(完整版)单片机技术教案(综合版)
单片机综合课程设计

单片机综合课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理,掌握其内部结构及工作流程;2. 学会使用单片机编程软件,能编写简单的程序控制单片机;3. 掌握单片机与其他外围设备(如传感器、执行器等)的接口技术;4. 了解单片机在现实生活中的应用,能分析具体案例中的应用原理。
技能目标:1. 能够运用C语言或汇编语言对单片机进行程序设计;2. 能够独立完成单片机硬件电路的搭建,并进行调试;3. 能够结合实际问题,设计简单的单片机控制系统;4. 提高动手实践能力,培养团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的创新意识和实践能力,增强对科技发展的关注;3. 培养学生严谨的科学态度,提高学生对工程实践的认识;4. 引导学生关注单片机技术在工业、农业、日常生活等方面的应用,培养社会责任感。
本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式,使学生在掌握单片机基础知识的基础上,提高实际操作能力。
针对学生的年级特点,课程设计注重培养学生的动手实践能力和创新意识,使其在解决问题的过程中,形成积极的情感态度和价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的基本概念、发展历程、内部结构及其工作原理,重点讲解CPU、存储器、I/O口等组成部分。
相关教材章节:第一章单片机概述。
2. 单片机编程语言:讲解C语言和汇编语言的基本语法,结合实例进行程序设计,使学生掌握单片机编程的基本方法。
相关教材章节:第二章单片机编程语言。
3. 单片机硬件系统:介绍单片机硬件电路的搭建方法,讲解常用外围设备的接口技术,如传感器、执行器等。
相关教材章节:第三章单片机硬件系统。
4. 单片机程序下载与调试:介绍程序下载和调试工具的使用方法,使学生能够独立完成程序下载、调试和优化。
相关教材章节:第四章单片机程序下载与调试。
单片机教案(讲稿)

单片机教案(讲稿)第一章:单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构,包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点,如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章:单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理,包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统,包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法,如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法,包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧,如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章:单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例,如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例,如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章:单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程,包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法,如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法,如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法,如调试器、仿真器等第五章:单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一:温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二:智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三:小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章:单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例,讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章:单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例,讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