单片机原理及应用课程小结
第一章概述第二章第三章第四章*第五章第六章MCS-51单片机硬件结构MCS-51单片机指令系统及汇编语言程序设计MCS-51单片机系统功能扩展串口功能扩展
MCS-51单片机接口及应用第七章*第八章
单片机应用系统设计与开发单片机的C语言应用程序设计
1第一章概述
1.1 单片机的基本概念单片机(Single-Chip Microcomputer)是将CPU、存储器(程序存储器、数据存储器)、I/O
接口电路以及实时控制电路等功能部件集成到一块超大规模集成电路芯片上的具有一定功能和规模的微型计算机,由于它常常用于控制领域,故又称为微控制器(Microcontroller)。2第一章概述
1.2 单片机的发展历史Intel MCS-48 MCS-51 MCS-96/981.3 常用的单片机产品介绍MCS-51 系列805152子系列8031 87513第一章概述
1.4 MCS-51单片机的结构特点及应用特点
1.存储器组织
2.21个特殊功能寄存器SFR
3.多功能引脚4.全双工串口
5.位处理器(布尔处理器)
Q:何谓单片机?与通用微机相比,两者在结构上有何异同?Q:8051单片机有哪些应用特点?主要应用在哪些领域?
4Q:51系列单片机有哪些结构特点?
第二章MCS-51单片机硬件结构
2.1概述51子系列52子系列2.2MCS-51内部结构及引脚功能8051主要功能部件:CPU、存储器(数据存储器、程序存储器)及SFR、4个并口(P0P1P2P3)、2个定时/计数器(T0T1)、1个全双工串口、中断系统、复位及时序
40引脚双列直插式封装电源相关:VccGNDXTAL1XTAL2-4PinI/O接口相关:P0P1P2P3(多功能引脚)-32Pin控制信号:ALERST/EA/PSEN-4Pin5第二章MCS-51单片机硬件结构
2.3微处理器运算器控制器相关SFR:APSWDPTR(DPHDPL)SPB与时序相关的基本概念:振荡周期(时钟周期)1/fosc状态周期(S周期)机器周期指令周期
2个时钟周期
12个时钟周期,6个状态周期若干(1、2、4)机器周期
6第二章MCS-51单片机硬件结构
2.4存储器组织
程序存储器(ROM/EPROM/FLASH)片内:80514KROM片外:最大可扩展KB/EA
程序及中断入口地址:0000H~0023HPC控制数据存储器(RAM)片内:R0~R7(4组),堆栈,位寻址区,用户区,SFR区SFR:805121个11个可位寻址
片外:与I/O接口统一编址,共同占用KB寻址空间7第二章MCS-51单片机硬件结构
2.5并口4个并口P0P1P2P3
基本组成:输入缓冲器、锁存器、输出驱动器位结构与三总线应用特性
数据总线DB:P0(D0~D7)
地址总线AB:P0(A0~A7)P2(A8~A15)控制总线CB:RST/EA/PSENALE/WR/RD
Q:8051在系统扩展时为什么要对低8位的地址信号进行所存?
8第二章MCS-51单片机硬件结构
2.6定时/计数器2个16位T0T1(核心:加1计数器)逻辑结构工作方式:定时/计数13位16位8位计数器相关SFR:TMOD(字节寻址)TCON(可位寻址)THxTLx相关计算:Tcy定时时间t计数脉冲个数N计数初值X其他:自装载常数的方式2中断标志TFx
Q:请用8051单片机T0工作方式0在P1.1引脚上输出周期为***的方波9(或者占空比为***的矩形波),已知fosc=**MHz。
第二章MCS-51单片机硬件结构
2.7串口1个全双工P3口多功能引脚TxDRxD逻辑结构工作方式:移位寄存器方式8位UART9位UART相关SFR:SCON(可位寻址)SBUFPCON(字节寻址)相关计算:波特率计算固定波特率可变波特率T1溢出率Tcy计数脉冲个数N计数初值X其他:T1自装载常数方式2中断标志TIRI共用问题
Q:多机通信控制系统原理。Q:编程设计串口通信控制系统。
10第二章MCS-51单片机硬件结构
2.8中断系统5个中断源2个外部P3口多功能引脚/INT0/INT1中断系统:中断源中断响应与返回优先级控制相关SFR:IEIP(可位寻址)TCON低4位
其他:外部中断触发方式中断标志TI/RITFxIEx中断标志清除中断优先级自然顺序中断服务程序断点保护现场保护中断响应时间(3~8个机器周期)
Q:MCS-51串口中断共用一个中断源,那么如何区分串口中断中的发送中断和接收中断?
