课设简易计算器设计
简易计算器c课程设计

简易计算器c 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简易计算器C的基本结构,包括算术表达式、运算符和操作数。
2. 使学生了解计算器C中的数据类型及其在内存中的存储方式。
3. 让学生理解顺序结构程序设计的原理,并能够运用到简易计算器C的开发中。
技能目标:1. 培养学生运用计算器C编写简单程序的能力,如加减乘除运算。
2. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够针对特定需求设计相应的计算器功能。
3. 提高学生的编程实践能力,通过动手编写代码,实现简易计算器的功能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对编程的兴趣和热情,激发他们主动探索新知识的欲望。
2. 培养学生团队协作意识,学会与他人共同分析问题、解决问题,共同进步。
3. 培养学生严谨、细致的学习态度,养成良好的编程习惯,为今后的学习打下基础。
课程性质:本课程属于编程启蒙课程,以实践操作为主,结合理论讲解,让学生在动手实践中掌握编程基础。
学生特点:本课程面向的学生为具有一定计算机操作基础,对编程感兴趣的年级学生。
教学要求:教师需结合学生特点,以实例为主线,引导学生主动参与课堂,注重培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生在掌握计算器C基本知识的同时,提高编程技能和综合素质。
二、教学内容1. 计算器C基本语法:介绍计算器C的数据类型、变量、常量的定义及使用,让学生掌握基本语法规则。
- 教材章节:第一章 计算器C概述- 内容列举:数据类型、变量定义、常量定义、运算符、表达式。
2. 算术表达式:讲解算术表达式的构成,以及加减乘除运算符的使用方法。
- 教材章节:第二章 算术表达式- 内容列举:算术表达式构成、运算符优先级、括号的使用。
3. 顺序结构程序设计:引导学生学习顺序结构程序设计,掌握程序的基本执行流程。
- 教材章节:第三章 程序结构与控制流程- 内容列举:顺序结构、程序执行流程、输入输出语句。
4. 简易计算器C程序设计:结合前面的知识,设计一个简易计算器C程序,实现加减乘除运算。
简易计算器的课程设计

简易计算器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易计算器的内部工作原理,掌握其基本功能操作。
2. 学生能运用计算器进行基本的算术运算,包括加、减、乘、除以及百分比计算。
3. 学生理解并掌握计算器上各个按键的功能及其在数学运算中的应用。
技能目标:1. 学生能够使用计算器辅助解决实际问题,如购物找零、面积计算等。
2. 学生通过计算器的使用,提高数据输入、结果读取和运算过程纠错的能力。
3. 学生能够结合数学知识,利用计算器进行数据的简单统计分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对待科学技术的积极态度,认识到计算器在日常生活和学习中的便捷性。
2. 增强学生的团队协作意识,通过小组活动,学会分享和交流使用计算器的经验。
3. 培养学生遵守计算器使用的规则,养成良好的计算器使用习惯,珍惜公共资源。
本课程设计针对的学生群体为小学高年级学生,他们已经具备了一定的数学基础和操作简单电子设备的能力。
课程性质为实用技能型,旨在通过简易计算器的教学,将理论知识与实践操作相结合,提高学生解决实际问题的能力。
在教学要求上,注重培养学生的动手操作能力和创新思维,同时强调情感态度的培养,使学生在学习技能的同时,也能形成正确的价值观。
通过具体学习成果的分解,教师可进行有针对性的教学设计和学习效果评估。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材内容,科学系统地组织以下部分:1. 简易计算器基础知识:介绍计算器的发展历程、种类及简易计算器的结构组成,对应教材第二章第一节。
2. 计算器按键功能:详细讲解各按键的功能及其在数学运算中的应用,对应教材第二章第二节。
3. 基本运算操作:教授如何使用计算器进行加、减、乘、除以及百分比计算,对应教材第二章第三节。
4. 计算器在实际应用中的使用:结合实际案例,如购物找零、面积计算等,展示计算器的实用性,对应教材第二章第四节。
5. 数据的简单统计分析:利用计算器进行数据输入、处理和简单统计分析,对应教材第二章第五节。
人教版四年级上册计算器课程设计 (2)

人教版四年级上册计算器课程设计一、前言随着时代的发展和电子科技的迅猛发展,计算器已经成为人们日常生活中不可或缺的工具之一。
其功能的强大和使用的便捷性使得计算器成为科技创新的重要一环。
为了能够更好地给小学生提供一个自主探究和实践的机会,我们设计了这个人教版四年级上册计算器课程。
本课程设计主要面向四年级的小学生,旨在帮助学生更好地探究计算器的基本结构、基本操作和简单的计算器应用。
通过实践操作,鼓励学生发起自主探究,并让他们在成长过程中 for 认识到计算器在生活中的重要性。
二、课程目标1. 了解日常生活中的计算器,认识计算器的基本结构和功能;2. 掌握计算器的基本操作方法,能够熟练掌握计算器的基本操作;3. 了解和掌握计算器在数学计算中的使用方法;4. 具有一定的计算器应用能力,能够进行数学四则运算。
三、教学内容与教学方法3.1 教学内容1.计算器的基本结构、原理和功能;2.计算器的基本操作方法;3.计算器简单应用技巧;4.算术基本知识和计算器练习。
