单片机原理及应用第四章
单片机第四章33_4×4键盘及8位数码管显示构成的电子密码锁 (1)
第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。
第二，是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。
对于这次单片机综合课程实习，我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。
我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。
第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。
在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。
通过题目选择和设计电路的过程中，加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。
在方案设计选择和芯片的选择上，培养了我们综合应用单片机的能力，对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。
还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力，动手能力，发现问题，解决问题的能力。
并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。
再次感谢老师的辅导以及同学的帮助，是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。
课程设计时间虽然很短，但我学习了很多的东西，使我眼界打开，感受颇深。
33．4×4键盘及8位数码管显示构成的电子密码锁1．实验任务用4×4组成0－9数字键及确认键。
用8位数码管组成显示电路提示信息，当输入密码时，只显示“8.”，当密码位数输入完毕按下确认键时，对输入的密码与设定的密码进行比较，若密码正确，则门开，此处用LED发光二极管亮一秒钟做为提示，同时发出“叮咚”声；若密码不正确，禁止按键输入3秒，同时发出“嘀、嘀”报警声；若在3秒之内仍有按键按下，则禁止按键输入3秒被重新禁止。
2．电路原理图图4.33.13．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。
（2）．把“单片机系统“区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
单片机原理与应用第四章作业答案
4－9 试计算片内RAM区40H~47H单元中8个数据的平均值，结果存放在4Ah中;说明：先对8个数求和，结果放在30h，31h；然后用右移3次求平均。
ORG 0000HSJMP MAINORG 0030HMIAN: MOV R0,#40HMOV R1,#30HMOV 30H,#00HMOV 31H,#00HMOV R2,#8CLR CL1: MOV A,@R1ADDC A,@R0MOV @R1,AINC R0INC R1MOV A,@R1ADDC A,#00HMOV @R1,ADEC R1DJNZ R2,L1INC R1L2: MOV R2,#03HMOV A,@R1RRC AMOV @R1,AINC R1MOV A,@R1RRC AMOV @R1,ADEC R1DJNZ R2,L2DEC R1MOV 4AH,@R1SJMP $4－10 在起始地址为2100H,长度为64H的数表中查找ASCII码’F’,如果有,将其值送到1000H单元,如果没有,将0FFH送1000H单元.ORG 0000HSJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV R2,#64MOV DPTR,#2100HL2: MOVX A,@DPTRCJNE A,#’F’,L1MOV DPTR,#1000HMOV A,#00HMOVX @DPTR,ASJMP LASTL1: INC DPTRDJNZ R2,L2MOV A,#0FFHMOVX @DPTR,ALAST: SJMP $4－11 试编写将片内40H~60H 单元中的内容传送到外部RAM以2000h为首地址的存放区域中，并将原数据全部清零。
ORG 0000HSJMP MAINORG 0030HMIAN: MOV R0,#40HMOV DPTR,#2000HMOV R1,#20HL1: MOV A,@R0MOVX @DPTR,AMOV @R0,#00HINC R0INC DPTRDJNZ R1,L1SJMP $4－12 编写，内部RAM50H‐59H 10个单元内容的平均值，并存放在5AH单元。
第4章单片机原理及应用(C51编程)
4.3 C51的函数
4.3.1
返回值类型 { 函数体 }
C51函数的定义
函数名（形式参数列表）[编译模式][reentrant][interrupt n][using n]
一般形式:
编译模式为SMALL、COPACT或LARGE reentrant用于定义可重入函数 interrupt n 用于定义中断函数,n为中断号,可以为0~31 using n 确定工作寄存器组，取值为0~3
从而使DBYTE用于以字节形式对data区访问，可以写成：
与此类似： CBYTE用于以字节形式对code区进行访问； PBYTE用于以字节形式对pdata区进行访问； XBYTE用于以字节形式对xdata区进行访问。
CWORD、DWORD、PWORD和XWORD用于以字形式对 code区、data区、pdata区和xdata区进行访问。
4.2.4
C51程序编写示例
C51源程序
C51编译器
浮动目标码模块 系统库 连接器
列表文件 用户库
绝对定位目标码文件
映像文件
软件模拟器
转换器
硬件仿真器
OMF51格式文件 写入程序存储器 编程器
