MCS-51单片机原理系统设计与应用教学设计

1. 引言

MCS-51单片机（Microcontroller System-51）是美国英特尔公司

推出的一种8位单片机，是集成电路技术和微处理器技术的重要代表

之一。其应用领域广泛，被广泛应用于电子产品、汽车电子、通讯、

家电等领域。本文主要介绍MCS-51单片机的原理系统设计与应用教学

设计。

2. MCS-51单片机原理

MCS-51单片机架构

MCS-51 Single-chip Microcomputer Architecture MCS-51 Single-chip Microcomputer Architecture

从图中可以看出，MCS-51单片机主要由4个部分组成：CPU、RAM、ROM、I/O端口。其中：

•CPU是MCS-51单片机的核心部分，它包括ALU、寄存器、指令、定时计数器等。

•RAM是MCS-51单片机的存储器，用于临时存储程序和数据。

•ROM是MCS-51单片机的存储器，用于存储程序和数据。

•I/O端口是MCS-51单片机的输入输出端口，用于与外部设备进行数据交换。

3. MCS-51单片机系统设计

MCS-51单片机通常需要与外部电路配合使用，使其能够实现更多的

功能。MCS-51单片机系统设计可分为以下几个步骤：

3.1 硬件设计

MCS-51单片机硬件设计主要包括电路原理图设计、PCB设计和元器

件的选型等。在硬件设计过程中，需要考虑电路的稳定性、噪声抑制、系统的可靠性和工作的可靠性等问题。

3.2 软件设计

软件设计是MCS-51单片机系统设计的重要部分。软件设计包括编

写程序、下载程序到芯片和调试程序。在软件设计过程中，需要考虑

程序的实时性、稳定性、可靠性和安全性等问题。

3.3 系统测试

系统测试是验证MCS-51单片机系统功能是否正常的过程。系统测

试包括系统整体测试、系统功能测试和系统性能测试。在系统测试过

程中，需要使用一些测试工具，如逻辑分析仪、示波器、测试灯等。

4. MCS-51单片机应用教学设计

MCS-51单片机应用教学设计可分为以下几个步骤：

4.1 教学目标

教学目标是MCS-51单片机应用教学设计中的重要部分。教学目标应包含学生需要掌握的内容和技能。教学目标的制定应符合学生的实际情况和学习需求。

4.2 教学方法

教学方法是MCS-51单片机应用教学设计的核心。教学方法包括课堂讲授、实践操作、案例分析、小组讨论等多种方式。在教学方法的选择和应用上，需要根据学生的实际情况和学习需求进行选择。

4.3 教学内容

教学内容是MCS-51单片机应用教学设计的基础。教学内容应包含MCS-51单片机的基本原理、编程思路、编程语言、硬件电路设计等方面的内容。在教学内容的选择和设计上，需要考虑到学生的实际情况和学习需求。

4.4 实践环节

实践环节是MCS-51单片机应用教学设计的关键。实践环节应包含实验设计、实验操作和实验报告等环节。在实践环节的设计上，需要考虑到学生的实际情况和学习需求。

5. 总结

MCS-51单片机的原理系统设计与应用教学设计是一项复杂的工作，需要多方面的考虑和应用。本文简要介绍了MCS-51单片机的基本原理

和系统设计，以及应用教学设计的基本步骤和要点。希望本文对相关工作者提供一些参考和帮助。

新编MCS51单片机应用设计第二版教学设计

新编MCS51单片机应用设计第二版教学设计一、教学目标本教学设计的目标是旨在培养学生以下方面的能力： 1.掌握MCS51单片机体系结构及其编程； 2.掌握MCS51单片机I/O端口、中断、定时器/计数器、串口等基本应用； 3.能够通过使用MCS51单片机独立完成小规模的嵌入式系统设计； 4.能够理解商业现实环境中嵌入式系统的设计流程。二、教学内容本课程的主要教学内容涵盖以下几个方面： 1.MCS51单片机体系结构及编程； 2.MCS51单片机I/O端口应用； 3.MCS51单片机中断与定时器/计数器应用； 4.MCS51单片机串口应用； 5.嵌入式系统设计流程。三、教学方法本课程使用多种教学方法，包括但不限于： 1.传统的面授讲解；

