STC15单片机基础解析
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第2章-STC15单片机的内部结构
单片机原理与接口技术————基于STC15系列的51单片机
第2章 STC15单片机的内部结构
一、 总体结构
图2.2 STC15W4K32S4单片机详细结构图
单片机原理与接口技术————基于STC15系列的51单片机
第2章 STC15单片机的内部结构
二、 引脚功能
图2.3 STC15W4K32S4的PDIP40引脚图
程序计数器PC用于在CPU运行过程中，保存下一条要执行的指令在程序存储器中的 地址，一般情况下，它总是自动加一，只在运行转移类或子程序调用类指令时，才会 改变为相应的目标地址，这些概念和普通微处理器中的概念是相同的。PC的位数是 16位，所以，51单片机程序存储器的空间大小是64KB。当单片机复位时，PC初始化 为0000H，这也是51单片机上电复位以后，所执行的第一条指令的地址。
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第2章 STC15单片机的内部结构
一、 总体结构
3．并行I/O口
并行开关量（数字量）的输入/输出，是微控制器最基本的功能。STC15系列单片机， 提供了最多8个可编程的并行I/O口（根据封装的不同，端口数也不同），大部分I/O口 是8位的，有些口不足8位。如图Port0-Port7所示。这些I/O口命名为P0~P7，既可以 将它们分别作为一个整体，用于8位开关量的输入与输出（若是8位端口的话），也可 以将它们的各位口线分别独立地用于1位的开关量输入与输出。当这些口线单独使用 时，它们被命名为Px.y，其中x代表其所在的并行口，可为0-7；y代表相应的位，可 为0-7，例如P0.7，代表P0口的D7位。
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第2章 STC15单片机的内部结构
第3章 STC15单片机的指令系统
；进位位C与30H位相与，结果保存在C中 ；进位位C送35H位 ；20H位置1
单片机原理与接口技术————基于STC15系列的51单片机原理
第3章 STC15单片机的指令系统
七、 相对寻址
在相对寻址的转移指令中，转移指令的所在的PC值加上其指令的字节数构成了 程序转移的目的地址。
目的地址表达式： 目的地址=转移指令地址+转移指令字节数+偏移量
据传送指令不影响标志C、AC和OV（除非以PSW为目的的指 令），但可能会对奇偶标志P有影响。
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第3章 STC15单片机的指令系统
一、 内部数据传送指令
以累加器A为目的操作数的指令
MOV A，data ；直接寻址 ，(data)→(A)， 直接单元地址中的内容送到累加器A
一、 STC15单片机指令格式
1. 机器指令与汇编指令
机器指令:二进制代码形式，是CPU唯一能识
别和处理的指令
11101000
汇编指令:将机器指令用类似于英文的助记符
表示。
MOV A，R0
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第3章 STC15单片机的指令系统
4
一、 STC15单片机指令格式
2. 操作数与操作码
操作数：操作的对象。
操作码:指令执行的操作
MOV A，R0
源操作数
目的操作数
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第3章 STC15单片机的指令系统
一、 STC15单片机指令格式
4. 汇编语言的语句格式
[标号:] 操作码助记符 [目的操作数][,源操作数][;注释] AGAIN: MOV A，R0 ;把R0的内容送累加器A
第二章 STC15F2K60S2单片机的基本结构
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（2）控制器 控制器是CPU的大脑中枢，包括定时控
制逻辑、指令寄存器、译码器、地址指针 DPTR 及 程 序 计 数 器 PC 、 堆 栈 指 针 SP 、 RAM地址寄存器、16位地址缓冲器等。
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程序计数器PCபைடு நூலகம்
是一个16位的程序地址寄存器，专门用来存放下 一条需要执行的指令的内存地址，能自动加1。 当CPU执行指令时，根据程序计数器PC中的地 址从存储器中取出当前需要执行的指令码，并把 它送给控制器分析执行，随后程序计数器中的地 址自动加1，以便为CPU取下一个需要执行的指 令码做准备。 当下一个指令码取出执行后，PC又自动加1。这 样，程序计数器PC一次次加1，指令就被一条条 执行。
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STC15F2K60S2单片机内部结构框图
B寄存器
XRAM 1792字节
RAM地址 寄存器
RAM 256字节
ACC TMP2
TMP1
ALU
PSW
堆栈指针
定时器/计数器0/1/2 串口1
看门狗 (WDT)
串口2
数据Flash 存储器
程序存储器
ISP/IAP 地址生成器 程序计数器（PC）