3.2 教学方法1.通过展示计算器结构图、讲解计算器原理和介绍计算器使用方法,让学生初步了解计算器的基本概念。
2.利用小学生们自主探索和实践的特点,鼓励学生手工操作计算器。
引导学生熟练掌握计算器基本操作;3.根据学生的年龄和兴趣,设计一些简单有趣的计算器应用,例如算数习题解答等,让学生了解计算器在日常生活中的应用。
同时提高学生计算机操作技能。
4.通过教师引导,设计一些数学练习题和计算器应用题,让学生将计算器的应用技巧运用到实际数学计算中,从而更好地提高解题能力。
四、课堂安排本课程计划安排为 3 个课时。
4.1 第一课时1.讲解计算器的基本结构和原理;2.展示计算器的基本功能;3.发放计算器并教授基本的操作方法;4.小学生自主探索计算器,熟悉操作方法并熟练掌握基本操作。
4.2 第二课时1.教授一些简单有趣的计算器应用,引导学生发起兴趣,尝试使用计算器进行一些简单的数学计算;2.引导学生了解计算器在日常生活中的应用。
c简单计算器课程设计

c 简单计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简单计算器的基本操作,包括开机、关机、清除屏幕、输入数字和运算符号。
2. 使学生理解加、减、乘、除四则运算的基本概念,并能够在简单计算器上进行正确的运算操作。
3. 帮助学生识别计算器上各个按键的功能,了解其对应的数学意义。
技能目标:1. 培养学生运用简单计算器解决实际问题的能力,如购物找零、计算面积等。
2. 提高学生进行四则运算的速度和准确性,提高计算效率。
3. 引导学生掌握计算器使用技巧,如连续计算、顺序计算等。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算器的正确态度,认识到计算器是学习数学的工具,而非替代品。
2. 激发学生学习数学的兴趣,让学生在轻松愉快的氛围中体验数学计算的乐趣。
3. 培养学生的合作意识,使学生在小组讨论和互助学习中提高沟通能力,培养团队精神。
本课程针对小学三年级学生设计,结合学生年龄特点,注重激发兴趣和培养动手操作能力。
课程内容紧密联系教材,将目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将能够熟练运用简单计算器,提高数学计算能力,培养良好的学习习惯和团队协作能力。
二、教学内容1. 计算器的基本结构:引导学生认识计算器的外观、各部分名称及其功能。
- 教材章节:第三章第1节《认识计算器》- 内容列举:计算器按键布局、显示屏、开机与关机、清除键等。
2. 四则运算操作:讲解加、减、乘、除四则运算在计算器上的操作方法。
- 教材章节:第三章第2节《计算器的四则运算》- 内容列举:按键输入、运算顺序、连续运算、计算结果读取等。
3. 计算器使用技巧:教授计算器的高级使用技巧,提高计算效率。
- 教材章节:第三章第3节《计算器使用技巧》- 内容列举:百分比计算、乘方运算、记忆功能等。
4. 实践应用:结合实际生活场景,让学生运用计算器解决实际问题。
- 教材章节:第三章第4节《计算器在实际生活中的应用》- 内容列举:购物找零、计算面积、体积、速度等。
51简易计算器课程设计

51简易计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握51简易计算器的基本原理和功能。
2. 学生能够运用所学的编程知识,编写出具备加、减、乘、除基本运算功能的51简易计算器程序。
3. 学生能够理解并运用51单片机的内外部中断,实现计算器按键识别与功能调用。
技能目标:1. 学生能够熟练使用51单片机的开发环境和编程工具。
2. 学生通过实践操作,掌握51单片机的I/O口编程,提高动手实践能力。
3. 学生能够通过团队协作,解决编程过程中遇到的问题,提升问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机编程的兴趣,增强学习计算机科学的热情。
2. 学生在课程实践中,养成动手操作、观察问题、思考问题的良好习惯。
3. 学生通过团队协作,培养沟通与协作意识,增强团队荣誉感。
本课程针对五年级学生设计,课程性质为实践性较强的信息技术课程。
结合学生特点,课程目标注重培养学生的学习兴趣和动手能力,同时考虑教学要求,将目标分解为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 51单片机基本原理与结构:介绍51单片机的组成、工作原理及特点,让学生对51单片机有整体的认识。
- 教材章节:第一章 51单片机概述2. 51单片机开发环境与编程工具:学习如何搭建51单片机开发环境,掌握编程工具的使用。
- 教材章节:第二章 51单片机开发环境与编程工具3. I/O口编程:学习51单片机I/O口的基本操作,实现计算器按键输入与LED显示。
- 教材章节:第三章 I/O口编程与应用4. 基本运算程序编写:学习编写加、减、乘、除基本运算的程序,掌握运算逻辑。
- 教材章节:第四章 算术运算程序设计5. 中断编程与应用:学习51单片机中断原理,运用外部中断实现按键识别与功能调用。
- 教材章节:第五章 中断系统及其应用6. 简易计算器程序设计与实现:将所学知识综合运用,设计并实现具备基本运算功能的简易计算器。
- 教材章节:第六章 综合应用实例教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织,制定详细的教学大纲,确保教学内容的安排和进度。
做计算器小手工教案设计

