大学单片机原理与接口技术C单片机汇编语言程序设计
《单片机原理及接口技术》课程实验大纲
《单片机原理及接口技术》课程实验大纲课程名称：《单片机原理及接口技术》实验英文名称：《MCU principles and interface technologies》experiment课程性质：专业选修课程课程编号：0510085所属系部：机电工程学院总学时：14学时预备知识：电路、数字电子技术课程在教学计划中的地位作用：本课程是机械电子工程专业的一门重要专业选修课程。
目前单片机技术开发和应用水平已成为一个国家工业化发展水平的标志之一。
单片机原理及其应用已成为从事电子技术的工程技术人员必须掌握的基础理论和基本技能之一。
通过本课程的学习使学生实践上掌握单片计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立单片机系统整体概念，使学生具备单片机应用系统软、硬件开发的初步能力。
教学方式：理论与实践相结合教学的目的与要求：通过本课程的学习，使学生掌握单片机的硬件结构、MCS-51的指令系统、MCS-51汇编语言程序设计、MCS-51的中断系统、MCS-51的定时器/计数器、MCS-51的串行口、MCS-51单片机扩展存储器的设计、MCS-51扩展I/O接口的设计、MCS-51 与键盘、显示器的接口设计、MCS-51单片机与D/A转换器和A/D转换器的接口、MCS-51的功率接口、MCS-51的串行通信技术及其扩展接口。
进一步理解MCS-51单片机的开发装置、工作原理、编程方法，学会使用开发机进行程序。
课程教材：《单片机原理及接口技术》蔡美琴主编高等教育出版社参考书目：1．《单片机程序设计基础》周航慈主编北京航天航空大学出版社2. 《单片机原理及其接口技术》胡汉才主编清华大学出版社编写日期：2012年6月制定课程内容及学时分配：发光二极管显示各相状态。
要求：掌握步进电机控制系统的硬件设计方法；熟悉步进电机驱动程序的设计与调试，提高单片机应用系统设计和调试的能力。
正确连接电路，编写程序，调试运行。
实验一P1口亮灯实验一、实验目的1.学习P1口的使用方法；2.学习延时子程序的编写。
第4章 汇编语言程序设计知识李朝青--单片机原理及接口技术 北京航空航天大学出版社(第3版)ppt课件
二,分支程序
程序分支是通过条件转移指令实现的,即根据条件对程序的执行 程序分支是通过条件转移指令实现的, 进行判断,满足条件则进行程序转移, 进行判断,满足条件则进行程序转移,不满足条件就顺序执行程 序. 分支程序又分为单分支和多分支结构. 分支程序又分为单分支和多分支结构. 多分支程序是首先把分支程序按序号排列,然后按序号值进行转 多分支程序是首先把分支程序按序号排列, 移. 在89C51指令系统中,通过条件判断实现单分支程序转移的指令 指令系统中, 指令系统中 有:JZ,JNZ,CJNE,DJNZ等.此外还有以位状态作为条件进 , , , 等 行程序分支的指令, 行程序分支的指令,如JC,JNC,JB,JNB,JBC等.使用这些 , , , , 等 指令可以完成0, , 以及相等, 指令可以完成 ,1,正,负,以及相等,不相等作为各种条件判 断依据的程序转移. 断依据的程序转移. 结构如图 所示. 结构如图4-1所示. 所示 例子如例4-1所示. 例子如例 所示. 所示
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单片机原理及接口技术
散转指令 K=0 K=1 ┅ ┅ K=n-1 K=n
转向0分支
转向1分支
┅
转向n-1分支
转向n分支
图4-1 分支程序结构
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单片机原理及接口技术
种分支转移程序. 例4-1: 128种分支转移程序. : 种分支转移程序 功能:根据入口条件转移到128个目的地址. 个目的地址. 功能:根据入口条件转移到 个目的地址 入口:( :(R3) 转移目的地址的序号 转移目的地址的序号00H～7FH. 入口:( )=转移目的地址的序号 ～ . 出口:转移到相应子程序入口. 出口:转移到相应子程序入口.
