单片机结构与开发设计流程图

模块一单片机结构及开发设计流程

课题一单片机结构

1、画出89C51单片机的引脚排列图。

2、画出89C51单片机的引脚功能图。

3、画出89C51单片机的基本组成框图。

4、叙述89C51单片机各部分的具体组成情况。

课题二单片机工作条件

1、画出51系列单片机部时钟和外部时钟电路接线图。

2、画出51系列单片机上电复位和按键复位电路接线图。

3、画出51系列单片机工作条件接线图。

课题三单片机输入/输出端口结构

1、画出51系列单片机P0、P1、P

2、P3口位结构图。

2、叙述51系列单片机P0~P3口使用注意事项。

课题四单片机开发设计流程

1、用Protel软件画出按键左移亮灯电路原理图。

2、用Protel软件设计出按键左移亮灯电路印制电路板图。

3、制作按键左移亮灯电路板。

4、连接仿真器。

5、运行仿真软件，输入按键左移亮灯程序，编译、调试及仿真运行程序。

6、连接编程器。

7、运行编程器软件，将调试通过的按键左移亮灯程序目标代码写入89C51单片机。

8、将经过编程的89C51单片机插入电路板上的单片机IC插座中，脱机运行，观察电路运

行情况。

模块二单片机指令系统及汇编语言程序设计

课题一程序设计基础

1、简述单片机存储器总体分配情况。

2、简述单片机片数据存储器结构。

3、简述单片机七种寻址方式。

4、简述单片机不同存储器空间的寻址方式。

5、回答下列指令的寻址方式：

(1)MOV A, #6AH

(2)MOV A, #0E#H

(3)MOV A, 3FH

(4)MOV A, 7BH

(5)MOV A, R1

(6)MOV A, R3

(7)MOV A, R0

(8)MOV A, R1

(9)MOVX A, DPTR

(10)MOVC A, A+DPTR

(11)MOV A, A+PC

(12)JZ 50H

(13)SETB 01H

课题二延时程序

1、将本课题任务二中的R3的值改为01H、02H和08H，观察亮灯的间隔时间有何变化？

2、将本课题任务二中的RL A指令改为RR A指令，观察亮灯的顺序有何变化？

3、将本课题任务二中的亮灯数据初值改为03H、07H和55H，观察亮灯规律有何变化？

4、设计一延时5S的延时程序，并替代任务二中的延时程序，观察亮灯间隔时间。

5、设单片机振荡频率为6MHz，试精确计算下列延时子程序的延时时间。

DEL: MOV R7, #0FAH

DEL1: MOV R6, #0F8H

NOP

DEL2: DJNZ R6, DEL2

DJNZ R7, DEL1

6、设单片机振荡频率为12MHz，试估算下列延时子程序的延时时间。

MOV R5, #20

K1: MOV R6, #250

K2: DJNZ R6, K2

DJNZ R5, K1

课题三算术运算程序

1、若R0=20H、R1=30H、R2=40H、R3=50H，运行任务一中的程序，观察R4、R5和R6的值。

2、若R2=80H、R3=60H、R4=40H、R5=20H，运行任务二中的程序，观察R6和R7的值。

3、若CY=1，R0、R1、R2和R3的值如第1题，将任务一中的ADD A，R3指令改为ADDC A，

R3指令，运行程序，观察结果与第1题有何不同，为什么？

4、若CY=1，R2、R3、R42和R5的值同第2题，将任务二中的CLR C指令去掉，运行程序，

观察结果与第2题有何不同，为什么？

5、若两个3字节数分别存放在50H、51H、52H单元和60H、61H和62H单元，高位在前，

低位在后。编写程序实现两个3字节数相加运算，结果存放在70H、71H、72H、73H单元，高位在前，低位在后。自行设置数据，观察运行结果。

6、若两个3字节数分别存放在60H、61H、62H单元和70H、71H和72H单元，高位在前，

低位在后。编写程序实现两个3字节数相减运算，结果存放在50H、51H、52H单元，高位在前，低位在后。自行设置数据，观察运行结果。

课题四代码转换程序

1、设部RAM 30H单元的值为7FH，在计算机上运行本课题任务一的程序，检查运行结果31H

和32H单元的值。

2、在本课题任务一的程序中，如转换得到的BCD码分别存储在独立的单元中，如BCD码百

位、十位和个位分别存于40H、41H和42H单元中，程序应如何修改？修改后上机运行。

3、在本课题任务一的程序中，在十和个位BCD码合并时，如不用“ORL A，B”指令进行

合并，而用“ADD A，B”指令是否可以，程序修改后上机试运行。