2.实验课； 3.课堂互动； 4.讨论活动； 5.个人或小组项目作业； 6.期末考试。四、教学任务 1. 教学计划时间教学任务内容第1周MCS51单片机基础MCS51单片机体系结构第2周MCS51单片机基础MCS51单片机编程第3周I/O端口应用输入、输出模式、摇杆控制LED灯第4周I/O端口应用光敏传感器控制LED灯，温度传感器显示温度第5周中断与定时器/计数器软中断实现调制解调器通信应用定时器/计数器实现LED呼吸灯效果第6周中断与定时器/计数器应用第7周串口应用软件串口实现与PC的通信第8周嵌入式系统设计流程系统需求分析第9周嵌入式系统设计流程系统框图设计第10嵌入式系统设计流程系统原理图设计

时间教学任务内容周期末复习综合实验设计与复习第11 周第12 期末考试周 2. 实验课安排时间实验任务第1周单片机初步实验第2周端口输入输出实验第3周ADC采样实验第4周定时器/计数器实验第5周温度传感器实验第6周光敏传感器实验第7周软件串口实验第8周调制解调器实验第9周预留实验时间第10周预留实验时间第11周综合实验第12周实验报告和综合实验成果展示

单片机原理与应用实验教案

《单片机原理及应用》实验教学大纲课程编号：B04611016 课程类别：专业课实验学时：16学时学分：2.5 适用专业：计算机科学与技术一、实验教学目的和任务本课程是计算机及应用专业一门重要的专业课。其教学内容直接面向生产。同时，微机向小型化、超小型化方面发展愈来愈迅猛。单片机应用已渗透社会各个领域，特别在通信技术中的应用，大大提高了通信技术水平。学生应具备这方面的知识与技能，为今后参加工作，打下坚实的基础。二、实验教学基本要求本课程是一门很注重实践的课程。以研究MCS－51系列单片机入手，掌握其硬件结构、指令系统和程序设计，以及常用接口技术和典型应用实例。三、实验教学内容实验项目一：清零程序 1、实验目的及要求要求学生掌握软件的结构和键盘的调试。 2、实验内容及学时分配（2学时）（1）了解MCS-51软件的构造（2）掌握清零程序的输入方法（3）了解起始伪指令的输入方法实验项目二：拼字和拆字程序 1、实验目的及要求要求学生掌握存储器分配和汇编语言的简单应用。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）进一步掌握MCS-51软件的基本使用方法（2）掌握指令的寻址方式（3）掌握数据传送指令和地址内容的分配实验项目三：数据区传送子程序 1、实验目的及要求要求学生掌握RAM数据存储器实际操作。 2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS-51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握数据传送子程序的简单方法（3）掌握查表程序的编写实验项目四：数据排序实验 1、实验目的及要求要求学生掌握汇编语言的应用和实际操作。 2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握简单顺序程序的编写和调试方法（3）掌握查表程序的编写实验项目五：查找相同个数 1、实验目的及要求熟悉汇编语言程序，使用环移指令和加1指令。 2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握赋值指令（2）掌握带进位的环移指令和加1程序的编写实验项目六：双字节无符号数的乘法实验 1、实验目的及要求

单片机原理及应用教学教案

第一讲一、授课内容： 1、什么是单片机 2、单片机的发展二、授课类型：讲授三、授课时数：2学时四、教学目标：了解单片机的发展,应用领域和应用模式，掌握单片机的特点五、教学重、难点：重点/难点：单片机的特点六、教学设想：借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣. 七、教学过程：（板书）一、什么是单片机随着微电子技术的不断发展，计算机技术也得到迅速发展，并且由于芯片的集成度的提高而使计算机微型化，出现了单片微型计算机（Single Chip Computer），简称单片机，也可称为微控制器MCU（Micro controller Unit）。单片机，即集成在一块芯片上的计算机，集成了中央处理器CPU（Central Processing Unit）、随机存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器（Read Only Memory）、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。二、单片微型计算机发展概况单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器（4004）以来, 它的发展到目前为止大致可分为5个阶段: 第1阶段（1971～1976）: 单片机发展的初级阶段。 1971年11月Intel 公司首先设计出集成度为2 000只晶体管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。第2阶段（1976～1980）: 低性能单片机阶段。以1976年Intel公司推

