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1、svrgrfMCS51系列单片微型计算机及其应用大纲-+懒惰是很奇怪的东西，它使你以为那是安逸，是休息，是福气；但实际上它所给你的是无聊，是倦怠，是消沉;它剥夺你对前途的希望，割断你和别人之间的友情，使你心胸日渐狭窄，对人生也越来越怀疑。罗兰、课程的性质与目的 一、 课程的性质与设置目的MCS-51系列单片微型计算机及其应用课程是我省高等教育自学考试电子工程专业(本科段)考试计划规定的考试科目。单片微型计算机作为微型计算机家族发展中的一个分支，以其独特的结构和优点，越来越深受各个应用领域的关注和重视，应用领域十分广泛。在这样的工程应用背景下，开设本课程显得尤为重要。本课程是一门面向应用的综合性

2、专业科，以MCS51系列单片机为主展开讨论。在学习微型计算机基本原理的基础上，注重单片机系统的设计和工程的实际应用。通过本课程的学习，为后续课程及课程设计和毕业设计打下坚实的基础。二、本课程的基本要求通过本课程的学习，提出学习的基本要求如下：1 了解单片微型计算机的基本概念，掌握MCS51系列单片机系统结构，及其引脚功能和内部组成部分的功能。掌握MCS51系列单片机存储器结构和寻址方式。2 熟练掌握MCS51系列单片机的指令系统，熟练掌握汇编语言程序设计方法和程序设计的基本结构。3 掌握MCS51系列单片机中定时/计数器与串行通讯技术，以及中断系统，学会I /O接口技术的应用。4 掌握MCS5

3、1系列单片机系统扩展技术，初步掌握单片机系统的设计开发方法。通过实例分析，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解。三、本课程与相关课程的关系本课程是一门面向应用的专业课程，需要有许多先期基础知识课程的支撑，与本课程有关的先修课程有模拟电路技术、数字电路技术、计算机基础等课程。为了加强实践训练与实际应用能力，本课程需进行实验。通过实验让学生获得感性认识和实际动手能力。、课程内容与考核目标1绪 论一、课程内容1 1 单片微型计算机 单片微型计算机发展历史、单片微型计算机发展总趋势的特点1 2 Intel MCS系列单片微机简介MCS48系列单片微机、MCS51系列单片微机、MCS96系列单片微机 1

4、3 单片微机工业产品(IGP)概念二、考核知识点1单片微机发展的特点2Intel MCS系列单片微机的种类3MCS51系列单片微机各产品性能4单片微机工业产品(IGP)概念三、考核要求（1） 识记1 MCS51系列单片微机各产品性能2 Intel MCS系列单片微机的种类（2） 领会1 单片微机发展的特点2 单片微机工业产品(IGP)概念2MCS51单片微机系统结构一、课程内容21 电子计算机、微型计算机、单片微机的硬件组成结构 电子计算机的硬件组成结构、微型计算机的硬件组成结构、单片微型计算机的硬件组成结构、MCS51单片微机内部功能部件、MCS51单片微机结构框图22 8051单片微机引脚

5、功能说明主电源引脚、外接晶振或外部振荡器引脚、控制或选通复用引脚、多功能I/O口引脚、8051引脚和逻辑符号图23 中央处理器CPU算术/逻辑运算部件ALU、专用寄存器(累加器A、寄存器B、程序状态字PSW、堆栈及栈指针SP、数据指针DPTR)、振荡器、时钟电路及时序、取指/执行时序图24 并行I/O口结构 并行I/O口的内部结构、读修改写操作、并行I/O口的写操作、并行I/O口的负载能力、总线25 RST/VPD引脚功能 复位(RESET)、节电运行方式26 EPROM型8751H单片微机 8751H内部EPROM编程、8751H内部程序的校验、内部程序存储器保密位、片内EPROM的擦除27

6、 片内振荡器 HMOS型8051片内振荡器、CHMOS型80C51片内振荡器二、考核知识点1单片微型计算机的硬件组成结构2MCS51单片微机内部功能部件38051单片微机引脚功能48051中央处理器CPU的结构5并行I/O口的结构6复位(RESET)和节电运行方式7片内振荡器原理与结构8EPROM型8751H单片微机三、考核要求(1) 识记1 MCS51单片微机的硬件组成结构和内部功能部件28051单片微机引脚分类和功能及8051引脚和逻辑符号图3 8051中央处理器CPU中算术/逻辑运算部件ALU、专用寄存器的功能4 MCS51单片微机的时钟周期、机器周期、指令周期的分配5 总线的概念及分类