4、在本课题任务二的程序中，设有两个压缩BCD码20H、35H存于50H单元和51H单元，

上机运行程序，检查60H、61H、62H和63H单元的值。

5、在本课题任务二中，如50H单元开始的存储块中存放的是非压缩BCD(即一个单元存放一

个BCD码)，程序应如何修改？上机调试程序并检查运行结果。

6、在本课题任务二中，如只进行一个BCD码转换，即一个非压缩BCD码存于50H单元，转

换结果存于60H单元，那么程序又该如何修改？上机调试程序并检查运行结果。

课题五输入输出程序

1、将本课题任务一中的LED亮灯电路制作成印制电路板，然后用仿真器对任务二中的LED

亮灯程序进行仿真调试，再用编程器将调试通过的程序下载到单片机中并运行，观察电路运行情况。

2、将本课题任务二中的K1子程序中A的初始值FEH改为FCH，即将该子程序的第一条指令

MOV A，#0FEH改为MOV A，#0FCH，运行程序，观察并分析运行情况。还可将该初始值改为其他数据，修改后运行程序，观察并分析运行情况。

3、在本课题任务一设计的电路中，当按下S1键时，要实现如下图所示的亮灯方式，则K1

子程序应如何修改？提示：对K1子程序中的MOV A，#0FEH指令、JNB ACC.7，M1指令和RL A指令加以修改即可。

4、将本课题任务二K2子程序中A的初始值FEH改为FAH，即将该子程序的第一条指令

MOV A，#0FEH改为MOV A，#0FAH，运行程序，观察并分析运行情况。还可将该初始值改为其他数据，修改后运行程序，观察并分析运行情况。

5、在本课题任务一设计的电路中，当按下S2键时，要实现如下图所示的亮灯方式，则K2

子程序应如何修改？提示：对K2子程序中的MOV A，#0FEH指令、JNB ACC.7，M2指令和RLC A指令加以修改即可。

6、若在本课题任务一设计的电路中增加一个按键K3，实现上面题3的亮灯功能，则原理图和程序应如何修改？

模块三单片机简单应用电路设计实例

课题一彩灯控制器设计

1、用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路

板。

2、连接好仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接好编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、自行设计一亮灯数据表，修改程序后仿真运行，观察电路运行情况。

5、要求每个亮灯状态延时时间为2S，程序应如何修改，程序修改后仿真运行，观察电路运

行情况。

6、如果发光二极管采用共阴连接方式，即8只发光二极管阴极相连后接地，阳极分别通过

一个电阻接到P2口的8位，仍按图3-1要求的方式亮灯，则亮灯数据表应如何修改，修改后仿真运行，观察电路运行情况。

课题二加法运算器设计

1、用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路

板。

2、连接好仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接好编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、如果采用共阴数码管，则电路应如何修改，程序中七段显示数码表中的数据又应如何修

改，修改后仿真运行。

5、程序中如将十进制数调整指令DA A删除，仿真运行，观察是否能得到正确的结果数据。

6、如采用MOVC A，A+PC查表指令进行查表，则程序应如何修改，修改后仿真运行。

课题三数显抢答器设计

1、用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路

板。

2、连接仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、如果删除用于按键去抖动的12ms延时子程序调用指令，即删除LCALL DELAY指令，仿

真运行，观察运行情况。

5、将延时程序的延时时间修改为1ms，仿真运行，观察运行情况。

6、删除每个按键功能程序中的动态停机指令SJMP $，仿真运行观察运行情况。

课题四篮球比赛计分器设计

1、用Protel软件绘制出本设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制电路

板。

2、连接仿真器，将本设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、如把按键去抖动程序删除，即删除LCALL DELAY指令，仿真运行，观察运行情况。