章:单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例,讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章:单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例,讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章:单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势,如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术,如片上系统(SoC)、物联网(IoT)等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景,如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一:单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心,其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。
单片机综合实训教案

单片机综合实训教案一、教学目标1. 了解单片机的基本概念、结构和原理。
2. 掌握单片机的编程方法和应用技巧。
3. 能够独立完成单片机系统的设计和调试。
二、教学内容1. 单片机概述单片机的定义和发展历程单片机的结构和组成部分2. 单片机编程基础单片机的指令系统编程语言和开发工具程序结构和编程规范3. 单片机应用系统设计系统需求分析硬件选型和电路设计软件设计和编程4. 单片机系统调试与优化调试方法和工具常见问题和解决方案系统性能优化技巧5. 单片机应用案例解析温度控制器设计智能家居系统设计控制系统设计三、教学方法1. 讲授法:讲解单片机的基本概念、原理和编程方法。
2. 实践法:动手操作单片机开发板,进行编程和系统设计。
3. 案例分析法:分析实际应用案例,理解单片机的应用场景。
4. 讨论法:分组讨论,解决实际问题和难点。
四、教学资源1. 教材:单片机原理与应用2. 实验设备:单片机开发板、编程器、调试器等3. 软件工具:Keil、MPLAB等编程软件4. 在线资源:相关教程、案例和答疑论坛五、教学评价1. 平时成绩:考察学生的出勤、提问和讨论情况。
2. 实验报告:评估学生的实践操作能力和编程水平。
3. 课程设计:评价学生的系统设计和调试能力。
4. 期末考试:测试学生对单片机知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,其中理论讲授16课时,实验操作16课时。
2. 教学计划:第1-4课时:单片机概述及结构原理第5-8课时:单片机编程基础第9-12课时:单片机应用系统设计第13-16课时:单片机系统调试与优化第17-20课时:单片机应用案例解析第21-24课时:实践操作与实验第25-28课时:课程设计第29-32课时:期末复习与考试七、教学重点与难点1. 教学重点:单片机的基本概念、结构和原理。
单片机的编程方法和应用技巧。
单片机系统的设计、调试与优化。
2. 教学难点:单片机指令系统的理解与应用。
硬件电路设计与故障排除。
单片机技术教案(综合版)

单片机技术教案(综合版)第一章:单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的特点与应用领域1.3 单片机的组成部分及工作原理1.4 单片机的发展趋势与前景第二章:单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换2.2 单片机指令系统与编程语言2.3 程序设计的基本方法与技巧2.4 常用编程软件与开发工具第三章:单片机外部扩展与接口技术3.1 单片机外部存储器扩展3.2 并行接口与I/O口编程3.3 串行通信接口与MODBUS协议3.4 传感器与模拟信号处理第四章:单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法4.2 硬件选型与系统架构设计4.3 软件设计与调试4.4 系统测试与优化第五章:单片机项目实践5.1 项目需求分析与规划5.2 硬件设计与搭建5.3 软件编程与调试5.4 项目总结与改进第六章:单片机中断与定时器/计数器应用6.1 中断系统原理与编程6.2 定时器/计数器功能与编程6.3 中断与定时器/计数器在应用系统中的应用案例6.4 中断与定时器/计数器的调试与优化第七章:单片机串口通信技术7.1 串口通信基础与协议7.2 单片机串口通信硬件设计7.3 串口通信软件编程与调试7.4 串口通信在实际应用中的案例分析第八章:单片机控制系统设计8.1 控制系统基础与分类8.2 单片机在控制系统中的应用8.3 常见控制算法与编程8.4 控制系统仿真与实际应用案例第九章:单片机在物联网中的应用9.1 物联网概述与架构9.2 单片机在物联网节点中的应用9.3 物联网通信协议与数据处理9.4 