是非压缩BCD(即一个单元存放一个BCD码)，程序应如何修改？上机调试程序并检查运行结果。 6、 在本课题任务二中，如只进行一个BCD码转换，即一个非压缩BCD码存于50H单元，转换结果存于60H单元，那么程序又该如何修改？上机调试程序并检查运行结果。 课题五 输入输出程序 1、 将本课题任务一中的LED亮灯电路制作成印制电路板，然后用仿真器对任务二中的LED亮灯程序进行仿真调试，再用编程器将调试通过的程序下载到单片机中并运行，观察电路运行情况。 2、 将本课题任务二中的K1子程序中A的初始值FEH改为FCH，即将该子程序的第一条指令MOV A，#0FEH改为MOV A，#0FCH，运行程序，观察并分析运行情况。还可将该初始值改为其他数据，修改后运行程序，观察并分析运行情况。 3、 在本课题任务一设计的电路中，当按下S1键时，要实现如下图所示的亮灯方式，则K1子程序应如何修改？提示：对K1子程序中的MOV A，#0FEH指令、JNB ACC.7，M1指令和RL A指令加以修改即可。 序号 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 1 0 1 1 1 1 1 1 1

2 1 0 1 1 1 1 1 1

3 1 1 0 1 1 1 1 1

4 1 1 1 0 1 1 1 1

5 1 1 1 1 0 1 1 1

6 1 1 1 1 1 0 1 1

7 1 1 1 1 1 1 0 1

8 1 1 1 1 1 1 1 0

4、 将本课题任务二K2子程序中A的初始值FEH改为FAH，即将该子程序的第一条指令MOV A，#0FEH改为MOV A，#0FAH，运行程序，观察并分析运行情况。还可将该初始值改为其他数据，修改后运行程序，观察并分析运行情况。 5、在本课题任务一设计的电路中，当按下S2键时，要实现如下图所示的亮灯方式，则K2子程序应如何修改？提示：对K2子程序中的MOV A，#0FEH指令、JNB ACC.7，M2指令和RLC A指令加以修改即可。 序号 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 1 0 1 1 1 1 1 1 1

2 0 0 1 1 1 1 1 1

3 0 0 0 1 1 1 1 1

4 0 0 0 0 1 1 1 1

5 0 0 0 0 0 1 1 1

6 0 0 0 0 0 0 1 1

7 0 0 0 0 0 0 0 1

8 0 0 0 0 0 0 0 0

6、若在本课题任务一设计的电路中增加一个按键K3，实现上面题3的亮灯功能，则原理图和程序应如何修改？ 模块三 单片机简单应用电路设计实例

课题一 彩灯控制器设计 1、 用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路板。 2、 连接好仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。 3、 连接好编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。 4、 自行设计一亮灯数据表，修改程序后仿真运行，观察电路运行情况。 5、 要求每个亮灯状态延时时间为2S，程序应如何修改，程序修改后仿真运行，观察电路运行情况。 6、 如果发光二极管采用共阴连接方式，即8只发光二极管阴极相连后接地，阳极分别通过一个电阻接到P2口的8位，仍按图3-1要求的方式亮灯，则亮灯数据表应如何修改，修改后仿真运行，观察电路运行情况。 课题二 加法运算器设计 1、 用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路板。 2、 连接好仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。 3、 连接好编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。 4、 如果采用共阴数码管，则电路应如何修改，程序中七段显示数码表中的数据又应如何修改，修改后仿真运行。 5、 程序中如将十进制数调整指令DA A删除，仿真运行，观察是否能得到正确的结果数据。 6、 如采用MOVC A，@A+PC查表指令进行查表，则程序应如何修改，修改后仿真运行。

课题三 数显抢答器设计

1、 用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路板。 2、 连接仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。 3、 连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。 4、 如果删除用于按键去抖动的12ms延时子程序调用指令，即删除LCALL DELAY指令，仿真运行，观察运行情况。 5、 将延时程序的延时时间修改为1ms，仿真运行，观察运行情况。 6、 删除每个按键功能程序中的动态停机指令SJMP $，仿真运行观察运行情况。

课题四 篮球比赛计分器设计

1、 用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路板。 2、 连接仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。 3、 连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。 4、 如把按键去抖动程序删除，即删除LCALL DELAY指令，仿真运行，观察运行情况。 5、 如把等待按键释放的程序段删除，即删除“WAIT:MOV A,P0”、“ANL A,#0FH”、“CJNE A,#0FH,WAIT”三条指令，仿真运行，观察运行情况。 6、 如按S1键加2分，按S2键加4分，按S3键加6分，按S4键减2分则程序应如何修改，修改后仿真运行，观察运行情况。 模块四 单片机内部三大功能

