《微控制器原理及应用》ch03

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微控制器原理及应用课程设计

微控制器原理及应用课程设计

微控制器原理及应用课程设计1. 概述微控制器是一种集成电路芯片,具有内部存储器、计时器、输入输出接口和微处理器等功能。

它广泛应用于电子设备、计算机、家用电器和汽车等领域。

微控制器技术的应用非常广泛,因此微控制器原理及应用课程设计对于电子信息工程专业学生而言是非常必要的。

在微控制器原理及应用课程设计中,学生将通过理论与实践相结合的方式,了解微控制器的原理和实现方式,并运用所学知识设计出一些实际应用的场景。

2. 设计目标本课程设计的主要目标是让学生:•理解微控制器原理•学会使用C语言程序设计微控制器•能用硬件开发板开发和调试单片机程序•实现基本的单片机应用系统3. 主要内容3.1 硬件平台STM32F103C8T6芯片作为主控制单元,与数码管、LCD12864、LED灯、ADC0804CM等外设进行连接。

此外,还需使用面包板和杜邦线进行连接。

3.2 软件工具Keil C51、ST-LINK/V2驱动及调试软件、IAR Embedded Workbench等工具用于编写、调试单片机程序。

3.3 程序设计3.3.1 串口通信使用串口通信,利用串口发送和接收数据。

利用串口打印“Hello World”,并使用开发板进行数据输入和输出。

3.3.2 数码管显示使用数码管进行数字显示,通过编写程序将数字显示在数码管上,包括四位数、八位数和十六位数等。

3.3.3 LCD显示使用LCD12864进行汉字、字母和数字等的显示,包括静态显示和滚动显示等。

3.3.4 LED灯控制使用LED灯控制模块进行控制,实现LED灯的闪烁、点亮和熄灭等操作。

3.4 实验过程通过硬件连接和软件编程实现以上程序设计内容,包括搭建硬件连接、编写程序、调试和代码烧录等环节。

4. 实验效果通过本次课程设计,学生将独立完成编写程序及搭建硬件连接、调试和代码烧录等任务,实现了串口通信、数码管显示、LCD显示和LED灯控制等基本的单片机应用系统,并对微控制器原理及应用有了充分的了解。

GD32E230开发标准教程【ch03】串口电子钟 PPT课件

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实验原理
Proc2msTask函数的实现代码如程序清单3-1所示。
实验原理
Proc2msTask函数在main函数的while语句中被调用,每隔几微秒执行一次,具体间隔 取决于各中断服务函数及ProclSecTask函数的执行时间。如果Proc2msTask函数约每 10μs执行一次,Get2msFlag函数用于读取2ms标志位的值并判断是否为1,该标志位在 TIMER15的中断服务函数中被置为1,TIMER15的中断服务函数每2ms执行一次,因此 2ms标志位也是每2ms被置为1一次。
实验原理
如果2ms标志位为1,则执行用户代码,执行完毕,清除2ms标志位,然后 执行Proc1SecTask函数,接着继续判断2ms标志位;如果2ms标志位不为1 ,则执行Proc1SecTask函数,然后继续判断2ms标志位。
实验原理
程序架构 本实验的程序架构如图3-3所示。
实验原理
本实验的主要目的是介绍微控制器程序设计的模块化思想,将实现某一具体 功能的函数集成在一个模块中,并向外预留函数接口,通过包含该模块的头 文件即可调用模块中的内部变量或函数等,再根据模块类型将模块置于对应 的分组中。
实验原理
图3-1为Байду номын сангаас实验的函数调用框架。
实验原理
Timer模块的TIMER15用于产生2ms标志位,TIMER16用于产生ls标志位; Main模块通过获取和清除2ms、ls标志位,实现Proc2msTask函数中的核 心语句块每2ms执行一次,Proc1SecTask函数中的核心语句块每ls执行一次。
实验原理
掌握微控制器程序设计的模块化思想十分重要,模块化的程序不仅有利于开 发,还便于后期维护。模块化的设计思想结合实验例程固定的程序架构,可 以使初学者快速掌握微控制器程序开发要领。