《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点

《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。二、理论教学内容绪论单片机概述 0．1 引言 0．2 单片机的特点 0．3 单片机的发展 0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理 1. 1 单片机的内部结构 1. 2 MCS–51的外部引脚及功能 1. 3 MCS–51的存储器配置 1. 4 并行输入／输出接口电路 1. 5 时钟电路与时序 1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统 2．1 MCS-51指令系统概述 2．2 数据传送类指令 2．3 算术运算类指令 2．4逻辑运算及移位类指令 2．5 控制转移类指令 2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计 3．1 汇编语言源程序的格式 3．2 伪指令 3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时 4.1 MCS—51单片机的中断系统 4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术 5.1 概述 5.2 程序存储器的扩展 5.3 数据存储器的扩展 5.4 PROM E2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术

6．1 Ｉ/Ｏ接口概述 6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用 6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展 6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口 6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术 7．1 单片机应用系统中的人机通道 7．2 键盘及其接口 7. 3 显示器及接口 7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道 8.1 模拟量输入通道 8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信 9.1 串行通信基础 9.2 串行接口的构成与工作方式 9.3 串行口的典型应用 9.4 单片机的多机通信 9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术 10.1 智能仪表的一般结构 10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍 11．1 PIC16F87X的特点 11．2 PIC16F87X的结构与配置 11．3 PIC16F87X的功能部件 11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。实验三I/O口输入/输出实验实验目的： 1 掌握80C51单片机输入输出接口使用方法 2 熟悉8255芯片性能,掌握其编程方法 3 学会开关量输入输出控制的接口技术及编程方法实验内容：分别用8255、74LS273、74LS244扩展I/O端口，并做基本数字量I/O练习实验四键盘/显示综合实验实验目的： 1 掌握8155的使用方法

单片机教案

单片机教案授课班级：高二电子5、6、7班授课教师：周小梅

成都电子信息学校单片机原理及应用课程授课教案NO__1__

15分钟5分钟举例：单片机P1.0点灯的应用电路（三）复位电路与时钟电路 1．复位电路（1）复位电路单片机的RST引脚是复位信号输入端，RST引脚上保持两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平时，可使单片机内部可靠复位。单片机常用的外部复位电路如图1-4。（2）复位状态复位后，单片机内部的各寄存器的内容将被初始化，包括程序计数器PC和特殊功能寄存器，其中（PC）=0000H，特殊功能寄存器的状态见表1-1。复位不影响片内RAM和片外RAM中的内容。表1-1 复位后特殊功能寄存器的初始状态 2．时钟电路时钟电路用于产生时钟信号，时钟信号是单片机内部各种微操作的时间基准，在此基础上，控制器按照指令的功能产生一系列在时间上有一定次序的信号，控制相关的逻辑电路工作，实现指令的功能。 SFR名称初始状态SFR名称初始状态 ACC 00H TMOD 00H B 00H TCON 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL0 00H DPL 00H TH1 00H DPH 00H TL1 00H P0 ~ P3 FFH SBUF 不确定 IP ХХХ00000B SCON 00H IE 0ХХ00000B PCON 0ХХХХХХХB 举例讲解图示讲解

10分钟15分钟图1-5 8051的外接石英晶体的时钟电路电容容量范围为30PF±10PF，石英晶体频率的范围为1．2～ 12MHZ，常用6MHZ或12MHz。 3．时序单位（1）时钟周期（是时钟信号频率f osc的倒数）时钟周期= 1 / f osc （2）机器周期：机器周期= 12 ×时钟周期（3）指令周期一条指令从被读取到被执行的整个过程所需的时间称为指令周期。思考题：f osc分别为6MHZ和12MHZ时，机器周期分别为多少？四、MCS-51单片机的内部硬件的主要功能（一）中央处理单元CPU 它由运算器和控制器两部分组成。 1．运算器运算器是进行各种算术运算和逻辑运算的部件。与运算器有关的寄存器包括ACC、B、PSW。（1）累加器ACC（8位寄存器）（2）B寄存器（8位）（3）程序状态字寄存器PSW （8位） PSW主要用于存放程序状态信息以及运算结果的标志，所以又称标志寄存器。其格式如下（D1位没有定义）：图示图示举例并讲解讲解