7、(2) 领会1 微型计算机的硬件组成结构2 8051中央处理器CPU中时钟电路及时序和取指/执行时序图3 并行I/O口内部结构及读、写操作，及并行I/O口的负载能力4 复位(RESET)操作的功能和复位后CPU内部的状态5 节电运行方式6 片内振荡器原理与结构7 EPROM型8751H单片微机(3) 应用1 MCS51单片微机内部寄存器的分配和正确使用2 MCS51单片微机4个并行I/O口的分工和正确使用3MCS51存储器和布尔(位)处理器一、课程内容31 概述 半导体随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、静态RAM、动态RAM、EPROM、EEPROM32 MCS51存储器结构 MCS51

8、程序存储器地址空间、MCS51数据存储器地址空间、特殊功能寄存器地址空间33 外部存储器与访问 外部程序存储器与访问、外部数据存储器与访问、外部扩展地址/数据总线34 MCS51的寻址方式 寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、立即寻址方式、变址间接寻址方式、相对寻址方式、位寻址方式35 布尔(位)处理器二、考核知识点1 半导体存储器的类型、名词定义及使用2 MCS51存储器结构，程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器的地址空间及地址空间的分配3 外部程序、数据存储器与访问及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口)4 MCS51寻址方式的种类、各寻址方式访问的地址空间及应用5 布尔

9、(位)处理器 三、考核要求 (1) 识记1 半导体存储器的类型、名词定义及使用2 MCS51程序、数据存储器结构及地址空间的分配3 MCS51寻址方式的种类及定义 (2) 领会1 MCS51特殊功能寄存器地址空间的分配2 访问外部程序、数据存储器执行时序及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口)的应用3 各种寻址方式访问的地址空间及应用4 位寻址空间及布尔(位)处理器(3) 应用1综合MCS51存储器结构的映象，进一步分析访问各存储器地址空间的寻址方式4MCS51指令系统一、课程内容41 概述 指令系统、汇编语言、MCS51汇编语言的指令格式、MCS51指令系统的分类42 数据传送类指令 MC

10、S51的数据传送、一般数据传送类指令、栈操作类指令、累加器传送类指令、16位数据传送指令43 算术运算类指令 算术运算操作、加法类指令、减法类指令、乘法类指令、除法类指令44 逻辑运算类指令 累加器A逻辑运算及循环位移类指令、双操作数逻辑运算类指令45 控制转移类指令 无条件转移类指令、子程序调用类指令、返回类指令、转移类指令、条件转移类指令、判零转移指令、比较转移指令、循环转移指令、空操作指令46 布尔(位)处理类指令 布尔(位)数据传送类指令、布尔(位)操作指令、布尔(位)逻辑运算指令、布尔(位)条件转移指令二、考核知识点1 MCS51汇编语言的指令格式及MCS51指令系统的特点2 数据传

11、送类指令的类型、特点及应用3 算术运算类指令的类型、特点及应用4 逻辑运算及循环位移类指令的类型、特点及应用5 控制转移类指令的类型、特点及应用6 布尔(位)处理类指令的类型、特点及应用 三、考核要求 (1) 识记1 MCS51汇编语言的指令格式2 数据传送类指令的指令格式3 算术运算类指令的指令格式4 逻辑运算及循环位移类指令的指令格式5 控制转移类指令的指令格式6 布尔(位)处理类指令的类型及指令格式(2) 领会1数据传送类指令的应用，及执行后存储器、寄存器各单元内容的变化2算术运算类指令的应用及对标志位的影响3二十进制调整指令应用的场合、执行的条件、执行后的结果4逻辑运算及循环位移类指令

12、的应用及对标志位的影响 5并行I/O口逻辑运算的应用6控制转移类指令的应用及对SP、PC的影响7相对偏移量的概念及计算8比较转移指令和循环转移指令的功能及应用9布尔(位)处理类指令的特点及应用(3) 应用 1对给定的程序段进行分析，确定其完成的功能及各种状态的变化 2编制一个程序段，实现某个指定的功能或期望的结果5定时/计数器与串行通讯口一、课程内容51 MCS51的定时/计数器 MCS51的定时/计数器的基本原理、定时/计数器控制与状态寄存器、定时/计数器的工作方式、定时/计数器2、定时/计数器编程举例52 MCS51的串行通讯口 串行通讯概述、MCS51的串行通讯接口、MCS51的串行通讯