5、如把等待按键释放的程序段删除，即删除“WAIT:MOV A,P0”、“ANL A,#0FH”、“CJNE

A,#0FH,WAIT”三条指令，仿真运行，观察运行情况。

6、如按S1键加2分，按S2键加4分，按S3键加6分，按S4键减2分则程序应如何修改，

修改后仿真运行，观察运行情况。

模块四单片机部三大功能

课题一中断系统及其应用

1、简述中断处理过程。

2、简述中断编程结构。

3、用Protel软件绘制出本课题中的外部中断应用电路原理图，并设计印制电路板图及制作

印制电路板。

4、连接仿真器，将本课题中的外部中断应用程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

5、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

6、删除外部中断应用程序中的第一条指令LJMP MAIN，程序修改后仿真运行，观察电路运行情况。

7、将主程序放在存储器的开始处，程序修改后仿真运行，观察电路运行情况。

8、将外部中断程序放在中断入口地址处，程序修改后仿真运行，观察电路运行情况。

课题二定时/计数器及其应用

1、简述定时/计数器初始化步骤。

2、用Protel软件绘制出本课题中定时器的应用电路原理图，并设计印制电路板图及制作印

制电路板。

3、连接仿真器，将本课题两个例题中的定时器应用程序输入计算机，并进行仿真调试及运

行。

4、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并用示波器测量P1.0引脚的电压波形。

5、在本课题例4-2中，如采用方式0，试计算T1的初值，并设置TMOD，程序修改后仿真运行，用示波器监测P1.0引脚的电压波形。

6、在例4-2中，如在中断程序中不对T1重新赋初值，即删除MOV TH1，#0FEH和MOV TL1， #0CH两条指令，程序修改后仿真运行，用示波器测量P1.0引脚的电压波形。

7、在例4-3中，如将JBC TF1，T1OPR指令改为JB TF1，T1OPR，程序修改后仿真运行，用示波器测量P1.0引脚的电压波形。

课题三串行通信及其应用

1、简述串行口初始化的步骤。

2、简述SM2、TB8和RB8位的作用。

3、用Protel软件绘制出本课题中两个例题的串行口应用电路原理图，并设计印制电路板图

及制作印制电路板。

4、连接仿真器，将本课题中两个例题的串行口应用程序输入计算机，并进行仿真调试及运

行。

5、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

6、如在例4-4中，单片机RXD引脚只接74LS164的A引脚或B引脚，电路修改后运行程序，观察电路运行情况。

7、如在例4-4中，74LS164的Q0接数码管的a段，Q1接b段，……，Q6接数码管的g段，电路修改后，运行程序，观察电路运行情况。

8、如在例4-5中应用串行通信方式2或方式3，则程序应如何修改，修改后仿真运行，观察电路运行情况。

模块五单片机接口电路及应用

课题一键盘接口电路及其应用

1、用Protel软件绘制出本课题两个设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作

印制电路板。

2、连接仿真器，将本课题两个设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、分析本课题任务一和任务二中的键盘扫描及处理程序，并分析键值的计算方法，是否还

能用其它方法来编写键盘扫描程序。

5、在任务一中自行设计几组亮灯数据，上机调试运行，观察电路运行情况。

6、在任务二中将密码位数修改为10位并自行设计一组密码，程序修改后上机调试运行，

观察电路运行情况。

7、在本课题任务一和任务二的键盘扫描程序中，将按键去抖动和等待按键释放程序段删除，

程序修改后上机调试运行，观察电路运行情况，并分析原因。

课题二显示器接口电路及其应用

1、用Protel软件绘制出本课题设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制

电路板。

2、连接仿真器，将本课题设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、分析本课题任务中数码管动态显示子程序和T0中断服务程序的编程方法。

5、修改数码管动态显示子程序中每个数码管的点亮时间，修改后上机调试运行，并观察电路运行情况。

6、如在本课题任务中用T1方式1定时10ms，则程序应如何修改，修改后上机调试运行，并观察电路运行情况。

7、如在本任务中用T1方式2，则程序又应如何修改，修改后上机调试运行，并观察电路运行情况。

课题三模数及数模转换接口电路及其应用

1、用Protel软件绘制出本课题设计任务的电路原理图，并设计印制电路板图及制作印制

电路板。

2、连接仿真器，将本课题设计任务的程序输入计算机，并进行仿真调试及运行。

3、连接编程器，将仿真通过的程序代码下载到单片机中，脱机运行并观察电路运行情况。

4、试根据任务中给出的电路参数及热敏电阻的分度值，计算出经ADC0809转换后的每一温度下的电压温度数据。

5、如在温度控制器电路中将热敏电阻接于IN1通道，则电路和程序应如何修改，修改后上机调试运行，并观察电路运行情况。

6、如中温度控制器电路(见图5-23)中单片机的P2.7作为ADC0809的控制信号，即将P2.3控制改为用P2.7控制，则电路和程序又应如何修改，修改后上机调试运行，并观察电路运行情况。