新编mcs-51单片机应用设计教学设计

新编mcs-51单片机应用设计教学设计一、引言 MCS-51（传统上又称为8051）是一种广泛使用的8位微控制器，它被用于许多领域，例如家用电器、汽车、工业控制等。由于MCS-51单片机在嵌入式系统中应用广泛，因此在大学或专业学院中开展MCS-51单片机应用设计教学具有广阔的前景。本文旨在介绍一个基于MCS-51单片机的应用设计教学设计方案，希望能够帮助有志于从事教学工作的读者，特别是电子信息专业的师生。二、课程目标通过本课程的学习，学生应当具备以下基本能力： 1.掌握MCS-51单片机的基本指令 2.能够进行MCS-51单片机的硬件设计 3.能够进行MCS-51单片机的软件设计 4.能够进行基于MCS-51单片机的应用系统设计三、课程内容 1. 基础知识的学习在开始进行MCS-51单片机应用设计教学之前，需要对MCS-51单片机的基本知识进行学习。涉及内容包括： •MCS-51单片机简介

•MCS-51单片机的指令系统 •MCS-51单片机的中断机制 2. MCS-51硬件设计 MCS-51单片机的硬件设计是这个教学设计方案的一个重要部分。学生应当能够完成以下任务： •设计MCS-51单片机的系统原理图 •通过制作原理图，实现MCS-51单片机控制器的原理图 •通过原理图实现MCS-51单片机控制器的设计 3. MCS-51软件设计 MCS-51单片机的软件设计也是这个教学设计方案的一个重要部分。学生应当能够完成以下任务： •熟练掌握MCS-51单片机的汇编语言 •基于MCS-51单片机的硬件设计，编写程序 •能够进行软件仿真并进行程序调试 •能够对程序进行优化和调整 4. 应用系统设计在掌握了MCS-51单片机的软硬件知识之后，学生应当能够用所学知识进行应用系统设计。例如，学生可以设计： •基于MCS-51单片机的机器人控制系统

C51单片机教案

单片机教案石新文

南阳工业学校

第一讲单片机的概述一．什么是单片机？所谓单片机就是将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和各种I/O口（如并行口、串行口等）集成在一片芯片上而制成的大规模集成电路。形成芯片级的计算机。因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，简称为单片机（Single Chip Microcomputer）。 CPU：是计算机的核心，叫做中央处理单元（Center Process Unit）。所有的数学运算和逻辑控制都由它完成。 RAM：随机存取存储器（Random Access Memory），存放运算过程中的数据。 ROM：只读存储器（Read Only Memory）。定时器/计数器：计算机内部重要部件。 I/O：输入/输出口（Input/Output），包括并行口、串行口等。单片机从其诞生就得到广泛应用，人们为增强其应用功能，将一些专用电路（A/D、D/A、比较器等）集成到单片机内部，使它的应用更方便，功能更强，现在单片机的含义本质是微控制器（Microcontroller），但习惯上仍然称为单片机。二．单片机的发展概况 1．第一代单片机1976~1978 Intel公司的MCS-48系列 Zilog公司的Z8系列 Motorola公司的6801系列 8位单片机，属于Single Chip Microcomputer的范围。 2．第二代单片机1978~ Intel公司的MCS-51系列

其他公司等。这时的单片机功能已非常完善，确立了单片机的控制功能，超出了Single Chip Microcomputer的范围，属于Microcontroller。 3．第三代单片机1982~ 全面发展单片机的控制功能，不断完善高档8位单片机，改善其结构，以满足不同客户的要求。另外还产生了16单片机和专用单片机。 MCS-96系列。 4．单片机的未来仍将以8位单片机为主流。8位单片机价格低廉，并能满足绝大部分应用场合。我们学习单片机也以MCS-51系列，现在市面上的许多单片机也都和MCS-51兼容。三．单片机的特点 1．小巧灵活，成本低，易于产品化。 2．面向控制，能针对性解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳性能价格比。 3．抗干扰能力强，能在恶劣的环境下可靠工作。四．单片机的应用 1．工业方面：电机控制、过程控制、智能传感器等 2．仪器仪表方面：智能仪器、医疗器械等 3．民用方面：电子玩具、家电产品、游戏机等 4．军事方面：导弹控制、智能武器装置等 5．其它五．单片机课程的学习方法单片机是一门应用性很强的课程，并且它的应用涉及硬件和软件，因此学习过程中有不同与其它课程的方法。 1．加强单片机应用的训练多做实验，探索单片机应用的新领域