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
P（PSW.0）：奇偶标志位 累加器ACC中1的个数为偶数，P=0；否
则P=1。每个指令周期都由硬件来置“1”或 清“0”。在具有奇偶校验的串行数据通信 中，可以根据P设置奇偶校验位。
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算术逻辑单元ALU：用来完成二进制数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。 累加器ACC又记作A：是一个具有特殊用途的8 位寄存器，在CPU中工作最频繁，用来存放操 作数和运算结果。 寄存器B：是专门为乘、除法设置的寄存器， 也是一个8位寄存器，用来存放乘法和除法中的 操作数及运算结果，对于其他指令，它只作暂 存器用。 程序状态字（PSW）：又称为标志寄存器，一 个8位寄存器，用来存放执行指令后的有关状态 信息，供程序查询和判别之用。
（2）控制器 控制器是CPU的大脑中枢，包括定时控
制逻辑、指令寄存器、译码器、地址指针 DPTR 及 程 序 计 数 器 PC 、 堆 栈 指 针 SP 、 RAM地址寄存器、16位地址缓冲器等。
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程序计数器PCபைடு நூலகம்
是一个16位的程序地址寄存器，专门用来存放下 一条需要执行的指令的内存地址，能自动加1。 当CPU执行指令时，根据程序计数器PC中的地 址从存储器中取出当前需要执行的指令码，并把 它送给控制器分析执行，随后程序计数器中的地 址自动加1，以便为CPU取下一个需要执行的指 令码做准备。 当下一个指令码取出执行后，PC又自动加1。这 样，程序计数器PC一次次加1，指令就被一条条 执行。
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STC15F2K60S2单片机内部结构框图
B寄存器
XRAM 1792字节
RAM地址 寄存器
RAM 256字节
ACC TMP2
TMP1
ALU
PSW
堆栈指针
定时器/计数器0/1/2 串口1
看门狗 (WDT)
串口2
数据Flash 存储器
程序存储器
ISP/IAP 地址生成器 程序计数器（PC）
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
P（PSW.0）：奇偶标志位 累加器ACC中1的个数为偶数，P=0；否
则P=1。每个指令周期都由硬件来置“1”或 清“0”。在具有奇偶校验的串行数据通信 中，可以根据P设置奇偶校验位。
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算术逻辑单元ALU：用来完成二进制数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。 累加器ACC又记作A：是一个具有特殊用途的8 位寄存器，在CPU中工作最频繁，用来存放操 作数和运算结果。 寄存器B：是专门为乘、除法设置的寄存器， 也是一个8位寄存器，用来存放乘法和除法中的 操作数及运算结果，对于其他指令，它只作暂 存器用。 程序状态字（PSW）：又称为标志寄存器，一 个8位寄存器，用来存放执行指令后的有关状态 信息，供程序查询和判别之用。
橙盒芯片解密报告：宏晶STC15新版本芯片解密
橙盒芯片解密报告：宏晶STC15新版本芯片解密芯片解密报告：宏晶STC15新版本芯片解密在开篇讲宏晶STC新版本芯片解密之前，先给大家讲STC的演变历史，众所周知，早期的STC89\90时代的芯片，是台湾笙泉的MPC89和MPC90,仔细的工程技术人员会发现他们在命名规则上是一样的，并且，当时的宏晶是宣称这两种芯片是可以相互替代的，而且价格是相较于笙泉是更加的实惠，后期，宏晶迎来了STC10\11\12时代，这是一系列是高性能的加密，启动了ID加密，而且编程器没有可读功能，这给我们带来了非常大的技术挑战，但是后来，我们还是克服了这个困难，把STC10\11\12全系列芯片解密的方案开发出来。
然而，就在2013年，宏晶又把STC10\11\12的加密结构重新改动，这让我们有点措手不及，加之STC15系列出动，又是一个完全不一样的加密结构方法，橙盒科技芯片解密研究中心，立马成立专门的宏晶芯片解密研究小组，来研究STC10\11\12系列及STC15的新版本芯片解密方案。
我们为什么要进STC15新版本的芯片解密研究工作呢？一般来说，芯片解密方案的开发，是基于市场的一个需求来决定是否有必要去开发的，也就是说，是否有客户愿意投资来做，一般，大家对芯片解密方案的开发了解不是很多，芯片解密其实跟设计制作芯片是一样的，都是要运用到FIB设备，芯片绘制完毕之后，进行流片生产测试，如果有什么问题，那么就会用FIB设备进行线路的一个修改工作，其费用成本是非常之高的，同样的，芯片解密也是跟做芯片设计一样，我们要借用到FIB设备（我之前写过的一个文库文章，《芯片解密需要用到的FIB简介》，大家可以去看一下，）同时，我们还有一个比芯片绘制更大的费用，就是给芯片拍图，所以，开发一个芯片解密的费用的非常之大的，但是，同时大家又很清楚，如果开发失败的话，那投入的人力物力就是白费了。