【例4-1】将30H至3FH共16个RAM单元初始化为“55H”。 #include <reg52.h> #include <absacc.h> void main(void) { unsigned char i; for (i=0;i<=15;i++) { DBYTE[0x30+i]=0x55; } while(1); } 编译系统自动连接了 startup.a51生成代码 一是将内部RAM的 00H～7FH清0； 二是设置堆栈指针SP。 有全局变量赋值时 编译系统会自动连接 init.a51生成代码
单片机原理及应用 第四章 80C51单片机的功能单元
Vcc
R （上拉电阻）
P1·X 引脚
1
读引脚
输入缓冲器
驱动能力：P1、P2、P3可驱动4个LSTTL负载 P0可驱动8个LSTTL负载
2、用作输入口 两种工作方式：
读锁存器 读引脚
1）读锁存器
将端口锁存器的内容读入内部总线，经过运算和变换，再 写回到端口锁存器。
称为 读—修改—写指令
例：ANL P1，#0FH
1、用作输出口 可直接与外设相连，不必外加字锁节存寻器址
输出指令：
MOV P1，A MOV P1，#data
；MOV P1，Rn ；MOV P1，@Ri
MOV P1，direct 位操作
MOV P1.X , C
P1·0位
读锁存器
内部总线 1
写锁存器
例： MOV P1，#0FH
输入缓冲器
1 D P1·X Q CL 锁存器 Q 0
4、作为双向口使用 准双向口
80C51的4个I/O口在进行数据的输入输出操作时， 均可作为双向口使用。即，同一口线既作为输入 口，又用作输出口。
操作方法：以P1口为例 MOV P1， A
；直接使用输出指令
··· ··· MOV P1，#0FFH MOV A，P1
；锁存器置1 ；输入指令
80C51的P1由输出口转为输入口时，需先将锁 存器置1，然后使用输入指令。
P1、P2、P3口： 4个TTL负载
五、80C51的外部总线
4.2 定时/计数器
单片微机系统特点：面向测控系统
要求单片微机能够提供实时功能，以实现定时、 延时或实时时钟；也常要求计数功能，以实现 对外部事件计数
80C51系列单片微机提供2个（8051型）或3个 （8052型）16位的定时/计数器，可程控为4种 工作方式
STM32系列单片机原理及应用-C语言案例教程 第4章 STM32单片机的中断系统及定时器
STM32中断相关的概念
3.中断屏蔽
中断屏蔽是中断系统中的一个重要功能。 在嵌入式系统中，通过设置相应的中断屏蔽位，禁止CPU响应 某个中断，从而实现中断屏蔽。 中断屏蔽的目的：是保证在执行一些关键程序时不响应中断。 对于一些重要的中断请求是不能屏蔽的，如重新启动、电源故障、 内存出错、总线出错等影响整个系统工作的中断请求。 因此，根据中断是否可以被屏蔽划分，中断可分为可屏蔽中断 和不可屏蔽中断两类。
第4章 STM32单片机的 中断系统及定时器
第4章 STM32单片机中断系统及定时器
内容提要：
介绍了STM32单片机的中断系统、中断基本的概念、 嵌套向量中断控制器NVIC、外部中断及中断使用步骤，还 描述定时器/计数器，定时器的分类及相关寄存器的使用 方法，介绍了中断控制向量NVIC和外中断EXTI，并在例题 提供相应的中断程序，演示了外部中断控制LED。
名称
地址
优先级类 型
说明
—
0X00—0000 —
保留
复位
NMI
0X00—0008 固定
不可屏蔽中断，RCC 时钟安全系 统（CSS）连接到 NMI 向量
HardFault MemManage BusFault UsageFault
SVCall DebugMonitor — PendSV SysTick WWDG
内容安排
中 中断 断控 系制 统器
外 部 中 断
定 时 器
计 数 器
NVIC
第4章 中断系统及定时器
STM32单片机的中断系统：
本章学习要求：
1.了解STM32中断相关的概念 2.了解STM32嵌套向量中断控制器NVIC 3.了解STM32外部中断/事件控制器
西单电子科技大学出版社单片机原理及应用第4章习题
西单电⼦科技⼤学出版社单⽚机原理及应⽤第4章习题第4章习题⼀、填空题1、AT89C51单⽚机（内部有4K字节Flash程序存储器）再加上外接的电路和电路即可构成最⼩系统。
2、8031单⽚机加上外接的时钟电路、电路和存储器才可构成最⼩系统。
3、8051单⽚机以总线的⽅式进⾏系统扩展时，⽤于⽚外程序存储器的取指控制信号；⽤于⽚外数据存储器的写控制信号。
4、8051以总线的⽅式扩展并⾏I/O⼝（16位地址）时，⽤于向扩展出的并⾏I/O ⼝写数据的指令是；⽤于从扩展出的I/O⼝读数据的指令是。
⼆、单项选择题1、2764是⼀种EPROM芯⽚，容量为8K个字，每个字8bit，则（）A、该芯⽚有8根数据线B、该芯⽚有13根地址线C、该芯⽚有16根地址线D、该芯⽚有12根地址线2、某常⽤EPROM芯⽚，有11根地址线，有8根数据线，则其容量为（）A、16K位B、2K位C、256*11位D、219位3、2114是⼀种1K×4位RAM芯⽚，如果⽤它扩展4K×8位RAM，则需要( )⽚2114芯⽚A、4B、8C、16D、324、2732是⼀种4K×8位EPROM芯⽚，如果⽤它扩展16K×8位ROM，则需要( )⽚2732芯⽚A、4B、8C、16D、25、2864是⼀种8K×8位E2PROM芯⽚，如果⽤它扩展32K×16位ROM，则需要( )⽚2864芯⽚A、4B、8C、16D、26、6116是⼀种2K×8位静态RAM芯⽚，如果⽤它扩展4K×32位ROM，则需要( )⽚6116芯⽚A、4B、8C、16D、27、2817A是⼀种2K×8位EEPROM芯⽚，如果⽤它扩展4K×16位EEPROM，则需要( )⽚2817A芯⽚A、4B、8C、16D、28、6264是⼀种8K×8位静态RAM芯⽚，则其地址线和数据线分别为（）A、12根、8根B、13根、8根C、16根、4根D、8根、16根三、简答题1、51单⽚机扩展外部ROM如右图所⽰，则：2764（1）的基本地址范围为2764（2）的基本地址范围为2、8051单⽚机在系统扩展时，会涉及到存储器芯⽚地址线和8051地址总线连接问题，对多于地址线的处理有哪两种⽅式？如果只扩展了1⽚RAM芯⽚HY6264（8K×8位），要使其地址范围唯⼀，应该采⽤哪种处理⽅式？3、下图8051单⽚机扩展并⾏输⼊⼝电路，写出接⼝芯⽚的地址范围，⽤汇编语⾔实现：读取数据到寄存器R2中。
单片机原理及应用第三版课后答案