单片机原理及应用课程设计

智能电子钟（LCD显示） 1、设计内容及要求 (2) 1.1、设计内容 (2) 1.2、设计要求 (2) 1.3、撰写设计报告 (2) 2、总体方案设计 (2) 2.1、方案图................................................................................... . (2) 2.2、面板布置图 (2) 2.3、方案讨论 (3) 2.4、明晰任务 (4) 3、电路原理图 (4) 4、程序框图 (5) 4.1、显示子程序流程图 (5) 4.2、实时时钟芯片1302 读/写数据流程图 (6) 5、编程序 (6) 6、调试 (6) 6.1、软件调试 (6) 6.2、仿真调试 (7) 7、自我感想 (7) 8、参考书目 (8) 附录：C 语言编程源程序 (8)

1.设计内容及要求 1.1、设计内容：以AT89C51 单片机为核心，制作一个LCD 显示的智能电子钟。 1.2、设计要求： (1) 计时：秒、分、时、天、周、月、年。 (2) 闰年自动判别。 (3) 五路定时输出，可任意关断（最大可到16路）。 (4) 时间、月、日交替显示。 (5) 自定任意时刻自动开/关屏 (6) 计时精度：误差≤1秒/月（具有微调设置） (7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成 1.3、撰写设计报告单片机课程设计是以课题或项目设计方式开展的一门课程，具有较强的综合性、实践性，是工科、工程类院校或职业类院校电类专业在校生的必修课，是将单片机原理与应用课程的理论知识转变为应用技术的重要教学环节。这一环节不但能加深对单片机原理的理解，而且还能培养学生的实践动手能力，开发学生的分析、解决问题的能力。单片机课程设计环节的训练能够让学生知道单片机工程项目的制作过程，使学生尽早了解单片机系统的开发过程。 2. 总体方案设计 2.1、方案图

MCS-51单片机原理与应用教学设计

MCS-51单片机原理与应用教学设计介绍 MCS-51单片机是一种微型计算机芯片，广泛应用于许多嵌入式系统中。单片机课程是电子信息类专业的重要课程之一，是培养学生嵌入式系统设计能力的基本环节，也是学生熟练掌握C语言编程技能的关键课程。本文主要介绍MCS-51单片机原理与应用教学设计的相关内容。教学目标本教学设计旨在通过讲解MCS-51单片机的基本原理及其应用，培养学生以下几个能力： 1.理解MCS-51单片机的基本架构和指令系统。 2.掌握MCS-51单片机的编程工具和编程方法，熟练使用Keil软件。 3.能够完成基本的嵌入式系统设计和开发任务，包括输入输出控制、中断处理、定时器计数、串口通信等。 4.能够将所学知识应用于具体的嵌入式系统设计任务中，并在实践中不断提高自己的技能和分析问题的能力。教学内容第一章：MCS-51单片机体系结构 1.1 MCS-51单片机的基本组成介绍MCS-51单片机的基本构成和各部分的功能，包括CPU、存储器、输入输出接口等。

1.2 MCS-51单片机的寄存器介绍MCS-51单片机的寄存器及其作用，包括通用寄存器、特殊功能寄存器、状态寄存器等。 1.3 MCS-51单片机的指令系统介绍MCS-51单片机的指令系统，包括指令格式、指令类型、指令执行时间等。第二章：Keil软件的使用 2.1 Keil软件的介绍介绍Keil软件的基本功能和使用方法。包括新建、编译、下载和调试程序等。 2.2 Keil软件的项目管理介绍Keil软件的项目管理功能，包括添加、删除、修改源文件，设置编译选项等。 2.3 Keil软件的调试功能介绍Keil软件的调试功能，包括单步执行、断点调试、变量监视等。第三章：MCS-51单片机的应用 3.1 输入输出控制介绍MCS-51单片机的输入输出控制方法，包括端口输入输出、LED和数码管控制等。 3.2 中断处理介绍MCS-51单片机的中断处理机制，包括硬件中断和软件中断，中断优先级等。