《单片机原理及应用第三版》习题参考答案

《单片机原理及应用第三版》习题参考答案

《单片机原理及应用第三版》习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数学习十六进制数的目的是什么在计算机中由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。

可以说二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。

十六进制数可以简化表示二进制数。

2, 1,01111001 79H 2,0.11 0.CH 3,01111001.11 79.CH 4,11101010.1010EA.AH 5 ,01100001 61H 6, 00110001 31H3. 1. 0B3H 2. 80H 3. 17.AH 4 .0C.CH4. 1. 01000001B 65 2. 110101111B 4315. 1. 00100100 00100100 00100100 2. 10100100 11011011 11011100 5. 10000001 11111110 111111116. 00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898.什么是总线总线主要有哪几部分组成各部分的作用是什么总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。

一般情况下可分为系统总线和外总线。

系统总线应包括地址总线AB 控制总线CB 数据总线DB 地址总线ABCPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时其地址信息由地址总线输出然后经地址译码单元处理。

地址总线为16位时可寻址范围为21664K地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。

在任一时刻地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。

控制总线CB由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的以使在传送信息时协调一致的工作。

CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号所以控制总线可以是输入、输出或双向的。

数据总线DBCPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的故数据总线应为双向总线。

微控制器原理及应用(原理篇)

微控制器原理及应用(原理篇)

微控制器原理及应用第一章 绪论一、 什么是微控制器?微控制器(Microcontroller)俗称单片机(Single-chip Microcomputer),也称为微处理器(Microprocessor)。

它是把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上的单芯片微型计算机。

图1-1 微型计算机系统结构微处理器包括了中央处理器单元(CPU)、程序存储器(ROM)、数字存储器(RAM)、定时器/计数器(Timer/Counter)、输入/输出口(I/O),及中断系统、串行通讯接口。

有些甚至还集成了脉宽调制器(PWM)、DMA控制器、液晶显示驱动器(LCD)、模/数转换器(A/D)、数/模转换器(D/A)等。

因此,微处理器可以看成是一个不带外设的微型计算机。

二、 微控制器的发展概况自从1974年12月美国仙童(Fairchild)公司第一个推出8位微控制器F8以来,以惊人的速度发展,从4位机、8位机发展到16位机、32位机,集成度越来越高,功能越来越强,应用范围越来越广。

到目前为止,微控制器的发展主要可分为以下四个阶段:第一阶段:4位微控制器。

这种微控制器的特点是价格便宜,控制功能强,片内含有多种I/O接口,如并行I/O接口、串行I/O接口、定时器/计数器接口、中断功能接口等。

根据不同用途,还配有许多专用接口,如打印机接口、键盘及显示器接口,PLA(可编程逻辑阵列)译码输出接口,有些甚至还包括A/D、D/A转换,PLL(锁相环),声音合成等电路。

丰富的I/O功能大大地增强了4位微控制器的控制功能,从而使外部接口电路极为简单。

第二阶段:低、中档8位机(1974—1978年)。

这种8位机一般寻址范围通常为4KB。

它是8位机的早期产品,如Mostek公司的3870、hItel公司的8048等微控制器即属此类。

MCS-48系列微控制器是Intel公司1976年以后陆续推出的第一代8位微控制器系列产品。

它包括基本型8048、8748和8035;强化型(高档)8049、8749、8039和8050、8040;简化型(低档)8020、8021、8022:专用型UH。

微控制器的原理及应用

微控制器的原理及应用

微控制器的原理及应用1. 引言微控制器是一种小型的、低功耗的集成电路,拥有处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能模块,用于控制电子设备的操作。