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单片机原理及接口技术
单片机(汇编语言)秒表课程设计设计
题目名称：秒表电路设计姓名：班级：学号：指导教师：日期：2016年7月13日《单片机原理及接口技术课程设计》教学大纲课程代码：课程名称：单片机原理及接口技术课程设计周数： 2 学分：1.0学分一、课程设计的性质、任务与目的单片机原理及接口技术课程设计是在学生学习完理论课和实验课的基础上开设的，通过完成一个涉及MCS-51或其他系列单片机多种资源应用并具有综合功能的设计与编程应用，使学生能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，同时在软件编程、仿真调试及相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机应用系统的设计开发工作打下一定的基础。
本课程设计的主要目的如下：1、增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论知识的理解，掌握单片机内部功能模块（如定时/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口等）的应用；2、掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础；3、提高综合应用所学理论知识独立分析和解决实际问题的能力。
二、本课程设计的基本理论本课程设计的基本理论是单片机原理及接口技术的基本理论，主要包括单片机的硬件结构原理、指令系统、汇编语言、中断系统、定时/计数器、串行接口、I/O接口等。
在学习掌握单片机原理及接口技术课程的前提下，利用实验室提供的单片机实验条件或基于仿真软件，采用汇编语言或C51编程，设计实现一个具体的单片机应用系统项目，熟悉单片机系统设计开发的完整过程。
三、课程设计的方式与基本要求课程设计的方式：每个班级学生按2～3人分为一组，以组为单位进行课程设计（也可一人独立进行），课程设计的题目从教师给定的题目中选取，也可以是指导教师审核通过的学生自选题目。
基本要求：每组选定题目后，按题目要求，首先进行方案论证，通过查阅资料、集体讨论，确定设计方案；然后进行具体的硬件和软件设计；完成设计后，进行硬件/软件调试；最后撰写课程设计报告。
单片机原理与接口技术C语言版课程设计
单片机原理与接口技术C语言版课程设计引言单片机是现代电子技术领域中的一项重要内容，广泛应用于计算机、通信、上网、汽车控制、安防、家电等各个领域。
单片机暂存器、中断、计时器等特殊功能模块使得它的应用范围越来越广泛。
本文主要介绍C语言版单片机原理及接口技术课程设计。
设计背景C语言作为一种通用性强、可移植性好、易于学习的编程语言，被广泛应用于单片机编程。
本课程设计以C语言为主要工具，从单片机基础原理、硬件介绍、程序设计等方面进行全面的授课。
本课程将包括如下模块：•单片机基础原理•单片机硬件组成•单片机程序设计•数字IO口编程•模拟IO口编程•串口通信•定时器/计数器•外部中断设计目标通过本课程的学习，学生应当掌握以下内容：1.掌握单片机基础原理及其硬件组成2.熟悉C语言程序设计3.熟悉数字IO口编程4.掌握模拟IO口编程5.掌握串口通信6.熟悉定时器/计数器的使用7.熟悉外部中断的使用课程设计单片机基础原理1.单片机的概念2.单片机工作原理3.单片机的特点及优点4.单片机发展历史单片机硬件介绍1.单片机的硬件组成2.单片机的内存体系结构3.单片机的存储方式4.单片机的外设5.单片机的时钟模块单片机程序设计1.C语言的特点2.C语言的数据类型3.C语言的运算符4.C语言的流程控制语句5.C语言的函数定义及调用6.C语言的数组7.C语言的指针8.C语言的结构体数字IO口编程1.单片机数字IO端口的概念2.单片机数字IO端口的编程方法3.亮灭LED灯实例模拟IO口编程1.单片机模拟IO端口的概念2.单片机模拟IO端口的编程方法3.控制电机实例串口通信1.串口通信基础知识2.串口发送及接收数据的方式3.PC机与单片机之间的串口通信定时器/计数器1.定时器/计数器原理及分类2.定时器/计数器模块的使用方法3.蜂鸣器实例外部中断1.外部中断的基本概念2.外部中断的编程方法3.按键实例总结通过本文介绍，我们可以了解到C语言版单片机原理及接口技术课程设计的内容和目标。
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术在当今数字化时代，单片机已经成为嵌入式系统设计中不可或缺的重要组成部分。
本文将介绍单片机的工作原理以及与外部设备进行通信的接口技术。
单片机工作原理单片机是一种集成了处理器、存储器和输入输出设备等功能模块的微型计算机系统。
