单片机原理电子教案64.docx

1、单片机原理电子教案64安 徽 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院教 案2006-2007 学 年 第1 学 期课 程： 单 片 机 原 理班 级：电 气 技 术 0505/06班系（部）： 机 电 系教研室： 电 工 电 子 教 研 室教 师： 张 春 来 二 六 年 九 月 二十六 日第 1、2课时课题第1章 单片机概述课型专 业 课教学目的了解单片机的概念及计算机的基本知识重点难点微机的结构教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 4日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程第1章 单片机概述1.1单片微型计算机发展概况单片微型计算机就是将

2、CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。1.2 微计算机系统概念1.3 单片机的特点1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。4）应用广泛，既可用于工业自动控制等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。1.4 单片机的应用举例 课后小结第 3、4课时课题2.1 MCS-51内部结构课型专 业 课教学目的掌握MCS-51内部

3、结构相关知识重点难点结构与基本组成教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 6日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程第2章 MCS-51单片机的结构和原理2.1 MCS-51内部结构MCS-51是Intel公司于1980年推出的高档系列8位单片机，主要有8051、8031、8751、80C51BH等。在本课程中，为了叙述方便，以8051为例进行讨论。 1）MCS-51单片机的基本组成MCS-51系列单片机内部由8部分组成（见下页图）：CPU RAM（128B/256B）ROM/EPROM（4KB/8KB） 并行I/O接口（4个）定时器/计数器（

4、2个）中断控制器全双工串行I/O口振荡器和时钟电路2）8086的CPU（1）运算器（2）控制器课后小结第5、6 课时课题2.2 MCS-51引脚及功能课型专 业 课 教学目的掌握MCS-51引脚及功能相关知识重点难点控制信号引脚功能教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 11日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程2.2 MCS-51引脚及功能其引脚如右图所示，为40脚。1）分类（1）电源、时钟电路引脚：Vcc、Vss、XTAL1、XTAL2（2）控制信号引脚（3）输入/输出端口P0P32）控制信号引脚介绍（1）RST/VPD：复位输入/备用电

5、源输入（2）ALE/PROG：地址锁存输出/编程脉冲输入（3）/PSEN：程序存储器允许（从EPROM/ROM中读取指令）（4）/EA/Vpp：外部程序存储器地址允许输入/编程电压输入当/EA接高电平时，CPU只访问及执行片内EPROM/ ROM，但当PC的值超过0FFFH（对8751/8051为4KB）时，将自动转去执行片外程序存储器的内容当/EA接低电平时，CPU只访问及执行片外EPROM/ ROM中的程序3）片外总线配置（1）地址总线（2）数据总线（3）控制总线课后小结第7、8课时课题2.3 存储器结构课型专 业 课教学目的掌握MCS-51单片机存储器结构主要内容重点难点特殊功能寄存器教

6、具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 13日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程2.3 存储器结构1）分类2）程序存储器3）片内数据存储器4）特殊功能寄存器（1）累加器累加器是一个最常用的专用寄存器，其自身带有全零标志Z，若A=0则Z=1；若A0则Z0。该标志常用作程序分支的判断条件。（2）PSW：程序状态字寄存器。定义格式如右上边。其中，CY：进借位标志；AC：辅助进借位标志； F0：用户标志； RS1、RS0：工作寄存器组选择（如表2-5所示）。（3）SP：堆栈指针。（4）DPTR：数据地址指针寄存器。课后小结第9、10课时课题2.4 单

7、片机的复位电路课型专 业 课教学目的了解单片机的复位电路相关知识重点难点振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期 9月 18日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程2.4 单片机的时钟电路1) 单片机时钟电路通常有两种形式：(1)内部振荡方式：MCS-51单片机片内有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。把放大器与作为反馈元件的晶体振荡器或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。(2)外部振荡方式：外部振荡方式就是把外部已有的时钟信号引入

8、单片机内。 2) 振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期 (1)振荡周期：为单片机提供时钟信号的振荡源的周期。(2)时钟周期：是振荡源信号经二分频后形成的时钟脉冲信号。 (3)机器周期：通常将完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。(4)指令周期：是指CPU执行一条指令所需要的时间。一个指令周期通常含有14个机器周期。 3) 单片机复位电路及复位状态(1)复位电路单片机复位电路包括片内、片外两部分。外部复位电路就是为内部复位电路提供两个机器周期以上的高电平而设计的。MCS-51单片机通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式。(2)单片机复位后的状态单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新