它被广泛应用于各种领域,包括家用电器、汽车电子、医疗设备等。

本文将介绍微控制器的原理、结构和应用。

2. 微控制器的原理微控制器的核心是一颗集成电路芯片,它集成了处理器、内存、输入输出接口和定时器等组件。

其工作原理如下:•处理器:微控制器中的处理器负责执行指令,进行数据处理和控制操作。

常见的微控制器处理器有MSP430、STM32等。

•内存:微控制器中的内存用于存储程序代码和数据。

它包括Flash存储器和RAM存储器。

Flash存储器用于存储程序代码,RAM存储器用于存储运行时数据。

•输入输出接口:微控制器通过输入输出接口与外部设备进行通信。

常见的接口有GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

•定时器:微控制器中的定时器用于定时执行特定的操作。

它可以用于测量时间、控制任务执行频率等。

3. 微控制器的结构微控制器的结构主要包括处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等模块。

以下是微控制器的典型结构:•处理器核心:微控制器中的处理器核心负责执行指令,进行数据处理和控制操作。

它通常包括运算器、控制器和寄存器。

•存储器:微控制器中的存储器用于存储程序代码和数据。

Flash存储器用于存储程序代码,RAM存储器用于存储运行时数据。

•输入输出接口:微控制器通过输入输出接口与外部设备进行通信。

常见的接口有GPIO口、SPI接口、I2C接口等。

•定时器:微控制器中的定时器用于定时执行特定的操作。

它可以用于测量时间、控制任务执行频率等。

4. 微控制器的应用微控制器被广泛应用于各种领域,以下是一些常见的应用场景:•家用电器:微控制器被用于控制家电设备,例如冰箱、洗衣机、空调等。

它可以实现自动控制、定时启动等功能。

•汽车电子:微控制器在汽车电子领域扮演着重要的角色。

它被用于控制引擎、车载娱乐系统、安全系统等。

可编程控制器原理与应用书籍

可编程控制器原理与应用书籍

可编程控制器原理与应用书籍
可编程控制器(PLC)是一种专门用于工业自动化控制的设备,它可以根据预先设定的程序来控制生产线、机器设备等。

关于可编程控制器的原理与应用,有许多书籍可以提供深入的了解。

以下是一些常见的书籍推荐:
1. 《可编程控制器技术与应用》(作者,周云鹏),这本书系统地介绍了可编程控制器的基本原理、结构、工作原理、编程方法以及在工业自动化中的应用。

它涵盖了从基础概念到实际应用的内容,适合初学者和工程技术人员阅读。

2. 《可编程控制器技术与应用实例精解》(作者,王国明),这本书以实例为主线,通过丰富的案例和实际应用场景,深入浅出地介绍了可编程控制器的原理和应用技术。

读者可以通过案例学习到如何应用PLC解决实际的工业控制问题。

3. 《PLC程序设计与应用》(作者,李国庆),这本书主要介绍了PLC的程序设计方法和应用技巧,包括PLC的基本概念、编程语言、程序设计流程、调试技巧等内容。

它适合有一定基础的读者深入学习PLC的程序设计和应用。

4. 《可编程控制器应用技术与实例分析》(作者,王明达),这本书通过大量实例分析,介绍了PLC在自动化控制系统中的应用技术和解决方案。

它不仅介绍了PLC的基本原理,还涉及了通信接口、故障诊断、系统集成等方面的内容。

以上推荐的书籍涵盖了可编程控制器的原理和应用技术,读者可以根据自己的实际需求和基础选择合适的书籍进行学习。

希望这些推荐能够帮助你更好地了解可编程控制器。

可编程序控制器原理及应用》实验指导书

可编程序控制器原理及应用》实验指导书

《可编程序控制器原理及应用》实验指导书(MODICONPLCandSIEMENSPLC)赵金荣叶真前言《可编程序控制器原理及应用》课程,是一门实践性很强的技术课程,它要求有较强的编程及操作能力。

根据教学大纲的要求,我们特编写此“可编程序控制器实验指导书”,与课程的理论教材配套使用。

学生经过实验训练,应能对所选PLC机型相关的编程软件熟练使用;应掌握PLC输入/输出端子与控制对象的连接方式,以及PLC与外接电源的连接方式;应学会PLC控制程序的调试、监控方法。

通过实验训练,掌握PLC的基本编程技能和操作方法,为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。

本实验指导书按PLC的机型分为两大部分,即:“MODICONMICROPLC实验项目及指导”和“SIEMENSS7-200CPU22XPLC实验项目及指导”,总学时约为20学时。