它通常由中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、计时器（Timer）、串行通信接口（UART）和引脚（Port）组成。
单片机的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：1.初始化：单片机在上电时会执行初始化程序，设置各种工作模式、配置寄存器等。
2.执行程序：单片机会根据存储器中存储的程序指令序列来执行相应的操作，包括算术逻辑运算、控制流程等。
3.输入输出操作：单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信，如传感器、执行器等。
4.中断处理：单片机可以在特定条件下触发中断请求，暂停当前执行的程序，转而执行中断服务程序，处理相应的事件或信号。
单片机接口技术单片机与外部设备的通信主要依赖于接口技术，包括数字输入输出接口、模拟输入输出接口以及通信接口等。
数字输入输出接口数字输入输出接口用于与二进制设备进行通信，通过配置相应的引脚工作在输入或输出模式，实现信号的采集与输出。
常用的数字输入输出方式包括GPIO口、SPI接口、I2C接口等。
模拟输入输出接口模拟输入输出接口用于处理模拟信号，包括模拟输入端口和模拟输出端口。
模拟输入端口通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，模拟输出端口则通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号。
通信接口通信接口是单片机与外部设备进行数据交换的重要手段，主要有串行通信接口（UART）、并行通信接口（Parallel）、CAN接口等。
通过这些通信接口，单片机可以实现与其他设备的数据交换与通信。
结语单片机原理及接口技术是嵌入式系统设计的基础知识，通过深入了解单片机的工作原理和接口技术，可以更好地应用单片机进行系统设计与开发。
希望本文对读者有所帮助，谢谢！以上是关于单片机原理及接口技术的简要介绍，希望能对读者有所启发。
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器、输入/输出端口和定时器等功能于一体的计算机系统。
它具有成本低廉、体积小巧、功耗低等优点，广泛应用于各个领域。
本文将介绍单片机的原理及接口技术。
一、单片机原理1. 单片机的组成结构单片机通常由CPU、存储器、输入/输出口、定时/计数器、中断系统等组成。
其中，CPU是单片机的核心，负责执行程序指令；存储器用于存储程序和数据；输入/输出口用于与外部设备进行数据交互；定时/计数器用于计时和计数；中断系统可以处理外部事件。
2. 单片机的工作原理单片机工作时，先从存储器中加载程序指令到CPU的指令寄存器中，然后CPU执行指令并根据需要从存储器中读取数据进行计算和操作，最后将结果写回存储器或输出到外部设备。
3. 单片机的编程语言单片机的程序可以使用汇编语言或高级语言编写。
汇编语言是一种低级语言，直接使用机器码进行编程，对硬件的控制更加精细，但编写和调试难度较大。
而高级语言（如C语言）可以将复杂的操作用简单的语句描述，易于编写和阅读，但对硬件的控制相对较弱。
二、单片机的接口技术1. 数字输入/输出接口（GPIO）GPIO是单片机与外部设备进行数字信号交互的通道。
通过配置GPIO的输入或输出状态，可以读取外部设备的状态或者输出控制信号。
GPIO的配置包括引脚的模式、电平状态和中断功能等。
应根据具体需求合理配置GPIO，以实现与外部设备的稳定通信。
2. 模拟输入/输出接口单片机通常具有模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），用于模拟信号的输入和输出。
ADC将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。
而DAC则将数字信号转换为模拟信号，用于驱动模拟设备。
模拟输入/输出接口的配置需要考虑转换精度、采样率和信噪比等因素。
3. 串行通信接口串行通信接口允许单片机与其他设备进行数据交换。
常见的接口包括UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）和I2C（串行外设接口），它们具有不同的通信速率和传输协议。
单片机原理及接口技术 李全利 第三版 课后答案 xt10
章10 80C51单片机C语言程序设计1．C51应用程序具有怎样的结构？答：C51程序由一个或多个函数构成，其中至少应包含一个主函数main。
程序从主函数开始执行，调用其它函数后又返回主函数，被调用函数如果位于主调函数前面，可以直接调用，否则应先说明后调用。
被调用函数可以是用户自编的函数，或是C51编译器提供的库函数。