物联网项目实践与案例分析第十章:单片机技术综合实战与应用10.1 单片机技术在工业自动化中的应用10.2 单片机技术在智能家居中的应用10.3 单片机技术在医疗设备中的应用10.4 单片机技术在未来发展趋势中的角色与挑战重点和难点解析一、单片机概述重点:单片机的基本概念、特点与应用领域难点:单片机的组成部分及工作原理二、单片机编程基础重点:计算机组成原理与数制转换难点:单片机指令系统与编程语言、程序设计的基本方法与技巧三、单片机外部扩展与接口技术重点:单片机外部存储器扩展、并行接口与I/O口编程难点:串行通信接口与MODBUS协议、传感器与模拟信号处理四、单片机应用系统设计重点:系统设计流程与方法、硬件选型与系统架构设计难点:软件设计与调试、系统测试与优化五、单片机项目实践重点:项目需求分析与规划、硬件设计与搭建、软件编程与调试难点:项目总结与改进六、单片机中断与定时器/计数器应用重点:中断系统原理与编程、定时器/计数器功能与编程难点:中断与定时器/计数器在应用系统中的应用案例、中断与定时器/计数器的调试与优化七、单片机串口通信技术重点:串口通信基础与协议、单片机串口通信硬件设计难点:串口通信软件编程与调试、串口通信在实际应用中的案例分析八、单片机控制系统设计重点:控制系统基础与分类、单片机在控制系统中的应用难点:常见控制算法与编程、控制系统仿真与实际应用案例九、单片机在物联网中的应用重点:物联网概述与架构、单片机在物联网节点中的应用难点:物联网通信协议与数据处理、物联网项目实践与案例分析十、单片机技术综合实战与应用重点:单片机技术在工业自动化中的应用、单片机技术在智能家居中的应用、单片机技术在医疗设备中的应用难点:单片机技术在未来发展趋势中的角色与挑战全文总结:本教案全面介绍了单片机技术的基本概念、编程基础、外部扩展与接口技术、应用系统设计以及实际项目实践等方面。
单片机综合实验教学设计

单片机综合实验教学设计一、实验目的通过本实验,学生应能够:1.掌握单片机的基本原理和工作方式;2.理解单片机的输入输出口和端口控制;3.能够设计和实现简单的单片机控制电路。
二、实验器材1.STM32F103系列单片机开发板;2.电脑;3. J-Link仿真器;4.电源、USB线、母排线等。
三、实验内容及步骤1.实验一:LED灯控制实验目的:通过控制单片机输出口控制LED灯的亮灭,验证控制单片机的输出口功能。
实验步骤:(1)将LED灯的阳极连接到STM32F103开发板的一个IO口,将LED 的阴极通过电流限制电阻接地;(2)利用Keil或者编写汇编语言代码,控制该IO口输出高电平和低电平,从而控制LED灯的亮灭;2.实验二:按键控制LED灯实验目的:通过按键的输入控制LED灯的亮灭,进一步验证单片机的输入和输出功能。
实验步骤:(1)将一个按键连接到STM32F103开发板的一个IO口,通过上拉电阻将IO口引脚拉高;(2)编写程序,读取该IO口的电平状态,当按键按下时,该IO口电平跳变,从而控制LED灯的亮灭;3.实验三:数码管显示实验目的:通过控制单片机输出口的电平状态,实现对数字的显示。
实验步骤:(1)连接一个4位共阳数码管到STM32F103开发板的4个IO口,并通过电流限制电阻接入;(2)编写程序,设置文本、数字等需要显示的内容,并将其输出到对应的IO口,控制对应的数码管段亮灭;4.实验四:温度采集和控制实验目的:通过连接温度传感器和继电器,实现对温度的采集和控制。
实验步骤:(1)将温度传感器连接到STM32F103开发板的一个AD口,通过编程读取AD值,转换为温度值;(2)将继电器连接到另一个IO口,通过控制IO口的输出电平,实现继电器的断开和闭合;(3)编写程序,通过读取温度传感器的数值,判断温度是否超过设定值,当温度过高时,通过IO口控制继电器开关继电器,实现对温度的控制;四、实验总结学生完成了一系列基于单片机的实验项目,通过实践学习了单片机的基本原理和应用。
单片机技术教案(综合版)

一、教案基本信息教案名称:单片机技术教案(综合版)课时安排:本教案共5章,建议每章安排2课时,总共10课时。
教学目标:1. 了解单片机的基本概念、结构和应用领域。
2. 掌握单片机的编程语言和编程方法。
3. 学会使用单片机开发工具和仿真器进行程序设计和调试。
4. 能够运用单片机技术解决实际问题。
教学内容:1. 单片机的基本概念和结构。
2. 单片机的编程语言和编程方法。
3. 单片机开发工具和仿真器的使用。
4. 单片机应用实例。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解单片机的基本概念、结构和编程方法。
2. 使用演示法,展示单片机开发工具和仿真器的使用。
3. 通过实践法,让学生动手编写和调试单片机程序。
4. 采用案例分析法,分析单片机在实际应用中的例子。
教学准备:1. 准备单片机开发工具和仿真器。
2. 准备相关教材和参考资料。
3. 准备单片机实验设备和实验材料。
1. 课堂讲解和问答,评估学生对单片机基本概念和编程方法的理解程度。
2. 实验报告,评估学生在实际操作中运用单片机技术的能力。
3. 课后作业,评估学生对单片机编程语言和编程方法的掌握程度。
二、第一章:单片机的基本概念和结构教学目标:1. 了解单片机的定义和发展历程。
2. 掌握单片机的基本结构和主要组成部分。