单片机原理与应用及C51程序设计第二版教学设计

单片机原理与应用及C51程序设计第二版教学设计单片机技术在电子信息领域中发挥着重要作用，而C51是单片机应用非常广泛的一种单片机，掌握其原理及应用是很有必要的。本文将介绍单片机原理及应用和 C51程序设计，并对第二版教学进行设计。单片机原理及应用单片机的概念单片机是集成了存储器、计时器、I/O接口、中断系统等功能模块的微处理器。单片机的分类单片机按照架构可以分为CISC型、RISC型；按照位数可以分为8位、16位、32位等；按照指令集可以分为MCS-51、MSP430、AVR等。单片机的工作原理单片机的工作流程：控制信号产生–指令解码–操作执行。单片机的应用单片机在家电控制、车载电子、安防系统、医疗器械、电视机、手机等应用中很常见。 C51程序设计 C51的基本架构 C51的基本架构包括CPU、时钟电路、I/O口、复位电路、中断系统等模块。 C51是基于MCS-51指令集的单片机，是英特尔公司开发的一款8位单片机。

C51程序设计流程 C51程序设计流程：编写程序–烧写到单片机–调试运行。 C语言程序设计 C语言是C51程序设计的主要语言之一，就像C51一样，C语言也是英特尔公司开发的一门语言。 C51编程语言 C51支持汇编语言和C语言两种程序设计语言。相关工具 COSMIC、KEIL C、IAR编译器、STC-ISP工具等工具是C51程序设计中常用的工具。第二版教学设计教学目标 1.掌握单片机的基本原理及应用； 2.熟练掌握C51程序设计； 3.增强学生解决实际问题的能力。教学内容 1.单片机概述； 2.单片机原理及应用； 3.C51程序设计； 4.单片机应用实例。教学内容覆盖面广泛，有利于提高学生的综合能力和实战能力。

单片机原理与应用及C51程序设计

单片机原理与应用及C51程序设计一、单片机原理与应用单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成电路芯片，拥有处理器核心、存储器、输入输出接口和外设等多种功能，可实现数据处理、控制和通信等任务。单片机广泛应用于电子产品和自动化设备中，如家电、汽车、工控、通信等领域。 1.单片机原理单片机由五大部分组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）接口、定时/计数器和通信接口。中央处理器是单片机的核心，负责执行指令和数据处理操作；存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存储程序和数据；输入输出接口用于与外部设备进行数据交互；定时/计数器可以用于时间控制和频率测量等操作；通信接口可以实现与外部设备的数据通信和控制。 2.单片机应用单片机应用范围广泛，可以用于各种电子设备和自动化系统中。以下是一些常见的单片机应用：（1）家电控制：单片机可以用于家电产品的控制和运行管理，如空调、洗衣机、电视等。（2）汽车电子：单片机可用于汽车电子系统的控制，如发动机控制单元（ECU）、车身电子等。（3）工控系统：单片机在工业自动化领域有广泛应用，如PLC（可编程逻辑控制器）等。

（4）通信设备：单片机可以用于通信设备的控制和数据处理，如手机、路由器、调制解调器等。（5）医疗设备：单片机被应用于各种医疗设备，如血压计、体温计、电子血糖仪等。 C51是C语言在C51单片机上的移植，用于单片机的编程和开发。 C51程序设计可以通过Keil C51集成开发环境（IDE）进行。以下是C51 程序设计的主要内容和步骤： 1.C语言编程：C语言是一种通用的高级编程语言，具有良好的可移植性和易学性。在C51程序设计中，使用C语言编写程序代码，通过对变量、函数和数据结构的定义来实现单片机的功能和控制。 2. 程序开发环境：Keil C51是一套成熟的单片机开发软件，提供了丰富的编译、调试和仿真工具。通过安装和配置Keil C51环境，可以方便地进行C51程序的开发和调试。 4.硬件连接和外设驱动：在C51程序设计中，需要进行硬件连接和外设驱动的配置。通过I/O口、定时器、中断和串口等接口，与外部设备进行数据交互，并实现所需的功能。 5.程序优化和调试：在C51程序设计过程中，需要优化代码的执行效率和资源利用率。通过性能分析和调试技巧，找出程序中的问题和瓶颈，进行适当的优化和改进。通过以上步骤，可以完成C51程序的设计和开发。C51程序设计是一项重要的技术，对于单片机应用开发和系统设计具有重要的意义。