各任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排,选做部分或全部的实验项目,有些比较大的实验项目,也可安排在课程设计中进行。

本实验指导书的MODICONPLC部分(实验一~实验六)由赵金荣老师负责编写,S7-200PLC部分(实验七~实验十一)由叶真老师负责编写,并于2003年8月进行了全面的修订,使本指导书更适合应用型本科教学的需要。

本实验指导书在编写过程中,得到了院领导及各有关方面的关心与帮助,在此谨致衷心地感谢。

由于时间仓促,水平有限,不足与失误在所难免,我们将在使用中不断进行补充与修改,更望得到宝贵的意见和建议。

PLC实验室使用条例1.使用前两周由任课老师填写“PLC实验室使用登记表”,由自控中心统一安排使用时间。

2.学生进入PLC实验室,需保持室内整洁。

不准吸烟,不吃零食及饮料,不随地吐痰,不乱扔纸屑,不擅自操作空调机。

3.入座后,应首先检查设备完好情况,如有损坏或故障,亦应及时报告,并填写“仪器、设备使用情况登记表”,若人为损坏,需酌情处理并赔偿。

4.课间休息时,学生不得擅入其他实验室及教室,不准在室内大声喧哗,影响邻室学生的实验及上课。

单片机原理及应用(第3版)参考答案

单片机原理及应用(第3版)参考答案

单片机原理及应用(第3版)参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述1(简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。

运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。

通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机,而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。

由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件,所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。

2(微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别,微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。

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3.2.2 直接寻址
直接寻址是指在指令中给出操作数的直接地址,该地址 指出了操作数所在的字节单元地址。
直接寻址方式可访问以下两种存储空间。 (1) 特殊功能寄存器(SFR)空间。SFR只能用直接寻址方式 访问。 (2) 片内RAM的低128B空间(00H~7FH)。 例如指令:
MOV
30H, 60H ;30H← (60H)
10
3.2.3 寄存器寻址
寄存器寻址是由指令给出某一寄存器的内容作为操作数
。寄存器寻址对所选的工作寄存器区中R7~R0进行操作。累
加器A、寄存器对AB和DPTR也可用寄存器寻址方式访问。
例如指令:
INC R0
;R0←(R0)+1,其功能是对R0进行操 作,使
其内容加1
MOV DPL,A
;DPL←(A),将A的内容传输到寄存器DPL
6
➢∧
与。
➢∨
或。