3. 了解单片机的性能指标和选型原则。
教学内容:1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的基本结构:CPU、存储器、输入/输出接口等。
3. 单片机的性能指标:主频、内存容量、功耗等。
4. 单片机的选型原则:应用需求、性能指标、成本等。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解单片机的定义和发展历程。
2. 使用演示法,展示单片机的基本结构和组成部分。
3. 通过案例分析法,分析单片机的性能指标和选型原则。
教学准备:1. 准备相关教材和参考资料,介绍单片机的定义和发展历程。
2. 准备图片或实物,展示单片机的基本结构和组成部分。
3. 准备案例资料,介绍单片机的性能指标和选型原则。
单片机综合实训教案

单片机综合实训教案一、实训目的与要求1. 目的(1)了解单片机的基本原理和结构。
(2)掌握单片机的编程方法和应用技巧。
(3)培养动手能力和团队协作精神。
2. 要求(1)熟悉单片机的基本硬件组成。
(2)掌握单片机编程语言(如C语言、汇编语言等)。
(3)能够独立完成简单单片机程序的设计与调试。
二、实训内容与课时安排1. 实训内容(1)单片机硬件认识与搭建。
(2)单片机编程基础。
(3)单片机常见外设接口编程。
(4)单片机应用系统设计。
(5)综合实训项目。
2. 课时安排(1)单片机硬件认识与搭建:2课时。
(2)单片机编程基础:4课时。
(3)单片机常见外设接口编程:6课时。
(4)单片机应用系统设计:4课时。
(5)综合实训项目:8课时。
三、实训步骤与方法1. 实训步骤(1)单片机硬件认识与搭建:了解单片机的硬件组成,搭建实验平台。
(2)单片机编程基础:学习单片机编程语言,掌握基本编程技巧。
(3)单片机常见外设接口编程:学习并掌握常见外设接口(如LED、按键、串口等)的编程方法。
(4)单片机应用系统设计:结合实际项目,设计并实现一个完整的单片机应用系统。
(5)综合实训项目:完成一个综合性的实训项目,提高实际应用能力。
2. 实训方法(1)讲解与演示:教师讲解单片机相关知识,并进行现场演示。
(2)实践操作:学生动手进行实验,巩固所学知识。
(3)讨论与提问:学生之间互相讨论,解答疑问。
(4)项目实践:以小组为单位,完成综合性实训项目。
四、实训评价与考核1. 评价方式(1)平时表现:30%。
(2)实验报告:40%。
(3)综合实训项目:30%。
2. 考核标准(1)平时表现:参与课堂讨论、提问、实验操作等。
(2)实验报告:内容完整、分析深入、表达清晰。
(3)综合实训项目:项目完成度高、创新性强、实用性好。
五、教学资源与工具1. 教学资源(1)教材:单片机原理与应用。
(2)课件:单片机相关知识。
(3)实验器材:单片机开发板、编程器、实验器件等。
单片机综合实训教案

单片机综合实训教案一、实训目的和要求1. 实训目的(1)了解单片机的基本原理和工作原理;(2)掌握单片机的编程方法和应用技巧;(3)培养动手能力和团队协作精神;(4)提高创新意识和解决实际问题的能力。
2. 实训要求(1)全体学生需参加实训,不得缺席;(2)实训期间,遵守实验室纪律,爱护实验设备;(3)完成实训任务,提交完整的实训报告;(4)实训成果需进行展示和评价。
二、实训内容1. 单片机概述(1)单片机的定义和发展历程;(2)单片机的组成和功能;(3)单片机的应用领域。
2. 单片机编程基础(1)单片机编程语言(C语言、汇编语言等);(2)单片机指令系统;(3)编程规范和技巧。
3. 单片机外围设备(1)键盘、显示器、传感器等外围设备;(2)外围设备接口和驱动程序;(3)外围设备与单片机的通信。
4. 单片机应用系统设计(1)系统需求分析;(2)硬件选型和电路设计;(3)软件设计和编程;(4)系统测试和调试。
5. 实训案例分析(1)分析实际项目中的单片机应用;(2)讨论项目中的关键技术问题;三、实训步骤1. 课堂讲解:介绍单片机的基本原理、编程方法和应用领域;2. 动手实践:学生分组进行单片机编程和外围设备接入;3. 案例分析:分析实际项目中的单片机应用,讨论关键技术问题;4. 成果展示:各组展示实训成果,进行自评、互评和他评;四、实训评价1. 评价内容(1)实训报告:内容完整、论述清晰、技术正确;(2)实训成果:功能完善、性能稳定、创新性强;(3)课堂表现:积极参与、动手能力强、团队协作好。
2. 评价方式(1)实训报告评分(30%);(2)实训成果评分(40%);(3)课堂表现评分(30%)。
五、实训资源1. 教材和参考书:介绍单片机的基本原理、编程方法和应用领域;2. 实验设备:单片机开发板、外围设备、编程软件等;3. 网络资源:查阅相关资料、学习编程技巧、交流心得体会。
六、实训环境与安全1. 实训环境(1)单片机实验室:配备单片机开发板、编程电脑、外围设备等;(3)实验桌椅整洁,方便学生操作。