Q:简述8051中断服务程序的基本功能结构。
11第二章MCS-51单片机硬件结构
2.9复位状态及复位电路RST引脚持续10ms以上高电平将产生复位上电复位(加电复位)按钮复位复位状态:8051复位以后SFR的初始化值SP=07HP0=P1=P2=P3=FFH其余00HPC=0000H
复位不影响RAM内容常用的复位电路12第三章指令系统及汇编程序设计
3.1 概述指令的定义三属性(功能时间空间)指令格式特殊记法# @ /bit3.2 MCS-51单片机的寻址方式
立即寻址寄存器寻址寄存器间接寻址直接寻址变址寻址相对寻址位寻址3.3 指令介绍Q:何谓寻址方式?51单片机有哪几种寻址方式?是如何寻址的?
13第三章指令系统及汇编程序设计
3.4 MCS-51汇编程序设计伪指令(ORG END DB DW DS EQU)汇编程序运行分析(指令逐句解释运行结果)汇编程序设计(设计思路资源分配程序流程图汇编源代码)基于8051硬件结构的汇编程序设计:定时/计数器应用、串口通信应用、中断系统应用、组合逻辑电路指令实现等。14第四章系统功能扩展
1.最小应用系统是不需要扩展外围芯片就能实现一定应用功能的最小配置系统。8051/80318051单片机芯片时钟电路复位电路2.扩展内容
程序存储器扩展数据存储器扩展I/O接口扩展其他特殊功能扩展(中断系统定时/计数器等)3.扩展方法
三总线结构ABDBCB
串口扩展(串并转换器件其他串行总线)特殊I/O口扩展(控制信号指令实现)15第四章系统功能扩展
Q:何谓单片机最小应用系统?8031和8051最小应用系统有何不同?Q:简述单片机系统扩展的基本方法。
16第六章接口与应用
1.键盘接口编码键盘非编码键盘
键盘去抖行列式键盘扫描2.显示接口LED LCD(LCM)LED 共阴极共阳极接法静态显示动态刷新显示原理
*3.A/D D/A17第六章接口与应用
Q:何谓键抖动?键抖动对单片机系统有何影响?如何消除键抖动?Q:共阳极和共阴极LED数码管显示器的接法有何不同?二者的显示段码有何关系?
Q:何谓静态显示?何谓动态显示?两种显示方式各有何优缺点?
18第七章应用系统设计及开发
7.1 单片机应用开发系统的基本组成前向通道后向通道人机通道相互通道设计内容:硬件设计软件设计7.2 单片机应用系统开发的基本过程(1)系统需求及方案调研(2)可行性分析(3)系统总体方案设计(4)系统详细设计(5)系统调试及修改(6)生成样机
(7)产品化
7.3 单片机应用系统的一般设计方法及设计原则7.4 单片机应用系统调试常用的调试工具
19第七章应用系统设计及开发
Q:单片机应用开发系统一般有哪几部分组成?
Q:单片机应用系统设计包括哪些主要内容?Q:简述单片机应用系统开发的一般过程。
Q:单片机应用系统调试的目的是什么?一般要经历哪几个过程?
Q:单片机应用系统调试中,常用的调试工具有哪些?它们各自的作用是什么?
20试题分析
一、基本概念题(65%)1.选择题2.判断题3.填空题4.简答题二、程序分析题(15%)三、应用设计题(20%)综合成绩:期末考试>= 60% + 实验&作业&考勤<= 40%21