2．C51支持的数据类型有哪些？答：字符型、整型、长整型、浮点型、位型、访问SFR。
3．C51支持的存储器类型有哪些？与单片机存储器有何对应关系？答：见表9.2所示。
4．C51有哪几种编译模式？每种编译模式的特点如何？答：SMALL：小模式。
变量默认在片内RAM。
空间小，速度块；COMPACT：紧凑模式。
变量默认在片外RAM的页（256字节，页号由P2口决定）；LARGE：大模式。
变量默认在片外RAM的64KB范围。
空间大，速度慢。
5、中断函数是如何定义的？各种选项的意义如何？答：interrupt n 用于定义中断函数，n为中断号，可以为0~31，通过中断号可以决定中断服务程序的入口地址。
常用的中断源对应的中断号6、C51应用程序的参数传递有哪些方式？特点如何？答：参数传递可以采用寄存器、固定存储器位置方式。
寄存器传递方式最多可以传递3个参数。
这种参数传递可以产生高效的代码。
当无寄存器可用时，参数可以采用固定的存储器位置传递。
在SMALL模式下，参数传递在内部RAM中完成。
在COMPACT和LARGER模式下，参数的传递要在外部RAM中完成。
7、一般指针与基于存储器的指针有何区别？答：定义时未指定它所指向的对象的存储器类型时，该指针变量就被认为是一般指针。
一般指针占用3个字节：第一个字节存放该指针的存储器类型编码（由编译模式的默认值确定），第二和第三个字节分别存放该指针的高位和低位地址偏移量。
定义时就指定了它所指向的对象的存储类型时，该指针变量就属于基于存储器的指针。
基于存储器的指针可以高效访问对象，类型由C51源代码中存储器类型决定，且在编译时确定。
单片机原理与接口技术C语言版课程设计 (2)
单片机原理与接口技术C语言版课程设计一、课程设计背景随着计算机科学技术的快速发展，单片机已经成为当代学习计算机科学中不可或缺的一部分。
单片机通过数字集成电路实现了计算机的基本功能，是计算机性能提升的一项重大技术进步。
二、设计目的本课程设计将结合C语言基础，通过对单片机原理和接口技术的介绍，帮助学生更好的理解单片机工作原理及其在电子控制领域中的应用。
三、设计内容1.单片机原理介绍•内部结构及其功能•存储器及其作用•CPU、寄存器和指令系统2.单片机接口技术•输入输出口•中断功能•定时/计数器•串行口及其相关协议3.学习目标及要求•了解单片机的基本原理和接口技术•掌握常见单片机输入输出口的使用方式•能够编写单片机输入输出程序、中断程序、定时器程序等常用程序4.设计步骤•环境搭建：Keil编译器、Proteus电路图仿真软件的安装与使用•基础练习：IO口输入输出练习、中断程序编写练习等•应用练习：机器人控制、温度监测等实际应用的编写与实现四、设计成果经过本课程设计的学习，学生可以：•了解单片机的内部结构以及CPU、寄存器、存储器等的功能•掌握常见单片机的输入输出口的使用方法•熟悉单片机的中断功能、定时/计数器和串行口协议等接口技术•风格编写单片机输入输出程序、中断程序、定时器程序等常用程序•能够结合具体实际应用编写单片机程序设计方案五、设计效果本课程设计可以培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
通过在编程实践中的练习，不仅可以提高学生的理论水平，更可以为学生员提供实际应用技能和经验。
六、总结单片机原理和接口技术是单片机学习中的基础知识，也是学习单片机编程及其应用的前提。
本课程设计充分结合了C语言的语法特点，将理论知识和编程实践相结合，为学生提供了一个全面学习的平台。
希望学生们能够认真学习、认真实践，取得实际效果，并能够应用所学技术于实际生产、生活中。
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将解决问题的具体步骤用一种 约定的几何图形、指向线和必 查错、改错， 用指令的形式 要的文字说明描述出来，用图 对程序进行 将程序流程图 优化。 形的方法描绘解决问题的思路。 实现出来。 /sundae_meng
例：3字节无符号数相加：其中被加数在内部RAM的50H、
4.1 单片机程序设计语言概述
4.1.1 机器语言和汇编语言 1、机器语言 用二进制代码“0”和“1”表示指令和数据的程序设计语 言,是计算机能直接识别并执行的指令。 优点：执行速度快、占用内存少。 缺点：识别难、记忆难。 2、汇编语言 用助记符和专门的语言规则表示指令的功能和特征。 优点：助记符与机器指令一一对应。比机器语言直观、 易懂、易记。非常适合于实时控制的需要。 缺点：难以记忆和使用，程序设计的技巧性较高，编程 难度较大。要求使用者必须精通单片机的硬件系 统和指令系统。缺乏通用性，程序不易移植。
4.2.2 分支程序结构