课题一 中断系统及其应用

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手把手教你学单片机的C语言程序设计

手把手教你学单片机的C语言程序设计

手把手教你学单片机的C语言程序设计在当今科技飞速发展的时代，单片机已经成为了众多电子设备的核心控制组件。

而要让单片机按照我们的意愿工作，就离不开 C 语言程序设计。

无论你是电子爱好者，还是立志于从事相关专业的学生，掌握单片机的 C 语言编程都是一项非常实用的技能。

接下来，就让我一步步地教你如何学习单片机的 C 语言程序设计。

一、准备工作在开始学习之前，我们需要先做好一些准备工作。

首先，你需要一台电脑，安装好相应的开发软件。

常见的单片机开发软件有 Keil、IAR 等。

这些软件可以帮助我们编写、编译和调试程序。

其次，准备一块单片机开发板。

开发板的种类繁多，你可以根据自己的需求和预算进行选择。

一般来说，初学者可以选择一些简单易用、资料丰富的开发板，比如 STM32 系列、Arduino 等。

另外，还需要一本好的教材或者在线教程。

推荐《单片机 C 语言程序设计实例教程》、《手把手教你学 51 单片机 C 语言版》等书籍，网上也有很多免费的优质教程，比如哔哩哔哩上的相关教学视频。

二、C 语言基础知识学习单片机的 C 语言程序设计，需要先掌握 C 语言的基础知识。

1、数据类型C 语言中有多种数据类型，如整型（int）、浮点型（float）、字符型（char）等。

了解不同数据类型的取值范围和用途，是编写正确程序的基础。

2、变量和常量变量用于存储程序运行过程中的数据，常量则是固定不变的值。

学会正确地定义和使用变量和常量，可以让程序更加灵活和高效。

3、运算符和表达式掌握各种运算符，如算术运算符（＋、、、／）、关系运算符（＞、＜、＝＝）、逻辑运算符（＆＆、｜｜、！）等，能够编写复杂的表达式来实现各种计算和逻辑判断。

4、控制结构C 语言中的控制结构包括顺序结构、选择结构（ifelse、switchcase）和循环结构（for、while、dowhile）。

通过合理使用这些控制结构，可以控制程序的执行流程，实现不同的功能。

单片机程序流程图及源代码

单片机程序流程图及源代码

单片机上机实验报告【实验一】端口实验，掌握通过端口编程实现数据输出和输入的方法，并观察结果。

实验内容：1）输出实验：假定4个端口全部连接发光二极管，编程实现所有发光二极管同时亮，延迟一定时间（自定）后，又同时灭，如此循环。

2）输入：从P0口输入某个数据到累加器A，打开观察窗口观察数据是否进入累加器A。

实现方式：通过peripherals实现端口数据观察实验。

程序流程图：将P0到P3端口先赋值为0，调用延迟后,再赋1，然后循环执行。

源代码：ORG 0000H ；程序入口地址LJMP MAIN ；跳转到主程序ORG 0300H ；主程序地址MAIN:MOV P0,#00H；MOV P1 ,#00H；MOV P2 ,#00H；MOV P3 ,#00H ；P0~P3均赋值为0ACALL DEL；调用延迟MOV P0 ,#0FFH；MOV P1 ,#0FFH；MOV P2 ,#0FFH；MOV P3 ,#0FFH；P0~P3均设为1MOV A,P0；将P0口值赋给累加器ACALL DEL；AJMP MAIN；跳转到主程序入口ORG 0200H；延迟程序入口地址DEL:MOV R5,#04H；寄存器实现延迟，F3:MOV R6,#0FFH；若主频为12MHZ则F2:MOV R7,#0FFH；延时为256*256*4F1:DJNZ R7,F1；0.26S，人眼可分辨DJNZ R6,F2；DJNZ R5,F3；RET；从延迟程序返回END；结束3.假设P0口外接一个数码管（共阴），如图，请在数码管上轮流显示数字0~9（采用软件延时）。

程序流程图:将数码管的真值编码0~9依次赋给P0并调用延迟，然后循环运行程序即可。

源代码：ORG 0000H; 程序入口SJMP MAIN; 跳转到主程序ORG 0300H; 主程序入口地址MAIN:MOV P0,#0FCH; 将数码管0的编码赋给P0口ACALL DELAY; 调用延迟，使数码管亮0持续0.33SMOV P0,#60H; show 1ACALL DELAY;MOV P0,#0DAH; show 2ACALL DELAY;MOV P0,#0F2H; show 3ACALL DELAY;MOV P0,#66H; show 4ACALL DELAY;MOV P0,#0B6H; show 5ACALL DELAY;MOVP0,#0BEH; show 6ACALL DELAY;MOV P0,#0E0H; show 7ACALL DELAY;MOV P0,#0FEH; show 8ACALL DELAY;MOV P0,#0F6H; show 9ACALL DELAY;AJMP LOOP; 跳转到主程序入口ORG 0200H; 延迟程序入口DEL:MOV R5,#05H; 采用软件延迟，若主频为12MHz，则DEL1:MOV R6,#0FFH; 定时时间为256*256*5*1uS=0.33S，DEL2:MOV R7,#0FFH; 人眼可分辨。