如果开发出来之后，又没有后续的人要做这种芯片的话，那这个项目了也是失败的，所以，有时候，有客户愿意投资十几万开发一个，但是我们都不会接，就是这样的一个原因，因为没有后续。
第二章STC15F单片机内核
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1. 复位的实现
STC15F单片机有多种复位模式：内部上电 复位（掉电复位与上电复位）、外部RST引脚复 位、MAX810专用电路复位、内部低压检测复位、 看门狗复位与软件复位。
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（1）外部RST引脚复位 向RST引脚施加一高电平复位脉冲，高电
平维持至少24个时钟后，单片机进入复位状态， 将RST引脚拉回低电平，单片机结束复位状态 并从系统ISP监控程序区开始执行程序，如果 检测不到合法的ISP下载命令流，将软复位到 用户程序区执行用户程序。
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(4)软件复位 在系统运行过程中，有时会根据特殊需求，需要实
现单片机系统软复位（热启动之一）， STC15F2K60S2单片机利用ISP/IAP控制寄存器 IAP_CONTR实现了此功能。
地址 B7
B6
B5
B4
B 3
B2
B1
B0 复位值
C7H IAPEN SWBS SWRST
CMD_FAIL
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第二节 STC15F单片机的存储结构
STC15F单片机存储器结构的主要特点是程序存储器与数据 存储器是分开编址的，STC15F单片机内部在物理上有4个相互 独立的存储器空间：程序存储器（程序Flash）、片内基本 RAM、片内扩展RAM与EEPROM(数据Flash) 。
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1.准双向口工作模式下，I／0口可用直接输出 而不需重新配置口线输出状态。这是因为当口线输 出为“1”时驱动能力很弱，允许外部装置将其拉 低电平。当引脚输出为低电平时，它的驱动能力很 强，可吸收相当大的电流。
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STC15F2K60S2单片机的基本结构讲解学习
F0（PSW.5）：用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0控 制程序的流向。 F1（PSW.1）：用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似， 可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软 件测试F1控制程序的流向。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
AC（PSW.6）：辅助进位标志位 当执行加/减法指令时，如果低四位数向高 四位数产生进/借位，则AC置“1”，否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
增强型8051内核，单时钟机器周期，速度比传统8051内核单片机 快8~12倍 60KB Flash程序存储器;1KB数据Flash;2048字节的SRAM 3个16位可自动重装载的定时/计数器（T0、T1、T2） 可编程时钟输出功能 至多42根I/O口线 2个全双工异步串行口（UART） 1个高速同步通信端口（SPI） 8通道10位ADC 3通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元 内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗 内部集成高精度R/C时钟，常温工作时，可以省去外部晶振电路。
SPI
内部复位逻辑
控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
4/109 图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
AC（PSW.6）：辅助进位标志位 当执行加/减法指令时，如果低四位数向高 四位数产生进/借位，则AC置“1”，否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
增强型8051内核，单时钟机器周期，速度比传统8051内核单片机 快8~12倍 60KB Flash程序存储器;1KB数据Flash;2048字节的SRAM 3个16位可自动重装载的定时/计数器（T0、T1、T2） 可编程时钟输出功能 至多42根I/O口线 2个全双工异步串行口（UART） 1个高速同步通信端口（SPI） 8通道10位ADC 3通道PWM/可编程计数器阵列/捕获/比较单元 内部高可靠上电复位电路和硬件看门狗 内部集成高精度R/C时钟，常温工作时，可以省去外部晶振电路。
SPI
内部复位逻辑
控制单元
Port1锁存器
ADC
Port0,2,3,4,5锁存器
Port1驱动器
内部高精度R/C振荡器 P1.0~P1.7
8 P1.0~P1.7
Port0,2,3,4,5驱动器 P0,P2,P3,P4,P5