9、运行。21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值。 课后小结第11、12课时课题2.5 第2章复习、习题课课型专 业 课教学目的掌握第2章概念与基本理念重点难点复习、习题课教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期 9月20日月 日 月 日 月 日 月 日 月 日月 日教 学 过 程2.5复习、习题1）第2章全面复习2）习题（P30）12345678910课后小结第13、14 课时课题2.6 并行I/O口实验课型专 业 课教学目的具备并行I/O口的基础理论与实践知识重点难点并行I/O口的应用教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法实验授课班级电气0505/06授课日期9月

10、 25日月 日 月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程2.6并行I/O口实验1) 实验一 P1接口实验（一）(1) 实验题目 P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。 P1口做输入口，接八个按扭开关，以实验台上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。（2）实验目的 学习P1口的使用方法。 学习延时子程序的编写和使用。2）实验二 P1接口实验（二）（1）实验题目P1口作为输入、输出口。P1.0、P1.1接K1、K2；P1.2、P1.3接发光二极管L1、L2；P1.4、P1.5接L5、L6。K1作为左转弯开关，K2作为右转弯开

11、关。L1、L2作为左转弯灯，L5、L6作为右转弯灯。要求编写程序实现如下功能：向上打K1时左转弯灯以一定频率闪烁，打K2时右转弯灯以一定频率闪烁，K1、K2同时向上或向下，发光二极管灭。（2）实验目的 学习P1口既作为输入，又作为输出的使用方法。 学习数据输入、输出程序的设计方法。课后小结第 15、16 课时课题3.1 指令格式课型专 业 课教学目的了解指令格式、常用符号的主要内容重点难点常用符号教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 27日 月 日 月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程第3章 MCS-51单片机的指令系统3.1 指令格式、寻址方式

12、1) 常用符号2）指令分类数据传送类指令（29条）算术运算类指令（24条）逻辑操作类指令（24条）控制转移类指令（17条）位操作类指令 （17条）3）指令格式标号： 操作码助记符 目的操作数， 源操作数 ；注释 4）指令字长及周期课后小结第 17、18 课时课题3.2 寻址方式课型专 业 课教学目的了解寻址方式的主要内容重点难点七种寻址方式教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期9月 30日 月 日 月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.2寻址方式 寻址方式：就是指令中找到操作数或操作数地址的方式。8051单片机有七种寻址方式：1） 寄存器寻址 2）直

13、接寻址2） 立即数寻址4）寄存器间接寻址5）变址寻址 6）相对寻址7）位寻址课后小结第 19、20 课时课题3.3 指令系统1课型专 业 课教学目的掌握数据传送类指令相关知识重点难点内部RAM之间的数据传送教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月9日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统1）数据传送类指令数据传送类指令共28条，是将源操作数送到目的操作数。指令执行后，源操作数不变，目的操作数被源操作数取代。数据传送类指令用到的助记符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP8种。格式： MOV 目

14、的操作数，源操作数（1）内部RAM之间的数据传送以A为目的操作数的指令以Rn为目的操作数的指令以直接地址为目的操作数的指令以间接地址为目的操作数的指令以间接地址为目的操作数的指令课后小结第 21、22 课时课题3.3 指令系统1课型专 业 课教学目的掌握数据传送类指令的相关知识重点难点累加器A与片外RAM的数据传送指令教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月11日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统1）数据传送类指令（2）累加器A与片外RAM的数据传送指令MOVX A，Ri ；(（Ri）)AMOVX A， DPTR ；(DPT

15、R)AMOVX Ri，A ；(A) （Ri）MOVX DPTR ，A ；(A) (DPTR)课后小结第 23、24 课时课题3.3 指令系统2课型专 业 课教学目的掌握算术运算指令相关知识重点难点带进位加法指令、带借位减法指令教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月 16日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统2）算术运算指令包括加、减、乘、除运算；第一操作数一般为A；一般影响标志位CY、AC、OV和P，共24条指令。（1）加法指令 不带进位加法指令（4条）ADD A，Rn ；（A）+（Rn）AADD A，direct ；（A）

16、+（direct）AADD A，Ri ；（A）+（Ri）AADD A，#data ；（A）+#dataA 带进位加法指令（4条）ADDC A，Rn ；（A）+（Rn）+CYAADDC A，direct ；（A）+（direct） +CY AADDC A，Ri ；（A）+（Ri） +CY AADDC A，#data ；（A）+#data +CY A加1指令INC（5条）（2）减法指令 带借位减法指令（4条） 减1指令DEC（5条）课后小结第 25、26 课时课题3.3 指令系统3课型专 业 课教学目的掌握逻辑操作指令的相关知识重点难点逻辑操作指令的应用教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班

