单片机原理教案(推荐)

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1、第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。第二节单片机的历史与现状第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工业领域。第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。

2、这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。第三阶段（1982~1990年）：16位单片机阶段。16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。第三节单片机的

3、应用领域一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点（1）一个8位微处理器CPU。（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）内部程序存储器ROM。（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。（7）中断控制系统。（8）内部时钟电路。第二

4、节80C51单片机的基本结构T0T1时钟电路ROMRAM定时/计数器CPU并行接口串行接口中断系统P0P1P2P3TXDRXDINT0INT11)中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。2)内部数据存储器（内部RAM）8051芯片中共有256个RAM单元，但其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存器供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元，简称内部RAM。3)内部程序存储器（内

5、部ROM）8051共有4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据或表格，因此，称之为程序存储器，简称内部ROM。4)定时/计数器8051共有两个16位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制。5)并行I/O口MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/输出。在实训中我们已经使用了P1口，通过P1口连接8个发光二极管。第三节80C51单片机的引脚功能MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列请参见图P0.0～P0.7：P0

6、口8位双向口线。140P1.0VCCP1.0～P1.7：P1口8位双向口线。239P1.1P0.0P2.0～P2.7：P2口8位双向口线。3P1.2P0.138437P3.0～P3.7：P3口8位双向口线。P1.3P0.2536P1.4P0.3ALE：地址锁存控制信号。在系统扩展时，ALE用于635P1.5P0.4控制把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地7P1.6P0.534833址和数据的隔离。此外，由于ALE是以晶振1/6的固定频P1.7P0.6932RST/VPDP0.7率输出的正脉冲，因此,

7、可作为外部时钟或外部定时脉冲使1031RXDP3.0EA/VPP用。11TXDP3.1ALE/PROG301229PSEN：外部程序存储器读选通信号。在读外部ROMINT0P3.2PSEN1328INT1P3.3P2.7时，PSEN有效（低电平），以实现外部ROM单元的读操1427T0P3.4P2.61580318051875126作。T1P3.5P2.51625EA：访问程序存储控制信号。当信号为低电平时，对WRP3.6P2.41724RDP3.7P2.3ROM的读操作限定在外部程序存储器；当信号为高电平1

8、823XTAL2P2.2时，对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延19XTAL1P2.1222021至外部程序存储器。VSSP2.0RST：复位信号。当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。XTAL1和XTAL2：外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此二引线端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。VSS：地线。