单片机原理与应用C语言版教学设计

单片机原理与应用C语言版教学设计一、引言单片机是指在一个芯片内集成了处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、定时器、串口、AD转换器等功能模块的微型计算机系统。它具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等特点，在各种电子设备、工业控制系统等领域得到广泛的应用。本教学设计旨在通过讲解单片机的原理和逐步实现一系列的实际应用，帮助学生深入了解单片机的工作原理和应用场景，提高他们的实践应用能力和创新能力。二、教学目标 1.理解单片机的基本原理和工作方式； 2.掌握单片机的编程语言——C语言； 3.能够使用C语言编写简单的单片机程序； 4.能够运用单片机实现一些基本功能，如控制LED灯、数码管显示、加减乘除运算等； 5.提高学生实际操作能力和解决问题的能力。三、教学内容 3.1 单片机原理 1.单片机的基本结构和工作方式； 2.相关概念和术语：指令集、存储器、寄存器、端口、定时器等；

3.单片机程序的编写和调试。 3.2 C语言基础 1.C语言概述； 2.基本数据类型和运算符； 3.控制语句：条件语句、循环语句和跳转语句； 4.函数和指针的使用。 3.3 单片机应用 1.LED灯控制：点亮和熄灭、闪烁、周期性变化等； 2.数码管显示：静态显示、动态扫描、定时刷新等； 3.按键控制：单击、双击、长按等； 4.PWM调光：通过PWM方式实现LED灯亮度调节； 5.温度采集：基于模拟量输入方式采集温度，并进行实时显示。四、教学方法 1.讲授理论知识，重点突出概念和术语； 2.演示实例程序，让学生更好地理解单片机的工作原理和应用； 3.给学生布置实验任务，让学生动手实践，巩固理论知识； 4.定期组织课程作业和测试，检测学生的掌握情况； 5.鼓励学生参与项目实践，提高他们的实际操作能力和创新能力。

单片机原理与应用及C51程序设计

单片机原理与应用及C51程序设计第一章 1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。 +45 -89 -6 +112 答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原 =11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反 =11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。 AsENdfJFmdsv120 答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 3. 什么是单片机？答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。 4. 单片机的主要特点是什么？答：主要特点如下： 1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术 3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式 4) 在指令系统上，采用面向控制的指令系统 5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口 6) 单片机有很强的外部扩展能力 2 5. 指明单片机的主要应用领域。答：单机应用：1) 工业自动化控制；2)

智能仪器仪表；3) 计算机外部设备和智能接口；4) 家用电器多机应用：功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。第二章 1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。 2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位； D7 6 CC 含义如下： C(PSW.7)：进位或借位标志位。 AC(PSW.6)：辅助进位或借位可标志位。 F0(PSW.5)：用户标志位。是系统预留给用户自己定义的标志位。 RS1、RS0(PSW.4、PSW.3)：寄存器组选择位。可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。 OV(PSW.2)：溢出标志位。在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。 P(PSW.0)：奇偶标志位。用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。其中PSW.1未定义，可供用户使用。 D5 A0 D4 FS1 D3 RS0 D2 RV D1 OD0 - D P 3

自-《单片机原理及应用》课程设计教学大纲

《单片机原理及应用》课程设计教学大纲课程名称: 《单片机原理及应用》课程设计面向专业名称: 电子信息工程; 工业自动化控制; 电力自动化控制; 通讯工程等一、课程所占学时、学分: ４：学分;课程学时为2周。二、配套教材: (仅供参考) 凌阳单片机课程设计指导作者:黄智伟，北京航空航天大学出版社单片机课程设计实例指导作者：李光飞楼然苗胡佳文谢象佐，北京航空航天大学出版社三、课程的任务.性质与目的: 本课程的任务是学生在获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能的基础上,加深对专业理论的理解,使学生进一步掌握MCS-51单片机的结构原理、接口技术、程序设计技巧。培养实际操作能力。使学生进一步系统掌握单片机应用系统的设计思想及培养学生解决实际生产应用技术问题具有重要意义,使学生从功能要求、设计方案论证、硬件电路原理分析、软件设计思想等各方面得到提高。掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。四、设计的方式与基本要求设计论文字数不少于5000字;翻译1篇以上的外文资料,查阅文献3篇以上;从事软件仿真型课题的设计,学生交卷前应在有关指导教师组织软件验收。此外,指导教师应引导学生应用计算机进行设计、计算、绘图以及实验数据处理。五、课程设计内容及要求示例示例1、简易数字电压表的设计１．1功能要求 1.２方案论证１．３系统硬件电路的设计１.4系统程序的设计１.4．1初始化程序

