单片机系统应用实例 单片机硬件系统 教学教案

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1、南京铁道职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授教案序号1授课班级班授课日期年月日第周授课时数2课时班年月日第周课时班年月日第周课时授课章节名称项目一单片机硬件系统模块1：CPU、存储器、I/O端口（一）教学目的1、熟悉单片机的发展概况。2、熟悉单片机的特点。3、熟悉单片机的应用。4、熟悉单片机与微型计算机的比较。5、掌握AT89C51芯片的基本组成。教学重点AT89C51芯片的基本组成。教学难点单片机的特点更新、补充、删节内容无使用教具无课外作业课后体会教学设计新课教学设计（85分钟）教学方法：讲授法，联系教学法教学手段：课堂教学教学内容思路

2、及板书设计：一、单片机概述：1.1、单片机的发展概况：单片机一词最初源于“SingleChipMicrocomputer”，它忠实地反映了早期单片机的形态和本质。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）。鉴于它完全作为嵌入式应用，故又称之为嵌入式微控制器。由于国内对单片机一词已约定成俗，因此仍沿用至今。因此，对“单片机”一词的理解，不应再限于“SingleChip

3、Microcomputer”，而应接轨于国际上对单片机的标准称呼MCU（MicroControllerUnit）。单片机的发展大致可分为四个阶段：第一阶段：单片机探索阶段。以Intel公司MCS-48，Motorola公司6801为代表，属低档型8位机。第二阶段：单片机完善阶段。以Intel公司MCS-51，Motorola公司68HC05为代表，属高档型8位机。第三阶段：8位机和16位机争艳阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。第四阶段：微控制器全面发展阶段。出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机以及小型廉价

4、的专用型单片机，单片机进入一个可广泛选择和全面发展的应用时代。在我国国内，单片机也得到了广泛的应用。目前，在国内广泛应用高的芯片是80C51系列，其中ATMEL公司生产的具有FLASHROM的AT89系列芯片最为流行。1.2、单片机的特点由于单片机是把微型计算机主要部件都集成在一块芯片上，即一块芯片就是一个微型计算机。因此，单片机具有以下特点：1）有优异的性能价格比。2）集成度高，体积小，可靠性好。3）控制能力强。4）低功耗，低电压，便于生产便携式产品。5）易扩展。教学设计1、3单片机的应用由于单片机有以上的特点，因此其应用领域之广，几乎到

5、了无孔不入的地步。单片机的主要应用领域有：1）智能化家用电器。2）办公自动化设备。3）商业营销设备。4）工业自动化控制。5）智能化仪表。6）智能化通信产品。7）汽车电子产品。8）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域更是不可言喻。1.4单片机与微型计算机的比较：个人计算机（微机）：单片机：组成部件相同CPU(进行运算、控制)RAM(数据存储器)I/O口(串口、并口等)ROM(程序存储器)组成方式不同不同上述部件以芯片形式安装在主板上。通用PC包括：键盘、显示器、鼠标、硬/软/光驱、音箱、打印机、扫描仪…等外设。上述部件被集成到单芯片中。单片

6、机则只是一片集成电路。（……100、48、40、32、28、20、16、8条引脚）。应用领域不同通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。应用特点不同体积大，功耗大，价格高，用途较固定，属通用计算机。易于学习掌握和使用，但用于控制时必须制作或购买专用的接口卡，并编制专门的应用软件。体积小，功耗小，价格低，用途灵活，无处不在，属专用计算机。是一种特殊器件，需经过专门学习方能掌握应用，应用中要设计专业的硬件和软件。教学设计二、单片机AT89C51简介和基本组成2

7、.1单片机AT89C51芯片的简介AT89C51是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机。它采用了CMOS工艺和高密度非易失性存储器（NURAM）技术，而且其输出引脚和指令系统都与MCS51兼容；片内的FlashROM允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程。因此89C51是一种功能强、灵活性高，且价格合理的单片机，可方便地应用在各种控制领域。2.2AT89C51芯片的基本组成下图是89C51单片机的基本组成。89C51单片机的基本组成由上图可知，单片机内部主要包含下列几个部件：1、一个8位的微处理器CPU2、片内数据存储器

8、(RAM128B/256B）：用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。3、片内4kB程序存储器FlashROM（4KB）：用以存放程序、一些原始数