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第一讲一、授课内容:1.授课科目:单片机技术2.授课内容:1.1什么是单片机 1.2单片机的发展 1.3 MCS-51和80C51系列简介 1.4单片机的应用领域和应用模式3.授课类型:讲授4.授课时间:2学时5.主讲教师:刘珊二、教学目的:了解单片机的发展,应用领域和应用模式,掌握单片机的特点三、教材分析:重点/难点:单片机的特点四、教学设想:1.借助多媒体教学,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.2.借助EWB软件做演示实验,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.五、教学过程:(板书)一、什么是单片机单片机是将CPU,RAM,ROM,定时器/计数器以及I/O接口电路等计算机的主要部件集成在一块电路芯片上。
SCM:单片微型计算机MCU:微控制器SOC: 片上系统二、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公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于 4 KB), 也没有串行I/O, RAM、ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
第3阶段(1980~1983): 高性能单片机阶段。
这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。
片内RAM、ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB, 个别片内还带有A/D转换接口。
第4阶段(1983~80年代末): 16位单片机阶段。
1983年Intel公司又推出了高性能的16位单片机MCS—96系列, 由于其采用了最新的制造工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。
第5阶段(90年代): 单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。
三、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。
四、单片机系列简介目前世界上单片机生产厂商很多, 如: Intel、Motorola、Philips、Siemens、NEC、ADM、Zilog等公司, 其主流产品有几十个系列, 几百个品种。
尽管其各具特色, 名称各异, 但作为集CPU、RAM、ROM(或EPROM)、I/O接口、定时器/计数器、中断系统为一体的单片机, 其原理大同小异。
现以Intel公司的系列产品为例, 说明各系列之间的区别。
Intel公司从其生产单片机开始, 发展到现在, 大体上可分为3大系列: MCS—48系列、MCS—51系列、MCS—96系列。
该3大系列的性能简介见表1。
表1 Intel单片机系列性能简介4、MCS—51单片机系列MCS—51系列单片机虽已有10多种产品, 但可分为两大系列: MCS—51子系列与MCS—52子系列。
MCS—51子系列中主要有8031、8051、8751 三种类型。
而MCS—52子系列也有3种类型8032、8052、8752。
在某些性能上略有差异。
由此可见, 在本子系列内各类芯片的主要区别在于片内有无ROM 或EPROM; MCS—51与MCS—52子系列间所不同的是片内程序存储器ROM从4 KB增至8 KB; 片内数据存储器由128个字节增至256个字节;定时器/计数器增加了一个; 中断源增加了1~2个。
另外, 对于制造工艺为CHMOS的单片机, 由于采用CMOS技术制造, 因此具有低功耗的特点, 如8051功耗约为630 mW, 而80C51的功耗只有120 mW。
五、单片机的应用由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低, 控制功能强及运算速度快等特点, 因而在国民经济建设、军事及家用电器等各个领域均得到了广泛的应用。
(1)家用电器领域目前国内各种家用电器已普遍采用单片机控制取代传统的控制电路,而做成单片机控制系统。
例如洗衣机、电冰箱、空调机、微波炉、电饭煲、电视机、录像机及其它视频音像设备的控制器。
⑵办公自动化领域现代办公室中所使用的大量通信、信息产品多数都采用了单片机,如通用计算机系统中的键盘译码、磁盘驱动、打印机、绘图仪、复印机、电话、传真机、考勤机等。
(3) 智能仪表。
用单片机改造原有的测量、控制仪表, 促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化方向发展。
(4) 机电一体化产品。
单片机与传统的机械产品相结合, 使传统机械产品结构简化, 控制智能化。
(5) 商业营销领域由于在商业营销系统已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保鲜系统等中,目前已纷纷采用单片机构成专用系统,主要由于这种系统有明显的抗病菌侵害、抗电磁干扰等高可靠性能的保证。
(6)汽车电子与航空航天电子系统通常在这些电子系统中的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驭系统、通信系统以及运行监视器(黑匣子)等都要构成冗余的网络系统。