13、技术二、考核知识点 1MCS51的定时/计数器的基本原理 2控制定时/计数器的特殊功能寄存器TMOD和TCON 3定时/计数器的工作方式 4定时/计数器应用编程 5串行通讯的基本原理及通讯方式 6MCS51串行通讯的工作方式及控制 7MCS51双机通讯和多机通讯技术的实现三、考核要求 (1) 识记 1MCS51的定时/计数器的基本原理 2定时/计数器的工作方式 3串行通讯的基本原理及通讯方式 4MCS51串行通讯的工作方式(2) 领会1特殊功能寄存器TMOD和TCON的应用2定时/计数器初值的计算及应用编程3MCS51串行通讯的应用编程(3) 应用1按给定要求编写定时/计数器初试化程序段2编写

14、程序实现MCS51双机通讯和多机通讯技术6中断系统一、课程内容61 中断概述 中断、中断源、查询中断、向量中断、中断技术的优点62 MCS51的中断系统 MCS51的中断源、中断控制、中断优先级63 响应中断的条件和过程响应中断的条件、响应中断的过程 64 关于外部中断 电平触发方式、跳变触发方式 65 中断响应时间 中断响应时间的计算 66 中断技术应用举例 二、考核知识点1 中断的基本概念、方式及中断技术的优点2 MCS51的中断源、中断控制及中断优先级3 响应中断的条件和过程，及各中断源的向量地址4 外部中断的触发方式5 中断响应时间的计算6 MCS51中断技术的应用 三、考核要求 (1

15、) 识记1 中断的基本概念、方式及中断技术的特点2 MCS51的中断源的种类及各中断源的向量地址3 外部中断的触发方式 (2) 领会1MCS51中断设置与控制2MCS51中断优先级及设置3MCS51中断响应的条件和响应过程4 中断响应时间的计算5 MCS51中断技术的应用 (3) 应用1针对各中断源编写中断初始化程序及相应的中断服务程序7汇编语言程序设计基础一、课程内容71 程序设计概述 汇编语言程序设计的步骤与方法、算法、流程图、源程序、汇编与调试、常用伪指令72 程序设计基础和举例 简单结构程序、分支结构程序、循环结构程序、子程序结构程序、查表结构程序73 应用程序设计与技巧举例 MCS5

16、1源程序的基本格式、常用功能模块程序段设计举例、数字滤波程序段设计举例、软件抗干扰技术简介、系统的复位74 应用程序的开发与调试 单片微机应用软件的开发、程序的检测与调试二、考核知识点 1汇编语言程序设计的基本概念、方法与步骤 2常用伪指令的格式及应用 3程序设计基本结构及应用 4根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图 5MCS51源程序的基本格式及应用 6常用功能模块程序段设计 7数字滤波程序段设计 8软件抗干扰技术与系统的复位 9单片微机应用软件的开发、程序的检测与调试三、考核要求 (1) 识记 1汇编语言程序设计的基本概念、方法与步骤 2常用伪指令的格式及应用 3程序设计基本结构种类

17、4MCS51源程序的基本格式 (2) 领会 1程序设计基本结构及应用 2根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图 3常用功能模块程序段设计 4数字滤波程序段设计 5软件抗干扰技术与系统的复位 (3) 应用 1采用汇编语言设计和开发程序段 2借助开发系统对程序进行检测与调试8单片微机系统功能扩展一、课程内容81 概述 确定单片机硬件系统总体方案、应用系统分析、硬件系统配置、地址空间的分配和译码 82 外部存储器扩展外部程序存储器扩展、外部数据存储器扩展、外部EEPROM存储器扩展 83 并行I/O接口的扩展8031配置8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口8031配置8255A扩展

18、并行I/O接口 84 D/A和A/D转换器的扩展8031外部扩展D/A转换器、8031外部扩展A/D转换器 85 外部中断源的扩展 86 MCS51外部总线的驱动 二、考核知识点1 单片机硬件系统总体方案的设计2 系统地址空间的分配和译码3 系统外部存储器的扩展4 采用8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口5 采用8255A扩展并行I/O接口6 MCS51外部中断源的扩展和外部总线的驱动 7D/A和A/D转换器的扩展 三、考核要求 (1) 识记1 应用系统分析和系统配置2 系统地址空间的分配和译码(2) 领会1 外部程序和数据存储器扩展2 外部EEPROM存储器扩展3 通用接口芯