4/109 图3- 7 STC15F2K60S2单片机的内部结构图
STC15F2K60S2单片机的基本结构
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
CY（PSW.7）：进位标志位 当执行加/减法指令时，如果操作结果的最高位D7 出现进/借位，则CY置“1”，否则清“0”。执行 乘除运算后，CY清零。此外，CPU在进行移位操 作时也会影响这个标志位。
10:15:52 7
算术逻辑单元ALU：用来完成二进源自数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。
累加器ACC又记作A：是一个具有特殊用途的8 位寄存器，在CPU中工作最频繁，用来存放操 作数和运算结果。
寄存器B：是专门为乘、除法设置的寄存器， 也是一个8位寄存器，用来存放乘法和除法中 的操作数及运算结果，对于其他指令，它只作 暂存器用。
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单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准，许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。 MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 ， 它 有 4K×8ROM，128字节RAM，2个16位定时/计数器，4 个8位I/O口，一个串行口。 二十世纪80年代，Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商，如Philips，Atmel等。这样，8051单片 机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品 的大家族。
F0（PSW.5）：用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0控 制程序的流向。 F1（PSW.1）：用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似， 可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软 件测试F1控制程序的流向。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
CY（PSW.7）：进位标志位 当执行加/减法指令时，如果操作结果的最高位D7 出现进/借位，则CY置“1”，否则清“0”。执行 乘除运算后，CY清零。此外，CPU在进行移位操 作时也会影响这个标志位。
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算术逻辑单元ALU：用来完成二进源自数的四则 运算和布尔代数的逻辑运算。
累加器ACC又记作A：是一个具有特殊用途的8 位寄存器，在CPU中工作最频繁，用来存放操 作数和运算结果。
寄存器B：是专门为乘、除法设置的寄存器， 也是一个8位寄存器，用来存放乘法和除法中 的操作数及运算结果，对于其他指令，它只作 暂存器用。
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单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准，许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。 MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 ， 它 有 4K×8ROM，128字节RAM，2个16位定时/计数器，4 个8位I/O口，一个串行口。 二十世纪80年代，Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商，如Philips，Atmel等。这样，8051单片 机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品 的大家族。
F0（PSW.5）：用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0控 制程序的流向。 F1（PSW.1）：用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似， 可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软 件测试F1控制程序的流向。
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STC15F2K60S2单片机基本结构与系统典型构成
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单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准，许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。
MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 ， 它 有 4K×8ROM，128字节RAM，2个16位定时/计数器，4 个8位I/O口，一个串行口。
二十世纪80年代，Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商，如Philips，Atmel等。这样，8051单片 机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品 的大家族。
STC15F2K60S2单片Fra bibliotek机的基本结构和系
统的典型构成
本章学习目标 掌握STC15F2K60S2单片机的基本结构 掌握单片机I/O口的使用 掌握单片机应用系统的典型构成
2
§3.1 STC15F2K60S2单片机的基本结构
一、单片机的内部结构
单片微型计算机（简称单片机）在一片芯片 上集成了前述微型计算机的功能结构，有 些单片机不仅集成了CPU、存储程序和数 据的存储器、I/O接口、定时/计数器等常规 资源，而且还集成了工业测控系统中常用 的模拟量模块。
AC（PSW.6）：辅助进位标志位 当执行加/减法指令时，如果低四位数向高 四位数产生进/借位，则AC置“1”，否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
F0（PSW.5）：用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0控制 程序的流向。 F1（PSW.1）：用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似， 可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软件 测试F1控制程序的流向。
单片机产品
8051内核是Intel 8051系列单片机的基本标准，许多参 考书上将这种单片机称为MCS-51系列单片机。
MCS-51 系 列 单 片 机 的 典 型 产 品 为 8051 ， 它 有 4K×8ROM，128字节RAM，2个16位定时/计数器，4 个8位I/O口，一个串行口。
二十世纪80年代，Intel将8051内核转让或出售给几家 著名的IC厂商，如Philips，Atmel等。这样，8051单片 机就变成众多制造厂家支持的，发展成为上百个产品 的大家族。
STC15F2K60S2单片Fra bibliotek机的基本结构和系
统的典型构成
本章学习目标 掌握STC15F2K60S2单片机的基本结构 掌握单片机I/O口的使用 掌握单片机应用系统的典型构成
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§3.1 STC15F2K60S2单片机的基本结构
一、单片机的内部结构
单片微型计算机（简称单片机）在一片芯片 上集成了前述微型计算机的功能结构，有 些单片机不仅集成了CPU、存储程序和数 据的存储器、I/O接口、定时/计数器等常规 资源，而且还集成了工业测控系统中常用 的模拟量模块。
AC（PSW.6）：辅助进位标志位 当执行加/减法指令时，如果低四位数向高 四位数产生进/借位，则AC置“1”，否则清 零。
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位号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 符号 CY AC F0 RS1 RS0 OV F1 P
F0（PSW.5）：用户标志0。 该位是由用户定义的一个状态标志。可以用软件 来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0控制 程序的流向。 F1（PSW.1）：用户标志1。 该位是由用户定义的一个状态标志。与F0类似， 可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软件 测试F1控制程序的流向。
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考核内容 作业 比例 15% 考核方法 正确性、工整性和按时完成 （预计作业次数10次） 加分体制，主动发言加1分，正确 加4分，课代表记录 正确性、完成速度、创新性，报告 5分制，加权平均 工整性（4次实验报告） 扣分法，每次1分（校、院集体活 动和有假条除外），课代表记录 超过三次，不能参 加考试 备注 5分制，加权平均
1.1.2 单片机的发展概况
1．单片机的发展阶段
（1）单片机的初级阶段 （2）单片机的中级（成熟）阶段 （3）单片机的高级（发展）阶段
1.1.3 单片机的特点和应用
1.单片机的特点
（1）体积小、使用灵活、成本低、易于产业化。 （2）可靠性好，适应温度范围宽。 （3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统、控 制功能强。 （4）系统内无监控或系统管理程序。
答疑和相关资料，兴趣小组
第1章 单片机系统基础知识
1.1 概述
1.1.1 单片机的基本概念
1.微处理器的概念
MPU 是微处理器的缩写（ Microprocessor ），简称 为 MP 。 MPU 是集成在同一块芯片上的具有运算和控制 功能逻辑的中央处理器。微处理器不仅是构成微型计 算机、单片微型计算机系统、嵌入式系统的核心部件， 而且也是构成多微处理器系统和现代并行结构计算机 的基础。
