单片机原理及应用课程教案

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1、“单片机原理及应用”课程教案武汉科技学院电子信息工程学院2008年2月8日1、课程性质：专业技术基础课2、考核方式：闭卷考试3、教材：《单片机原理与应用及C51程序设计》编著：谢维成等清华大学出版社4、教学目的：通过理论授课与上机实践，使学生掌握单片机的基本原理与应用，让学生了解单片机的内部结构、各硬件部分的工作原理及使用方法和单片机应用系统的组成原理，掌握单片机的汇编语言或C语言的指令功能、编程方法及软件开发技术，通过实例介绍单片机系统常用接口、扩展电路及其C语言应用程序设计，使学生较为熟练地掌握一种单片机产品的应用开发技术，从而有能力进一步对其它单

2、片机产品的应用系统从事研制和开发工作。目录第1章单片机概述4第2章单片机硬件结构14第3章指令系统38第4章汇编语言程序设计69第5章单片机存储器扩展98第6章中断与定时系统120第7章I/O扩展及应用146第8章串行数据通信182第9章数/模及模/数转换器接口200第10章单片机应用及开发技术211第1章单片机概述一、教学要求：了解：计算机的发展、分类、特点与应用，单片机的概念、发展及应用领域，以及典型单片机系列的基本情况。二、教学内容：1.1计算机的发展、分类、特点与应用1.2单片机的概念1.3单片机的发展1.4单片机的应用三、教学重点：单片机的概

3、念。四、教学难点：单片机的应用。五、建议学时：2学时。六、教学内容：1.1单片机的概念1.1.1单片机的名称单片微机是早期SingleChipMicrocomputer的直译，它忠实地反映了早期单片微机的形态和本质。单片微型计算机简称单片机（SingleChipMicrocomputer），又称微控制器（MicrocomputerUnit）。将计算机的基本部件微型化，使之集成在一块芯片上。片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及总线等。随后，按照面向对象、突出控制功能，在片内集成了许多外围电路及外设接

4、口，突破了传统意义的计算机结构，发展成microcontroller的体系结构，目前国外已普遍称之为微控制器MCU（MicroControllerUnit）。鉴于它完全作嵌入式应用，故又称为嵌入式微控制器EmbeddedMicrocontroller）。1.1.2通用单片机和专用单片机根据控制应用可分为：通用型和专用型两大类。1、早期——通用型单片微机。通过不同的外围扩展来满足不同的应用对象要求。2、随着应用领域的不断扩大出现了专门为某一类应用而设计的单片机——专用型单片微机。目的：降低成本、简化系统结构、提高可靠。如：用于计费率电表、用于电子记事簿的

5、单片机等。1.1.3单片机与单片机系统单片机通常是指芯片本身，集成的是一些基本组成部分。是典型的嵌入式系统的主要构成单元，只能作为嵌入式应用，即嵌入到对象环境、结构、体系中作为其中的一个智能化控制单元。如：洗衣机、电视机、VCD、DVD等家用电器，打印机、复印机、通信设备、智能仪表、现场总线控制单元等。单片机系统是在单片机芯片的基础上扩展其它电路或芯片构成的具有一定应用功能的计算机系统。单片机应用系统中包括了满足对象（如洗衣机）要求的全部硬件电路和应用软件。构成各种嵌入式应用的电路系统，统称为单片机应用系统。单片微机应用系统结构通常分三个层次，即单片机

6、、单片机系统、单片机应用系统。单片机：通常是应用系统的主机，设计单片机应用系统时，为所选择的单片机系列器件。单片机系统：单片微机资源的扩展，外围接口电路进入片内，最终向单片应用系统集成发展。——最终产品的目标系统，除了硬件电路外，还须嵌入系统应用程序。按照所选择的单片机，以及单片机的技术要求和嵌入对象对单片机的资源要求构成单片机系统。单片机应用系统：按照单片机要求在外部配置单片机运行所需要的时钟电路、复位电路等，构成了单片机的最小应用系统。在单片机中CPU外围电路不能满足嵌入对象功能要求时，在单片机外部扩展CPU外围电路，如存储器、定时器/计数器、中断

7、源等，形成能满足具体嵌入应用的一个计算机系统。1.1.4单片机应用系统与单片机开发系统单片机开发系统是单片机的开发调试的工具，有单片单板机和仿真器。实现单片机应用系统的硬、软件开发。MDS（微型机开发系统）、ICE（在线仿真器）1.1.5单片机的程序设计语言和软件机器语言(MachineLanguage)有三类汇编语言(Assemble)高级语言(HighLevelLanguage)机器语言：单片机应用系统只使用机器语言（指令的二进制代码，又称指令代码）。机器语言指令组成的程序称目标程序。MCS-51两个寄存器相加的机器语言指令：00101000汇编语

8、言：与机器语言指令一一对应的英文单词缩写，称为指令助记符。汇编语言编写的程序称为汇编语言程序。