1.４.2主程序１.4.３显示子程序１.４.4模/数转换测量子程序 1.５调试及性能分析 1.5.１调试与测试 1．5.2性能分析 1．6控制源程序清单示例2、秒表/时钟计时器的设计2．１功能要求 2.2方案论证２.3系统硬件电路的设计２．4系统程序的设计 2.4.1主程序 2.4．2显示子程序 2.4.３定时器Ｔ0中断服务程序2．4.4T１中断服务程序２.4.5调时功能程序 2.4.6时钟/秒表功能程序 2.5调试及性能分析 2．5.1硬件调试 2.5.2软件调试２.5.3性能分析 2.6控制源程序清单示例3、电子万年历的设计制作3.1功能要求 3.2方案论证３．３系统硬件电路的设计 3.3.1主控制器AＴ89C５2 ３．3．２时钟电路DS13０2 ３.３．3显示电路的设计

《单片机原理及应用》教案

教案 20 -20 学年第学期课程名称：单片机原理与应用课程编号：学院、专业、年级：任课教师：教师所在单位：

课程简介单片机具有体积小、功能强、应用面广等许多优点。目前，以单片机为核心的控制系统正以空前的速度取代经典电子控制系统。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为当代电子、自动化、计算机应用等相关专业大学生必备的技能。为此，各院校的很多专业都设置了“单片机”课程。我院自2003年始即投入了强大的师资力量研究“单片机”的发展、教学、及其应用，意在打造学院的品牌专业——电子信息科学与技术。发展至今，已形成了创新型、独具特色、系统完备的教学体系。单片机课程是我院电子信息科学与技术专业学生必修的一门重要专业主干课程，也是一门理论与实际密切结合的专业基础课。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能提高，对于人才素质培养起着举足轻重的作用。单片机课程的任务是通过课堂教学和实践教学相结合的教学模式，使学生能清楚的了解单片机的结构、原理与工作流程，建立起单片机系统的概念，最终能够掌握自动化技术领域中单片机控制的基本方法、基本技能，能够用单片机控制各种常见的执行机构，完成产品的硬件电路的设计及驱动程序的编制，培养学生科学的思维方法，综合运用知识的能力、实验操作能力、综合分析问题能力、解决问题的能力，养成严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风，使学生在科学方法上得到初步训练，为后续课程的学习奠定基础，为未来的工作打下扎实基础。

《单片机原理及应用》教学大纲课程编号：英文课程名：Principle and Application of Single-chip microcomputer 总学时：60学时（其中含实验10学时）课程类别：专业选修课适用专业：电子信息科学与技术先修课程：微机原理模拟电子技术数字电子技术一、课程性质与目的、要求《单片机原理及应用》是一门关于MCS-51单片机原理、应用和系统开发的面向实际应用的课程。通过本课程的教学，使学生掌握以MCS-51为代表的单片机系统基本组成、工作原理、指令系统、程序设计的基本方法以及单片机的接口技术；使学生更深入地理解计算机软、硬件系统的基本组成和基本原理；使学生掌握单片机应用系统开发和设计的基本方法；培养学生利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力；启迪学生的创新意识；锻炼学生的动手能力，促使学生全面素质的提高。二、教学内容及学时分配本课程的教学内容共分九章。第一章概述 2课时第一节计算机和单片机的发展史 1课时第二节单片机的特点及应用 1课时第二章 MCS-51系列单片机的结构和原理 7课时第一节 80C51单片机的结构 2课时第二节 80C51的工作原理 1课时第三节 80C51的存储器 1课时第四节并行I/O口结构 1课时第五节 CPU时序及时钟电路 1课时第六节复位（RESET）操作时第七节节电运行方式时第三章 MCS-51系列单片机的指令系统 9课时第一节 MCS-51单片机指令系统概述时第二节寻址方式 1课时第三节 MCS-51系列单片机的指令系统时 1、数据传送类指令 2、算术运算类指令 3、逻辑操作类指令 4、控制转移类指令 5、位操作类指令