分支结构也称为选择结构。为分支需要，程序设计时 应给程序段的起始地址赋予一个地址标号，以供选择分支 使用。分支结构又可分为单分支结构和多分支结构。 1. 单分支程序结构 单分支程序结构即二中选一，是通过条件判断实现 的。一般都使用条件转移指令对程序的执行结果进行判 断。 可实现单分支转移的指令有：JZ、JNZ、CJNE和 DJNZ。位状态转移指令：JC、JNC、JB、JNB和JBC 等。
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4.2 汇编语言程序的基本结构形式
三种基本结构形式：顺序程序结构，分支程序结构， 循环程序结构。 4.2.1 顺序程序结构
顺序结构程序是最简单的程序结构。程序既无分支、 循环，也不调用子程序，程序执行时一条接一条地 按顺序执行指令。
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2. 操作码 用于规定语句执行的操作内容，用指令助记符表示。 不能空缺。 3. 操作数 操作数用于为指令操作提供数据。可以是空白，也可 能有1~3个操作数，各操作数之间以逗号分隔。 4. 注释 不属于语句的功能部分，只是对语句的解释说明，以 “；”开头。 5. 分界符（分隔符） 用于把语句中的各部分隔开，以便于区分。分界符包 括空格、冒号、分号或逗号等符号。
（9）程序清单；
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4.1.3 80C51 单片机汇编语言的语句格式
80C51汇编语言的语句格式如下： [<标号>] : <操作码> [<操作数>]; [<注释>] 1. 标号 是语句地址的标志符号，标号的几点规定： 1～8个ASCII字符组成，第一个字符必须是字母。 不能使用本汇编语言已经定义的符号作为标号。 标号后面必须跟以冒号“：”。 同一标号在一个程序中只能定义一次。 标号可有可无。 错误的标号 正确的标号 1BT : BT1 BEGIN BEGIN : TA+TB: TATB: /sundae_meng ADD: ADD1:
51H和52H单元中；加数在内部RAM的53H、54H和55H单元 中；要求把相加之和存放在50H、51H和52H单元中，进位存 放在位寻址区的20H位中。 （1）分析任务
50H 51H
（2）确定算法
（3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
52H
53H 54H 55H
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N1高字节 N1中字节 N1低字节 N2高字节 N2中字节 N2低字节
MOV R0, #52H;被加数的低字节地址 MOV R1, #55H;加数的低字节地址 MOV A, @R0 ADD A, @R1 ;低字节相加 MOV @R0, A ;存低字节相加结果 DEC R0 DEC R1 MOV A, @R0 ADDC A, @R1;中间字节带进位相加 MOV @R0, A ;存中间字节相加结果 DEC R0 DEC R1 MOV A, @R0 ADDC A, @R1;高字节带进位相加 MOV @R0, A ;存高字节相加结果 CLR A ADDC A, #00H;进位送00H位保存 /sundae_meng MOV R0, #20H;存放进位的单元地址 MOV @R0, A
/sundae_meng
（1）单分支结构举例 假定在外部RAM中有ST1、ST2和ST3共3个连续 单元，其中ST1和ST2单元中存放着两个无符号二进制 数，要求找出其中的大数并存入ST3单元中。
解：（1）分析任务：比较两个数的大小 （2）算法：算术运算、控制转移 （3）程序结构：单分支 （4）数据类型：单字节、二进制、无符号数 （5）数据结构：单元地址升序排列 （6）RAM单元安排：外部RAM单元 （7）采用寄存器间接寻址方式（R0、R1或DPTR） （8）程序设计流程框图；
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4.1.2 单片机使用的高级语言
对于8051单片机，现有4种语言支持，即汇编、 PL/M、C和BASIC。 C语言最终得到广泛应用。 可以大大提高单片机应用系统研制的开发效率。移 植性好。 高级语言的不足：生成的目标代码较长，导致应用程 序运行速度较慢。
2、程序设计的一般步骤 （1）分析任务 （2）确定算法 （3）画流程图 （4）编写程序 （5）上机调试
当接到程序设计的任务后， 首先对任务进行详尽的分析， 搞清楚已知的数据和想要得 到的结果，程序应该完成何 种的功能。明确在程序设计 时应该 “做什么” 。
根据实际问题的要求和指令系 统的特点，确定解决问题的具 体步骤。根据任务要求，对不 同的计算方法进行比较，选择 最适宜的算法。解决“怎样做” 的问题。