做计算器小手工教案设计教案标题:做计算器小手工教案设计教案目标:- 学生能够理解计算器的基本原理和功能。
- 学生能够使用简单的材料制作一个简易计算器。
- 学生能够通过制作计算器的过程,培养动手能力和创造力。
教学资源:- 白板、黑板或投影仪- 材料:纸板、铜线、铝箔、铅笔、剪刀、胶水、电池、电灯泡、电线等教学步骤:引入活动:1. 在白板上写下“计算器”这个词,向学生询问他们对计算器的了解和使用经验。
2. 引导学生思考计算器的功能和原理,如加减乘除等。
知识讲解:3. 通过投影仪或黑板,向学生展示计算器的内部结构和原理,解释各个按键的功能。
4. 介绍计算器的电路原理,如电流的流动和开关的作用。
制作计算器:5. 将学生分成小组,每个小组由3-4名学生组成。
6. 分发材料给每个小组,并向他们解释如何使用这些材料制作一个简易计算器。
7. 引导学生按照以下步骤完成计算器的制作:a. 使用纸板剪出计算器的外形,并将其折叠成一个盒子。
b. 在盒子上用铅笔画出按键的位置。
c. 使用铜线连接各个按键,并将其固定在盒子上。
d. 在盒子的顶部使用胶水固定一个电灯泡。
e. 将电线连接电灯泡和电池,以完成电路的连接。
实验与测试:8. 让学生互相交换自制的计算器,并进行功能测试。
9. 引导学生通过按下按键,观察电灯泡的亮灭情况,以验证计算器的功能是否正常。
讨论与总结:10. 引导学生讨论他们在制作计算器的过程中遇到的问题和解决方法。
11. 提醒学生计算器的制作只是一个简易模型,与真正的计算器相比还有哪些不同之处。
拓展活动:12. 鼓励学生尝试使用其他材料和电子元件制作更复杂的计算器,并进行功能测试和展示。
评估方式:- 观察学生在制作计算器过程中的参与程度和合作能力。
- 检查学生制作的计算器是否能正常工作。
- 与学生进行讨论,了解他们对计算器原理和制作过程的理解。
教案扩展:- 可以引导学生进一步了解电子电路的原理,如电流的流动和电阻的作用。
微机课设简易计算器

微机课程设计报告题目简易计算器仿真学院(部)信息学院专业通信工程班级2011240401学生姓名张静学号3312 月14 日至12 月27 日共2 周指导教师(签字)吴向东宋蓓蓓单片机十进制加法计算器设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。
软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。
编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。
引言十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。
在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。
单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。
关键词:单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除目录摘要 (01)引言 (01)一、设计任务和要求.............................1、1 设计要求1、2 性能指标1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理.............................2、1 AT89C51的介绍2、2 单片机最小系统2、3 七段共阳极数码管三、软件设计...................................4、1 系统设计四、调试与仿真.................................5、1 Keil C51单片机软件开发系统5、2proteus的操作五、心得体会....................................参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................一、设计任务和要求1.1 设计要求本次课程设计,我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计,设计任务为:设计一键盘显示装置,键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键,其它键不定义无响应。
简易减法计算器课程设计

简易减法计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解减法的基本概念,掌握减法运算的规则。
2. 学生能够运用减法运算解决实际问题,如计算物品数量减少、温度变化等。
3. 学生了解简易减法计算器的原理,能够运用其进行基本的减法计算。
技能目标:1. 学生能够熟练运用减法运算,提高计算速度和准确性。
2. 学生通过制作简易减法计算器,培养动手操作能力和创新思维。
3. 学生能够运用所学的减法知识,解决生活中的实际问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对数学产生兴趣,积极主动地参与课堂学习。
2. 学生在合作探究中,学会互相尊重、团结协作,培养良好的团队精神。
3. 学生通过解决实际问题,体会数学的实用价值,增强对数学学科的认识和信心。
课程性质:本课程为小学二年级数学课程,以培养计算能力和解决实际问题能力为主要目标。
学生特点:二年级学生具备一定的加减法基础,好奇心强,喜欢动手操作,但注意力集中时间较短。