单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路，具有CPU、存储器和输入输出设备等功能，并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。
b) 单片机的核心部分是CPU，它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。
c) 存储器分为程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存放程序指令，数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。
d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换，如开关、LED、数码管等。
e) 单片机的应用广泛，包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。
2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号，常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。
b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度，一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。
c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件，如外部输入信号、定时器溢出等，可以提高系统的响应能力。
d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断，通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。
e) 中断服务程序是处理中断事件的程序，包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。
3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口，包括输入口和输出口两种类型。
b) 输入口用于接收外部信号，如开关、传感器等，可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。
c) 输出口用于控制外部设备，如LED、继电器等，可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。
d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式，可以根据具体应用需求设置相应的模式。
e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式，包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。
4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号，可以用于延时、计时、PWM等功能。
b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成，通过编程设置定时器的工作模式和计数值。
单片机原理与应用及C51程序设计(第三版)(1、2、3、4、7章课后习题答案)
第一章：1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。
+45 -89 -6 +112答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010【+112】原=01110000，【+112】反=01110000，【+112】补=011100002. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。
AsENdfJFmdsv120答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H3．何谓微型计算机硬件？它由哪几部分组成？并简述各部分的作用。
答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成，中央处理器由运算器和控制器组成，是微型计算机运算和控制中心。
存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。
输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。
输出设备是计算机向外界输出信息的装置。
I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。
总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。
微型计算机的各大功能部件通过总线相连。
4．简述8086CPU的内部结构。
答:8086微处理器的内部分为两个部分：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。
执行部件由运算器（ALU）、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。
EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指今所规定的操作。
总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。
总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。
5．何谓总线？总线按功能可分为哪几种？答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。