19、片8155H/8156H的结构及应用4 通用接口芯片8255A的结构及应用5 MCS51外部中断源的扩展和外部总线的驱动(3) 应用1 8031配置8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口2 8031配置8255A扩展并行I/O接口3 8031外部扩展D/A转换器DAC08324 8031外部扩展A/D转换器ADC08099MCS51单片微机的开发与应用一、课程内容91 单片微机开发、应用概述 单片微机在智能仪器中的应用、单片微机在家用电器中的应用、单片微机在工业测控领域中的应用、单片微机在通讯技术中的应用、单片微机在军事装备中的应用92 单片微机的开发、应用过程93 MCS51的

20、仿真开发器94 MCS51系列单片微机的开发、应用举例二、考核知识点1 单片微机的开发、应用过程及实例2 MCS51的仿真开发器的基本结构及应用三、考核要求 (1) 识记1 单片微机在各领域中的应用2 单片微机的开发、应用的过程(2) 领会MCS51的仿真开发器的基本结构(3) 应用设计MCS51系列单片微机开发、应用的实例、实践性环节的训练与考核一、 类型：课程实验二、 目的和要求1 目的1 通过实验进一步理解MCS51系列单片微机的基本原理。 掌握MCS51系列单片微机芯片和外部扩展芯片的使用方法。 熟悉MCS51系列单片微机开发系统的使用。 掌握常用程序段的编程方法。 运用MCS51系列

21、单片微机开发系统，对程序进行仿真调试。 了解MCS51系列单片微机扩展系统的设计。2要求 到主考学校或其他指定的场所进行实验。 实验前必须熟读实验指导书，了解实验装置的原理和操作步骤。 实验时必须按照指导书的内容和指导教师的指示进行。 实验通过后，必须写出实验报告。实验报告的内容包括：实验装置描述、实验方法、操作步骤、测量仪器、实验结果、实验现象观察和分析。 实验报告经指导教师检查并签字后有效。三、内容实验1开发装置的操作与简单程序练习。实验2分支、循环程序和子程序编程及仿真调试实验3堆栈、表格的处理和使用及仿真调试实验4算术运算、逻辑运算程序编程及仿真调试实验5定时器/计数器和中断技术的应用

22、实验实验6D/A、A/D转换器实验注：实验3、4中任选一项，实验5、6中任选一项。四、与课程考试的关系1 建议与课程自学过程同步进行。2 实验内容应在考试试题中得到反映。3 考试通过但实验未通过的考生不能取得本课程的成绩。、有关说明及实施要求一、关于课程内容与考核目标的说明1 本大纲是MCS-51系列单片微型计算机及其应用课程学习和考核的主要依据，教材的内容是大纲所规定课程内容的扩展。大纲中规定的课程内容和考核知识点都包含在指定的教材中，而教材中有些内容可作为自学参考，大纲中不作要求。2 在自学本课程之前应先通读大纲，了解课程的内容、考核知识点和考核要求。明确考核目标，使自学应考者有的放矢地系

23、统地学习教材；使辅导教师更好地组织教学内容；使命题教师能够更加明确命题范围，更准确地安排试题的知识能力层次和难易程度。本大纲要求学习和掌握的知识点都可作为考核的内容。3 本大纲按照识记、领会、应用三个层次规定达到能力层次的要求。 识记：要求考生能够识别和记忆大纲中规定的考核知识点有关定义、公式、表达式、格式、原则、重要结论、特征、特点及适用范围等主要内容，能够根据考核的不同要求，作出正确的表述、选择和判断。是较低的要求。 领会：要求考生能够领悟和理解本大纲规定的有关考核知识点的内涵和外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能正确地解释说明和论述。是较高层次的要求。应用：要求考生能够运用大