课堂提问 实验报告 （成绩） 出勤率
10%
20%
5%
考试(期终)
50%
参加全校统考，成绩低于60分（卷 统一试卷、按课改 调整 面总分100分），需补考
课程特点
①知识点既分散又连贯，结构和指令系统是基础；
②与电子线路尤其是数字电子线路关系密切；
学习方法
①预习、复习； ②多动手（硬件、软件实验）； ③多看参考书(包括利用网上资料)； ④其它（上课、作业、答疑）。
BUS
CPU
64KB总线 扩展控制器
BUS
中断控制器
可编程 并行口
可编程全 双工串行口
外中断
总线控制
8位)单片机功能结构图
1.2.1 MCS-51单片机的功能结构及特点
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
MCS-51单片机内部主要包括9个部分： 一个8位的微处理器CPU 8KB的片内程序存储器Flash ROM 256B的片内数据存储器RAM、128B特殊功能 寄存器（SFR） 3个16位的定时器/计数器 有一个管理6个中断源的中断控制器 4个8位并行I/O端 一个全双工的串行接口（UART） 片内振荡电路和时钟发生器 可扩展64KB程序、64KB数据存储器的三总 线控制电路
特点： （1）嵌入式微处理器对实时多任务有很强的支持能力； （2）嵌入式微处理器具有功能很强的存储区保护功能。 （3）嵌入式微处理器功耗很低，
1.1.1 单片机的基本概念
5．SOC的基本概念
SOC 是片上系统的简称。所谓SOC是一种高度集成化、 固件化的系统集成技术。使用SOC技术设计系统的核 心思想，就是要把整个应用电子系统全部集成在一个 芯片中。在使用SOC技术设计应用系统时，除了那些 无法集成的外部电路或机械部分以外，其他所有的系 统电路全部集成在一起。
二、课时分配及教学内容
教学时数
序号
1 2 3 4
课题（或项目）
项目准备 流水灯的设计与制作 时钟的设计与制作 设计制作红外报警器
讲 授
12 6 14 12
实 践
2 2 2 2
复习测验
2 2 2
5
设计制作串行通讯小系统
小 机 计 动
6
50
2
10 2 68 4 6
合计课时 学 分
三、考核方式和成绩评价标准
1.1.1 单片机的基本概念
2．微型计算机的概念 微型计算机（microcomputer）是指由微处理器加上采用大规 模集成电路制成的程序存储器和数据存储器，以及与输入 / 输 出设备相连接的I/O接口电路，微型计算机简称MC。
1.1.1 单片机的基本概念
3．单片机的基本概念
单片机SCMC(Single Chip MicroComputer) —属于微型机的一种 —具有一般微机的基本组成和功能 其它名称： 微控制器MCU（MicroController Unit） 嵌入式微控制器（embedded microcontroller） 单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处 理器（CPU）、一定容量的程序存储器（ROM）和数据 存储器（RAM）、输入/输出接口（I/O）、时钟及其它 一些计算机外围电路，通过总线连接在一起并集成在 一个芯片上，构成的微型计算机系统。
P0.0~P0 .7 端口0驱动器
地址总线∕数据总线
P2.0~P2 .7 端口2驱动 器 8KB Flash ROM
《增强型8051单片机原理与系统开发》
C51 单片机基础 电子教案 - 01
一、课程的性质和目的
机电类专业学生必修、专业基础课； 强调应用实践，理论结合实际，理解基本概念，能 利用单片机解决实际问题； 掌握单片机的结构、C51语言程序设计、调试方法； 能调试程序，掌握常见故障的检测方法、故障排除 方法，具备初步的程序设计能力
2．单片机的应用
（1）测控系统 （2）智能仪器仪表 （3）通讯产品 （4）民用产品 （5）军用产品 （6）计算机外部设备
1.2.1 MCS-51单片机的功能结构及特点
时钟信号源 8KB Flash ROM 外部事件信号 256B RAM 128B SFR 16位×3个 定时/计数器
时钟电路
1.1.1 单片机的基本概念
4．嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统泛指嵌入于宿主设备的系统中，嵌入的 目的主要是用智能化提升宿主设备的功能。 嵌入式系统是以应用技术产品为核心，以计算机技术 为基础，以通信技术为载体，以消费类产品为对象，引 入各类传感器加入，进入Internet网络技术的连接，而 适应应用环境的产品。
1.2.2 MCS-51单片机的内部原理结构
MCS-51单片机的内部原理结构如图1-2所 示。 与图1-1比较，主要的区别是画出了CPU 的内部结构，图中的中间部分除了“定时器、 串行口”大方框之外都属于CPU部件。 下面先介绍CPU部分，对于其它部件， 将在本章和后面的章节讲解。
Vcc GND
1.1.2 单片机的发展概况
1．单片机的发展阶段
（1）单片机的初级阶段 （2）单片机的中级（成熟）阶段 （3）单片机的高级（发展）阶段
1.1.3 单片机的特点和应用
1.单片机的特点
（1）体积小、使用灵活、成本低、易于产业化。 （2）可靠性好，适应温度范围宽。 （3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统、控 制功能强。 （4）系统内无监控或系统管理程序。