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第四章 单片机的其他片内功能部件
4-1 并行I/O口 四个8位并行I/O端口：P0、P1、P2和P3。 每个端口都是8位准双向口，包含一个锁存器（即特殊功能
寄存器P0～P3）、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。
这四个并行I/O口都可以作准双向通用I/O口，既可以作输入
口，又可以作输出口，还可以作双向口。输出有锁存功能； 输入有三态缓冲但无锁存功能。它们既可以以字节寻址，也 可以按位独立输入/输出。
锁存器
第四章 单片机的其他片内功能部件
3.读引脚 从端口引脚上读数据，先使对应端口锁存器置位，使T管截止，
然后打开数据缓冲器，使引脚数据输入数据总线。 MOV P1,#0FH ;使P1口低四位锁存器置位 MOV A,P1 ;读P1口低四位引脚线信号
第四章 单片机的其他片内功能部件
读锁存器 VCC
2、计数模式 外部输入信号是加到T0（P3.4）或T1（P3.5）端，CPU每个机器周
期对T0(或T1)检测一次，只有在前一次检测为1后一次检测为0时才使计 数器加1。所以，对外部输入信号的最高计数速率是晶振的1/24。
第四章 单片机的其他片内功能部件
一.定时器控制、状态寄存器
1.TMOD定时器方式寄存器（89H）
P2口作通用I/O口
例4-3
XRL P2，#01H ；字节操作，P2.0取反
CPL P2.0
；位操作， P2.0取反
P2口作地址总线
（1）若片外数据存储器的容量≤256B
这时P2口不输出地址，仍可作为I/O口使用
例4-4 将56H写入外部RAM的38H单元，CPU执行下面的程序段不影响P2口状态：
MOV R0， #38H MOV A， #56H MOVX @R0， A
2个可独立控制的16位定时器/计数器：T0、T1
原理： 1、定时模式
每一个机器周期计数器加1，直至计满溢出产生中断请求。对于一个 N位的加1计数器，若计数时钟的频率f是已知的，则从初值a开始加1计数 至溢出所占用的时间为：
1 * (2N a) f
当N=8、a=0、t=1/f时，最大的定时时间为： T=256t
第四章 单片机的其他片内功能部件
三种I/O端口操作方式
1.数据输出方式（写端口） 通过一条指令将数据写入P0-P3的数据锁存器，然后通过输出驱
动器送到端口引脚。 MOV P0,A ;累加器A中内容送P0口
2.读端口 对端口锁存器数据进行读入，这个数据并非端口引脚上的数据 ORL P1,#0F0H ;P1锁存器中数据送A,经“与”运算后，送P1
第四章 单片机的其他片内功能部件
（2）若片外数据存储器的容量≥256B
MOVX A,@DPTR MOVX @DPTR,A
第四章 单片机的其他片内功能部件
4-1-3
P0口
P0口既可作通用I/O口（用8051时）使用， 又可作地址／数据分时复用总线使用。
第四章 单片机的其他片内功能部件
4-1-4 P3口
第四章 单片机的其他片内功能部件
端口与接口 端口：常指I/O接口中带有端口地址的寄存器或缓冲
器，CPU通过端口地址就可以对端口中信息进行读 写。 接口：指CPU与外设间的I/O接口芯片，一个外设通 常需要一个I/O接口，但一个I/O接口可以有多个I/O 端口，传送数据字的端口称数据口，传送命令字的 称命令口，传送状态字的称为状态口。
对于内部有程序存贮器的单片机，P2口既可以作为输入/输出 口使用，也可以作为系统扩展的地址总线口，输出高8位地 址A8～A15。 对于内部没有程序存贮器的单片机，必须外接程序存贮器一 般情况下P2口只能作为系统扩展的高8位地址总线口，而不 能作为外部设备的输入
GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
RD（片外RAM读选通信号输出端）
第四章 单片机的其他片内功能部件
4-2 定时器/计数器 1、MCS-51内部具有两个定时/计数器，可用于定时控
制，分频器和事故处理来用。 2、内部是一个二进制加1计数器，当计数器计满回零时
能自动产生溢出中断请求，表示定时时间已到或计 数已中止。
第四章 单片机的其他片内功能部件
内部上拉电阻
内部总线
D
Q
P1.X
P1.X
锁存器
引脚
写锁存器
CL
Q
读引脚
P1口的位结构
第四章 单片机的其他片内功能部件
4-1-1 P1口 通用I/O口
可以采用字节操作也可以采用位操作，CPU既可以把它们看 作数据口也可以看作状态口。 CPU复位后，口锁存器为“1”，对于作为输入的口脚（读 引脚），相应位的口锁存器不能写入“0”。
引脚
P3.0
P3口除了作为 准双向通用I/O P3.1
接口使用外，
P3.2
每一根线还具
P3.3
有第二种功能
P3.4
。
P3.5
P3.6
P3.7
第二功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） INT0（外部中断0请求输入端） INT1（外部中断1请求输入端） T0（定时器/计数器0计数脉冲输入端） T1（定时器/计数器1计数脉冲输入端） WR(片外RAM写选通信号输出端)
外部设备的编址方式
1.对外设端口单独编址 IN A,(N) ;N端口中的数 OUT (N),A
2.外设端口和存储器统一编址 将一部分地址空间让给外设端口，存储器不再使用。 优点： （1）一切指令均适用于I/O端口的访问，增强了CPU对外围设备
的处理能力。 （2）CPU本身不需要专门的I/O指令。 （3）外设地址安排灵活，数量不限。
第四章 单片机的其他片内功能部件
例4－1 读P1.4~P1.7口状态送指示灯显示。
字节操作参考程序：
ORL P1,#0F0H ； P1.4~P1.7口锁存器置1
MOV A,P1
；读P1.4~P1.7引脚状态
SWAP A
；
MOV P1,A
；
RET
第四章 单片机的其他片内功能部件
4-1-2 P2口
P2口有两种功能：
第四章 单片机的其他片内功能部件 4-1 并行I/O口 4-2 定时器/计数器 4-3 串行通信接口 4-4 中断系统
第四章 单片机的其他片内功能部件
I/O 接口的作用 1. 实现和不同外设的速度匹配 2. 改变数据传送方式 3. 改变信号的性质和电平
第四章 单片机的其他片内功能部件