教学要求:结合学生特点,采用生动有趣的教学方法,激发学生的学习兴趣,注重培养动手操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能达到课程目标。
将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容本节课教学内容主要包括以下几部分:1. 减法运算的概念与规则:通过实例引入减法运算,让学生理解减法的意义,掌握减法运算的步骤和规则。
2. 简易减法计算器的制作与应用:结合教材中的内容,引导学生动手制作简易减法计算器,学习其工作原理,并能够运用其进行基本的减法计算。
3. 减法运算在实际问题中的应用:选取与学生生活密切相关的实际问题,如购物找零、计算物品减少等,让学生学会运用减法运算解决问题。
4. 教学内容的安排和进度:- 第一节课:回顾加法运算,导入减法运算的概念与规则,进行基础练习。
- 第二节课:介绍简易减法计算器的制作方法,学生分组动手制作,并交流展示。
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摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善。
本任务是个简易的两位数的四则运算,程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成,在功能上还并不完善,限制也较多。
本任务重在设计构思,使得我用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。
本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容:1)简易计算器的基本功能,同时对计算器设计的原理也进行了简要的阐述;2)介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体结构框图,并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明;3)对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。
关键词:MCS-51 8051单片机计算器范围加减乘除目录第一章绪论 (3)1.1课题简介 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计任务 (3)第二章简易计算器系统简介 (4)2.1 单片机发展现状 (4)2.2 计算器的历史 (5)2.3 单片机概述 (5)第三章系统总体设计及主要器件简介 (6)3.1 MSC-51芯片简介 (6)3.2 中断系统 (7)3.3 时钟电路 (7)3.4 MCS-51系列单片机简介 (7)外部引脚说明: (12)3.5 相关知识 (13)第四章简易计算器的设计 (15)4.1 计算器硬件电路设计 (15)4.2 计算器程序设计 (15)4.3 系统硬件设计 (16)参考文献 (20)第一章绪论1.1课题简介单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。
在工业生产中,电流、电压、温度、压力和流量也都是常用的被控参数。
本设计是采用8051单片机,该单片机具有集成度高,运算快速快,体积小、运行可靠,价值低廉的特点,适宜于温湿度等过程控制。
鉴于这样的重要性,我们打算设计一种基于单片机的多路温度巡检系统,实现对不同场合温度时时变化的控制与监测。
1.2设计目的通过本次工程实践,运用微机原理与接口技术所学知识及查阅相关资料,完成简易计算器的设计,达到理论知识与实践更好结合、提高综合运用所学知识和设计能力的目的。
通过本次设计训练,可以使我们在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力。
1.3设计任务在本次工程实践中,主要完成如下方面的设计任务:1)简要综述单片机技术发展的国内外现状及在计算器的发展和应用情况;2)掌握MCS-51系列某种产品(例如8051)的最小电路及外围扩展电路的设计方法;3)了解单片机简易计算器的功能及工作过程;4)完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定;5)用一种计算机绘图软件完成原理电路的绘制;6)完成系统设计说明书。
第二章简易计算器系统简介2.1 单片机发展现状单片机的发展趋势:低功耗CMOS化;微型单片化;主流与多品种共存;单片机从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:1)低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。
CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。
所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2)微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。
甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。
现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3)主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。