异或。
➢= ➢< ➢> ➢ <> ➢ ←(→) ➢ (X) ➢ ((X)) ➢ (X)
等于。 小于。 大于。 不等于。 表示数据传输方向。 X(寄存器或RAM地址)单元的内容。 以X单元的内容为地址的存储器单元内容。 寄存器的内容取反。
7
➢ Rrr
指令代码中rrr三位的值由寄存器Rn确定,R7~
以转移的目标地址是在PC当前值的基础上加偏移量。
例如指令:
JC
#80H
;若(CY)=1,则跳转
若转移指令存放在1005H单元中(即PC=1007H),则当前
12
例如指令:
MOV A,@R0
;A←((R0))
其功能是把指定的R0内容作为参与操作的数据的地址,
把此地址单元的内容传至累加器A中,寄存器间接寻址用符
号“@”表示,以区别于寄存器寻址。
例如,将外部存储单元2010H中的内容传输到累加器A中
,则指令为:
MOV DPTR,#2010H MOVX A, @DPTR
微控制器
——原理及应用——
第三章 80C51系列微控制器 的指令系统及程序设计
3.1 概 述
指令是微处理器控制计算机进行某种操作的命令,而指 令系统则是全部指令的集合。计算机的功能是由其指令系统 来实现的。一般来说,指令系统越丰富,计算机的功能也就 越强。
2
3.1.1 指令分类
80C51系列单片机共有111条指令,按其功能可分为5大类 :数据传送类指令(28条)、算术运算类指令(24条)、逻辑运算 类指令(25条)、控制转移类指令(17条)、布尔操作类指令(17条) 。
➢ #data
位立即数。
➢ #datal6 16位立即数。
5
➢ Addr16 ➢ Addr1l ➢ Rel ➢ Bit ➢ Rn ➢ Ri ➢@ ➢+ ➢− ➢* ➢/
16位的地址码。 11位的地址码。 以补码表示的8位偏移量,其值为−128~+127。 片内RAM中可直接寻址的位地址。 工作寄存器,其中n=0~7。 工作寄存器,其中i=0~1。 间接寻址符号。 加。 减。 乘。 除。
4
3.1.3 指令中的符号
在说明和使用80C51系列MCU指令系统的功能时,经常
使用一些符号,其意义如下。
➢A
累加器(ACC)。通常用ACC表示累加器的地址,
用A表示它的名称。
➢B
寄存器。可以将立即数直接送给直接地址。
➢ AB
累加器(ACC)和寄存器(B)组成的寄存器对。
➢ Direct8 位片内RAM的存储单元地址。
R0对应的rrr为11l~000。
➢$
本条指令的起始地址。
3.2 寻 址 方 式
指令的一个重要组成部分是操作数,有些操作数不能直 接给出,但可以给出操作数所存放的地址。指令给出寻找操 作数的方式称为寻址方式。根据指令操作的需要,计算机有 多种寻址方式。
80C51系列MCU指令系统的寻址方式共有7种。
按指令代码的字节数可分为3大类:单字节指令(49条)、双 字节指令(45条)、三字节指令(17条)。
按指令的执行时间可分为3大类:单机器周期指令(64条)、 双机器周期指令(45条)、四机器周期指令(2条)。
3
3.1.2 指令格式
[标号:]操作码[操作数1][,操作数2][,操作数3][;注释]
[ ]表示其中内容是可选项。 (1) 标号是一条指令的标志,是可选项,与操作码之间用 “:”隔开。 (2) 操作码指出了CPU应执行的操作类型,即操作性质。 (3) 操作数指出了参加操作的数据或数据的存放地址。它 以一个或几个空格与操作码隔开。 (4) 注释不属于指令执行部分,即不会被编译系统转换为 机器码。用“;”作为指令与注释的分隔符。
MOVC A,@A+PC
;A←((A)+(PC))
MOVC A,@A+DPTR
;A←((A)+(DPTR))
JMP @A+DPTR
;PC←(A)+(DPTR)
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3.2.6 相对寻址
相对寻址是把指令中规定的地址作为偏移量与PC的当前值
相加,得到参与操作的数据的地址。
相对寻址中的偏移量是有符号数,并以补码形式给出,所
8
3.2.1 立即寻址
这种寻址方式在指令中直接给出参与操作的常数(称为立 即数)。立即数有1字节和2字节两种。 例如指令
其功能是将立即数5AH送入累加器A中。
又如指令:
MOV
DPTR,#2100H
;DPTR←2100H
其功能是将16位立即数2100H送入16位寄存器DPTR中。

MOV A,P1
;此指令还可以写成“MOV A,90H”,90H
是P1口的直接地址
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3.2.4 寄存器间接寻址
寄存器间接寻址是由指令指出某一寄存器的内容作为操 作数的地址。
80C51系列MCU中可作为间接寻址的寄存器有: (1) 片内RAM低128B单元。 (2) 用堆栈指针SP来寻址的堆栈单元,即堆栈操作指令 (PUSH和POP)的寻址方式。 (3) 用R0、R1或数据指针DPTR来寻址片外扩展的数据存 储器。
;DPTR中的内容为2010H ; 将 XRAM 的 2010H 单 元 的 内 容 传 输到A中
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3.2.5 变址寻址(基址寄存器+变址寄存器间接寻址)
变址寻址方式以16位的程序计数器PC(当前地址)或数据 指针DPTR作为基址寄存器,以8位的累加器A作为变址寄存 器,基址寄存器内容和变址寄存器内容相加,其和形成16位 的地址。80C51系列MCU共有3条变址寻址的指令:
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