答疑和相关资料，兴趣小组
第1章 单片机系统基础知识
1.1 概述
1.1.1 单片机的基本概念
1.微处理器的概念
MPU 是微处理器的缩写（ Microprocessor ），简称 为 MP 。 MPU 是集成在同一块芯片上的具有运算和控制 功能逻辑的中央处理器。微处理器不仅是构成微型计 算机、单片微型计算机系统、嵌入式系统的核心部件， 而且也是构成多微处理器系统和现代并行结构计算机 的基础。
课堂提问 实验报告 （成绩） 出勤率
10%
20%
5%
考试(期终)
50%
参加全校统考，成绩低于60分（卷 统一试卷、按课改 调整 面总分100分），需补考
课程特点
①知识点既分散又连贯，结构和指令系统是基础；
②与电子线路尤其是数字电子线路关系密切；
学习方法
①预习、复习； ②多动手（硬件、软件实验）； ③多看参考书(包括利用网上资料)； ④其它（上课、作业、答疑）。
BUS
CPU
64KB总线 扩展控制器
BUS
中断控制器
可编程 并行口
可编程全 双工串行口
外中断
总线控制
8位)单片机功能结构图
1.2.1 MCS-51单片机的功能结构及特点
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
MCS-51单片机内部主要包括9个部分： 一个8位的微处理器CPU 8KB的片内程序存储器Flash ROM 256B的片内数据存储器RAM、128B特殊功能 寄存器（SFR） 3个16位的定时器/计数器 有一个管理6个中断源的中断控制器 4个8位并行I/O端 一个全双工的串行接口（UART） 片内振荡电路和时钟发生器 可扩展64KB程序、64KB数据存储器的三总 线控制电路
特点： （1）嵌入式微处理器对实时多任务有很强的支持能力； （2）嵌入式微处理器具有功能很强的存储区保护功能。 （3）嵌入式微处理器功耗很低，
1.1.1 单片机的基本概念
5．SOC的基本概念
SOC 是片上系统的简称。所谓SOC是一种高度集成化、 固件化的系统集成技术。使用SOC技术设计系统的核 心思想，就是要把整个应用电子系统全部集成在一个 芯片中。在使用SOC技术设计应用系统时，除了那些 无法集成的外部电路或机械部分以外，其他所有的系 统电路全部集成在一起。
二、课时分配及教学内容
教学时数
序号
1 2 3 4
课题（或项目）
项目准备 流水灯的设计与制作 时钟的设计与制作 设计制作红外报警器
讲 授
12 6 14 12
实 践
2 2 2 2
复习测验
2 2 2
5
设计制作串行通讯小系统
小 机 计 动
6
50
2
10 2 68 4 6
合计课时 学 分
三、考核方式和成绩评价标准
1.1.1 单片机的基本概念
2．微型计算机的概念 微型计算机（microcomputer）是指由微处理器加上采用大规 模集成电路制成的程序存储器和数据存储器，以及与输入 / 输 出设备相连接的I/O接口电路，微型计算机简称MC。
1.1.1 单片机的基本概念
3．单片机的基本概念
单片机SCMC(Single Chip MicroComputer) —属于微型机的一种 —具有一般微机的基本组成和功能 其它名称： 微控制器MCU（MicroController Unit） 嵌入式微控制器（embedded microcontroller） 单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处 理器（CPU）、一定容量的程序存储器（ROM）和数据 存储器（RAM）、输入/输出接口（I/O）、时钟及其它 一些计算机外围电路，通过总线连接在一起并集成在 一个芯片上，构成的微型计算机系统。
P0.0~P0 .7 端口0驱动器
地址总线∕数据总线
P2.0~P2 .7 端口2驱动 器 8KB Flash ROM
《增强型8051单片机原理与系统开发》
C51 单片机基础 电子教案 - 01
一、课程的性质和目的
机电类专业学生必修、专业基础课； 强调应用实践，理论结合实际，理解基本概念，能 利用单片机解决实际问题； 掌握单片机的结构、C51语言程序设计、调试方法； 能调试程序，掌握常见故障的检测方法、故障排除 方法，具备初步的程序设计能力
2．单片机的应用
（1）测控系统 （2）智能仪器仪表 （3）通讯产品 （4）民用产品 （5）军用产品 （6）计算机外部设备
1.2.1 MCS-51单片机的功能结构及特点
时钟信号源 8KB Flash ROM 外部事件信号 256B RAM 128B SFR 16位×3个 定时/计数器
时钟电路
1.1.1 单片机的基本概念
4．嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统泛指嵌入于宿主设备的系统中，嵌入的 目的主要是用智能化提升宿主设备的功能。 嵌入式系统是以应用技术产品为核心，以计算机技术 为基础，以通信技术为载体，以消费类产品为对象，引 入各类传感器加入，进入Internet网络技术的连接，而 适应应用环境的产品。
1.2.2 MCS-51单片机的内部原理结构
MCS-51单片机的内部原理结构如图1-2所 示。 与图1-1比较，主要的区别是画出了CPU 的内部结构，图中的中间部分除了“定时器、 串行口”大方框之外都属于CPU部件。 下面先介绍CPU部分，对于其它部件， 将在本章和后面的章节讲解。
Vcc GND