24、纲中规定的有关知识点分析和解决应用问题。 二、关于学习教材 自学教材：孙育才MCS-51系列单片微型计算机及其应用第三版， 东南大学出版社 三、自学方法指导 1根据考核要求中的三个能力层次，在全面系统学习的基础上掌握重点概念和重点问题，如单片微机系统的内部结构和功能、指令系统和汇编语言程序设计、单片微机系统功能扩展等，注意各章内容之间的内在联系。 2本课程是一门实践性较强的课程，考生在自学过程中必须注意理论联系实际，按实验的目的、要求和内容认真做好实验。建议实验与课程自学过程同步进行。 3考生在自学时要注意基本能力的培养，即系统分析和综合、系统硬件配置、系统软件设计以及实验能力等。为了培养能力

25、，要认真做一定数量的习题和实验。 4本课程建议5学分(包括实验)。相当于全日制高等学校课内80 学时，自学本课程大约需要180学时，建议自学分配学时如下表：章次课程内容自学时间(小时)1绪 论52MCS51单片微机系统结构253MCS51存储器和布尔(位)处理器204MCS51指令系统305定时/计数器与串行通讯口206中断系统107汇编语言程序设计基础308单片微机系统功能扩展209MCS51单片微机的开发与应用20 四、对社会助学的要求 1社会助学指导教师应熟悉本大纲所要求的内容、考核知识点和考核要求，辅导内容必须以本大纲为依据。切实作好对自学应考者的辅导，防止自学中的各种偏向，把握社会助

26、学的正确导向。 2注意自学考试的特点，命题将覆盖各章，不可随意增删和圈定重点以免导向失误。考核知识点不要求的内容则不考。 3注意培养考生的自学能力和分析、设计及应用的能力，努力引导自学应考者将识记、领会与应用联系起来，把知识和理论转化为能力。着重培养和提高自学应考者的分析问题和解决问题的能力。 4建议课程学习和实验同步进行。实验可以在主考学校，也可以在有条件的地方进行。在实验中，指导教师对考生遇到的实际问题应及时进行具体的帮助。五、关于命题考试的若干规定 1本大纲各章所规定的考核知识点及知识点下的知识细目，都属于本课程命题考试的内容。未写入大纲的知识点不作考核要求。考试命题覆盖到章，适当突出重

27、点部分内容，加大重点内容的覆盖密度。 2本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例为：识记占30%，领会占40%，应用占30%。试卷中不同难度试题的分数比例为：容易占20%，较易占30%，较难占30%， 难占20%。 3考试采用闭卷方式。考试时间为150分钟，一律采用钢笔或圆珠笔书写。可携带计算器和直尺。 4课程考试命题的主要题型一般为：名词解释、选择题、问答题、阅读程序题、简单编程题、综合应用题等。 5每位应考者必须通过实验考核，考核合格的考生才能承认其笔试成绩。附 录：题 型 举 例一、选择题 (单选题)1 MOV A，R0 的寻址方式是1 寄存器寻址 立即寻址 寄存器间接寻址 直接寻址

28、2 伪指令的作用是与指令一样 汇编时产生机器代码 汇编时执行某些操作 没有作用二、填空题: (需要理解和计算) 三、名词解释 (不要展开,最好用一句话解释,必须背)1 什么是“单片微型计算机”。 2 什么是“指令周期”。3 什么是“全双工串行通讯”。问答题四、简答题: 需要领会1 MCS51系列单片微机存储器的结构特点是什么？2 MCS51系列单片微机有哪些查表指令？它们有何本质区别？当表的长度超过256个字节时应如何处理？ 四、阅读程序题 (对汇编指令的理解,如寻址方式、寄存器内容，状态标志等。掌握编程规律，如顺序、分支、循环、转换等，要保持卷面整洁)1 设R0的内容为32H，A的内容为48

29、H，32H单元内容为80H，40H单元的内容为08H，阅读下列程序，将各单元变化填入空格中。MOV A，R0； A= MOV R0，40H； (32H)= MOV 40H，A； (40H)= MOV R0，#35H； R0= 五、简单编程题 1 设在外部数据存储器中，从首地址为1000H开始，连续存放100个无符号8位二进制数，编写查找其中最大值并存放在1100H单元的程序段，画出程序流程图。 六、综合应用题 18031CPU外部扩展程序存储器8K、数据存储器8K，扩展一片8155H(选通工作方式、连续方式输出定时模式)、一片ADC0809(采用中断方式)和一片DAC0832。画出电路图，写出各扩展芯片的地址空间和初始化程序段，A/D、D/A和定时模式的程序段。