17、级电气0505/06授课日期10月 18日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统 3）逻辑操作指令包括与、或、异或、清除、求反、移位等操作。这类指令一般不影响标志位CY、AC和OV，共24条指令，分成五个小类。（1）逻辑“与”指令（6条）ANL A，Rn ；（A）（Rn）AANL A，direct ；（A）（direct）AANL A，Ri ；（A）（Ri）AANL A，#data ；（A） #data AANL direct，A ；（ direct ）（A）directANL direct，#data ；（ direct ） #data direct（2）逻辑“或

18、”指令（6条） （3）逻辑“异或”指令（6条）课后小结第 27、28 课时课题3.3 指令系统4课型专 业 课教学目的掌握控制程序转移类的相关知识重点难点条件转移指令教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月 23日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统 4）控制程序转移类指令包括无条件转移、条件转移、子程序调用和返回指令等，共17条。（1）无条件转移指令（4条）（2）条件转移指令（8条）累加器A为零（非零）转移指令比较转移指令、循环转移指令课后小结第 29、30 课时课题3.3 指令系统5课型专 业 课教学目的掌握位操作指令的相

19、关知识重点难点位条件转移类指令教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月25日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.3 指令系统5) 位操作指令 包括位变量传送、逻辑运算、控制转移等指令，共17条，分成4个小类。（1）位地址的表示方法直接用位地址 如：D4H用特殊功能寄存器名加位数 如：PSW.4用位名称 如：RS1用bit定义的有名字的位地址 如：SUB.REG bit RS1（2）位操作指令 位数据传送指令（2条）MOV C，bit ;（bit）CMOV bit，C ;（bit）C 位修正指令（6条）位清0指令位置1指令位取反指令 位逻辑

20、运算指令（4条）位逻辑“与”指令位位条件转移类指令逻辑“或”指令 位条件转移类指令（5条）判断C值转移指令JC rel JNC rel 判断位值转移指令课后小结第31、32课时课题3.4 第3章复习、习题课课型专 业 课教学目的掌握第3章概念与基本理念重点难点复习、习题课教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期10月 30日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程3.4 复习、习题1) 第3章全面复习2）习题（P50）10111213141519课后小结第 33、34 课时课题4.1 程序设计概述课型专 业 课教学目的了解程序设计的有关知识重点难点伪指

21、令教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期11月 1日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程第4章 MCS-51单片机的程序设计4.1 程序设计概述1）按照语言的结构及其功能可以分为三种：（1）机器语言：机器语言是用二进制代码0和1表示指令和数据的最原始的程序设计语言。（2）汇编语言：在汇编语言中，指令用助记符表示，地址、操作数可用标号、符号地址及字符等形式来描述。（3）高级语言：高级语言是接近于人的自然语言，面向过程而独立于机器的通用语言。 2）伪指令（1）ORG：汇编起始地址用来说明以给变量标号赋予一个确定的数值。（2）EQU：赋值下程序段在存储

22、器中存放的起始地址。（3）DB：定义数据字节，把数据以字节数的形式存放在存储器单元中。（4）DW：定义数据字，按字的形式把数据存放在存储单元中。（5）DS：定义存储区，从指定的地址单元开始，保留一定数量存储单元。（6）BIT：位定义，确定字符名为确定的位地址值。（7）END：汇编结束课后小结第 35、36 课时课题4.2 程序设计课型专 业 课教学目的掌握顺序程序设计的方法重点难点顺序程序设计教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期11月6日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程4.2 程序设计1）顺序程序设计顺序程序是最简单、最基本的程序结构，其特

23、点是按指令的排列顺序一条条地执行，直到全部指令执行完毕为止。不管多么复杂的程序，总是由若干顺序程序段所组成的。特点：程序按编写的顺序依次往下执行每一条指令，直到最后一条。 例1：将30H单元内的两位BCD码拆开并转换成ASCII码，存入RAM两个单元中。例2：设X、Y两个小于10的整数分别存于片内30H、31H单元，试求两数的平方和并将结果存于32H单元。课后小结第 37、38课时课题4.2 程序设计课型专 业 课教学目的掌握分支程序设计的方法重点难点分支程序设计教具挂图模型挂图投影多媒体教学方法讲授授课班级电气0505/06授课日期11月8日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程4.2 程序设计2）分支程序设计（1）分支程序的基本形式分支程序有三种基本形式，如图4-3所示。（2）分支程序的设计要点如下： 先建立可供条件转移指令测试的条件。 选用合适的条件转移指令。 在转移的目的地址处设定标号。（3）应用举例例1：设X存在30H单元中，根据下式 X+2 X0Y = 100 X=0 求出Y值，将Y值存入31H单元。 X X0课后小结第39、40课时课题4.2 程序设计课型专 业 课教学目的掌握循环程