单片机的基本组成

单片机的基本组成

单片机的基本组成单片机，又称微控制器，是一种将所有计算机的功能集成在一个芯片上的小型设备。

它具有体积小、价格低、通用性强、可靠性高、易使用等优点，广泛应用于智能仪表、工业控制、家电、通信设备等领域。

一、单片机的核心单片机的核心是一块中央处理器（CPU），它是整个单片机的控制中心。

CPU的主要功能是执行算术和逻辑运算，以及对数据进行处理和控制。

不同类型的单片机，其CPU的型号和性能也不同。

二、单片机的存储器单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存储程序代码和常量，而数据存储器用于存储临时数据和变量。

单片机的存储器结构通常是冯·诺依曼式的，即程序和数据存储器共享同一组线。

三、单片机的输入/输出接口单片机的输入/输出接口是用于连接外部设备的接口。

输入接口用于接收外部设备的信号，输出接口用于向外部设备发送信号。

常见的输入/输出接口有数字I/O接口、模拟I/O接口、定时器/计数器接口等。

四、单片机的其他组成部分除了上述核心部件外，单片机还包括电源电路、时钟电路、复位电路等其他组成部分。

电源电路为单片机提供电力，时钟电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于使单片机恢复初始状态。

单片机的组成结构紧凑，功能强大，应用广泛。

了解单片机的组成结构有助于更好地理解和使用单片机。

计算机系统是一种复杂的电子系统，它由多个不同的部分组成，这些部分协同工作，使计算机能够执行各种任务。

以下是计算机系统的基本组成：1、硬件系统硬件系统是计算机系统的物理组成部分，包括中央处理器（CPU），内存，硬盘，显卡，声卡，网卡，电源，主板，显示器，键盘，鼠标等。

这些硬件组件通过各种接口和线路连接在一起，形成一个完整的计算机系统。

中央处理器（CPU）是计算机系统的核心，它负责执行程序中的指令，处理数据和执行计算。

内存是计算机的临时存储区域，它可以让CPU 快速地访问数据和指令。

硬盘是计算机的永久存储器，它存储了计算机的操作系统，应用程序和用户数据。

单片机原理与应用及C51程序设计第二版教学设计

单片机原理与应用及C51程序设计第二版教学设计

单片机原理与应用及C51程序设计第二版教学设计单片机技术在电子信息领域中发挥着重要作用，而C51是单片机应用非常广泛的一种单片机，掌握其原理及应用是很有必要的。

本文将介绍单片机原理及应用和C51程序设计，并对第二版教学进行设计。

单片机原理及应用单片机的概念单片机是集成了存储器、计时器、I/O接口、中断系统等功能模块的微处理器。

单片机的分类单片机按照架构可以分为CISC型、RISC型；按照位数可以分为8位、16位、32位等；按照指令集可以分为MCS-51、MSP430、AVR等。

单片机的工作原理单片机的工作流程：控制信号产生–指令解码–操作执行。

单片机的应用单片机在家电控制、车载电子、安防系统、医疗器械、电视机、手机等应用中很常见。

C51程序设计C51的基本架构C51的基本架构包括CPU、时钟电路、I/O口、复位电路、中断系统等模块。

C51是基于MCS-51指令集的单片机，是英特尔公司开发的一款8位单片机。

C51程序设计流程C51程序设计流程：编写程序–烧写到单片机–调试运行。

C语言程序设计C语言是C51程序设计的主要语言之一，就像C51一样，C语言也是英特尔公司开发的一门语言。

C51编程语言C51支持汇编语言和C语言两种程序设计语言。

相关工具COSMIC、KEIL C、IAR编译器、STC-ISP工具等工具是C51程序设计中常用的工具。

第二版教学设计教学目标1.掌握单片机的基本原理及应用；2.熟练掌握C51程序设计；3.增强学生解决实际问题的能力。

教学内容1.单片机概述；2.单片机原理及应用；3.C51程序设计；4.单片机应用实例。

教学内容覆盖面广泛，有利于提高学生的综合能力和实战能力。

教学方法1.讲授与实践相结合；2.以科技创新为主线；3.强调理论和实际应用结合。

教学手段1.讲课;2.实验;3.课后习题;4.个性化课程设计。

通过多种教学手段激发学生兴趣，提高学习效果。

结论单片机技术的应用越来越广泛，掌握单片机的原理及应用和C51程序设计是很有必要的。