所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。
而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。
此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机。
在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。
2.2 计算器的历史说起计算器,值得我们骄傲的是,最早的计算工具诞生在中国。
中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,又被叫做算筹。
这种算筹多用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的。
约二百七十枚一束,放在布袋里可随身携带。
直到今天仍在使用的珠算盘,是中国古代计算工具领域中的另一项发明,明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。
17世纪初,西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹",英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺,这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算,甚至可以计算三角函数,指数函数和对数函数,这些计算工具不仅带动了计算器的发展,也为现代计算器发展奠定了良好的基础,成为现代社会应用广泛的计算工具。
电子计算器的特殊键在使用电子计算器进行四则运算的时候,一般要用到数字键,四则运算键和清除数据键。
除了这些按键,还有一些特殊键,可以使计算更加简便迅速。
2.3 单片机概述单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引角的多功能化,以及低电压底功耗。
第三章系统总体设计及主要器件简介3.1 MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:1)中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
2)数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图13)程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
4)定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
5)并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
6)全双工串行口:8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。
3.2 中断系统8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
3.3 时钟电路8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型,一种是程序存储器和数据存储器分开的形式,即哈佛(Harvard)结构,另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构,即普林斯顿(Princeton)结构。
INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式,而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
3.4 MCS-51系列单片机简介下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。
图2MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:MCS-51的引脚说明:MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构,右图是它们的引脚配置,40个引脚中,正电源和地线两根,外置石英振荡器的时钟线两根,4组8位共32个I/O口,中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明:如图3图3Pin9:RESET/V pd 复位信号复用脚,当8051通电,时钟电路开始工作,在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平,系统即初始复位。
初始化后,程序计数器PC 指向0000H ,P0-P3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07H ,其它专用寄存器被清“0”。
RESET 由高电平下降为低电平后,系统即从0000H 地址开始执行程序。
然而,初始复位不改变RAM (包括工作寄存器R0-R7)的状态,8051的初始态。
8051的复位方式可以是自动复位,也可以是手动复位,见下图4。
此外,RESET/V pd 还是一复用脚,V cc 掉电其间,此脚可接上备用电源,以保证单片机内部RAM 的数据不丢失。