第二讲一、授课内容:1.授课科目:单片机技术2.授课内容:2.1单片机的基本组成 2.2 80C51单片机的引脚功能和结构框图3.授课类型:讲授4.授课时间:2学时5.主讲教师:刘珊二|、教学要求:掌握单片机的存储器结构与复位方式,以及80C51单片机的引脚功能,内部结构和工作原理三、教材分析:重点: 80C51单片机的引脚功能和内部结构,单片机的存储器结构与复位方式.难点:单片机的内部结构和工作原理四、教学设想:1、借助多媒体教学,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.2、借助EWB软件做演示实验,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.五、教学过程:(板书)2.1.1 MCS-51单片机的基本组成(1)一个8位微处理器CPU。
(2)数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。
(3)内部程序存储器ROM。
(4)两个定时/计数器,用以对外部事件进行计数,也可用作定时器。
(5)四个8位可编程的I/O(输入/输出)并行端口,每个端口既可做输入,也可做输出。
(6)一个串行端口,用于数据的串行通信。
(7)中断控制系统。
(8)内部时钟电路。
二、80C51单片机的引脚功能结构框图(如上图) 1.主电源引脚VCC 和VSS2.外接晶振引脚XTAL1和XTAL23.控制或其他电源复用引脚RST/ VPD 、ALE/、和/VPP时钟电路 SFR 和RAMROMCPU定时/计数器并行端口 中断系统 串行端口时钟源T 0 T 1P0P1P2 TXDINT 04.输入/输出引脚P0、P1、P2、P3(共32根)三、引脚功能(1)主电源引脚Vcc和VssVCC: 接+5 V电源正端;VSS: 接+5 V电源地端。
(2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1: 接外部石英晶体的一端。
在单片机内部, 它是一个反相放大器的输入端, 这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚接地; 对于CHMOS单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2: 接外部晶体的另一端。
在单片机内部, 接至片内振荡器的反相放大器的输出端。
当采用外部时钟时, 对于HMOS单片机, 该引脚作为外部振荡信号的输入端; 对于CHMOS芯片, 该引脚悬空不接。
图1 内部振荡方式图2 外部振荡方式(3)输入/输出(I/O)引脚P0口、P1口、P2口及P3口(a)P0口(39脚~32脚): P0.0~P0.7统称为P0口。
(b)P1口(1脚~8脚): P1.0~P1.7统称为P1口, 可作为准双向I/O接口使用。
(c)P2口(21脚~28脚): P2.0~P2.7统称为P2口, 一般可作为准双向I/O接口。
(d)P3口(10脚~17脚): P3.0~P3.7统称为P3口。
第三讲一、授课内容:1.授课科目:单片机技术2.授课内容:2.3 80C51 CPU的结构和特点 2.4 存储器结构和地址空间3.授课类型:讲授4.授课时间:2学时5.主讲教师:刘珊二|、教学要求:掌握单片机的存储器结构与复位方式,80C51单片机的引脚功能,内部结构和工作原理三、教材分析:重点: 80C51单片机的引脚功能和内部结构,单片机的存储器结构与复位方式.难点:单片机的内部结构和工作原理四、教学设想:1、借助多媒体教学,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.2、借助EWB软件做演示实验,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.五、教学过程:(板书)MCS-51单片机的基本结构2.1.2 MCS-51单片机硬件结构特点1.内部程序存储器(ROM)和内部数据存储器(RAM)容量(如表2-1所示)。
2.输入/输出(I/O)端口3.外部程序存储器和外部数据存储器寻址空间4.中断与堆栈5.定时/计数器与寄存器区6.指令系统2.1.3 MCS-51单片机内部结构1.运算器运算器由8位算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、8位累加器ACC (Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。
2.控制器主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、堆栈指针SP、数据指针DPTR、时钟发生器及定时控制逻辑等组成。
2.3 MCS-51单片机的存储器配置2.3.1 片内数据存储器2.3.2 片外数据存储器2.3.3 程序存储器2.3.1 片内数据存储器片内数据存储器结构如图2-9(a)所示;其具体位地址单元如表2-3所示;专用寄存器的地址映像如表2-4所示。
2.1.4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。