学习任务一51系列单片机AT89S51基础知识单片机应用技术教案
AT89C51单片机学习课件PPT课件
矩阵键盘输入
{ while(t--);
矩阵键盘输入
}
void key_scan() //扫描函数
矩阵键盘输入
01
{
02
uchar i,j,k;
03
for(i = 0;i < 8;i) //行扫描w = ~i & 0x01; //置行线为高电平
for( j = 0x3f;j > 0;j--) //列扫描
单片机的发展历程
总结词
单片机的发展历程可以分为三个阶段，即单片机起源、单片机发展和单片机智能化。
详细描述
单片机起源于20世纪70年代，最初的单片机是4位或8位的，只能完成简单的控制功能。随着技术的发展，单片 机逐渐发展为16位、32位等更高位数的微处理器，功能也越来越强大。现在，单片机已经进入了智能化阶段，具 有更强的数据处理能力和更丰富的外设接口，如WiFi、蓝牙等通信接口。
delay(1000); //延时，控制数码管亮灭时间
DIG5=0;DIG6=0;DIG7=0;DIG8=1; //位选码 设置，显示数字“2”的第五位
数码管显示
• delay(1000); //延时，控制数码管亮灭时间
数码管显示
} } ```
矩阵键盘输入
矩阵键盘原理
矩阵键盘是一种常用的键盘输入方式，通过行和列的交叉连接，实现多个按键的识别。 AT89C51单片机可以通过扫描行和列的值，判断哪个按键被按下。
AT89C51单片机学习课件
• 简介 • 硬件结构 • 软件编程 • 应用实例 • 常见问题与解决方案
01
简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了微处理器、存储器、输入输出接口等，具有完整的计算机系统功 能。
单片机应用技术(C语言学习知识)教学方案计划大纲
单片机应用技术（C语言）教学大纲一、说明1、课程的性质和内容本课程是高级技校应用电子专业的专业课。
主要内容包括：认识单片机，点亮彩灯，简易数字钟，简易计算器，键控彩灯，简易频率计，单片机双机通信，简易波形发生器，简易数字电压表，移动字幕的制作，校园打铃系统。
2、课程的任务和要求本课程的主要任务是让学生熟悉AT89S51系列单片机的硬件结构，会使用常见的单片机外围器件，会用单片机组成具有特定功能电子电路，能用C语言编程驱动单片机AT89S51完成各种基本控制功能，能用单片机实现简单的系统电路，具备初步的单片机应用开发能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下几个方面的要求：（1）熟悉单片机AT89S51的结构、引脚功能及工作原理。
（2）熟悉C语言程序的编写方法。
（3）能设计以单片机为核心、相关外围电路组成并能完成特定功能的电路。
（4）能根据单片机的工作原理和外围电路的功能要求进行软件设计，会分析程序设计思路和设计方法。
（5）具有初步的单片机控制应用系统硬件和软件设计能力。
3、教学中应注意的问题（1）教学中注意以学生为中心，做到教师边讲解边演示，学生边学边练习实践，培养学生的应用开发能力。
（2）任课教师应根据本学校设备及学生的具体情况进行教学。
（3）在教学实施过程中，教师应多联系生产实际和相关课程，还可选用一些更合适的应用实例进行讲解，以激发学生的兴趣，培养学生解决实际问题的能力。
（4）教学中应根据学生情况掌握好讲练比例，充分利用多媒体设备、实验设备和实验电路等进行直观教学。
二、学时分配表三、教学要求、内容及建议课题一认识单片机教学要求1、熟悉AT89S51的PDIP40\TQFP44和PLCC44三种封装形式，熟练掌握AT89S51单片机的各引脚功能。
2、掌握用AT89S51构成的单片机最小系统及各部分电路的功能。
3、认识实验电路板上的主要元器件包括AT89S51单片机、晶体振荡器、锁存器74HC573、MAX232芯片、RS-232串口端、数码管显示电路、发光二极写显示电路、键盘电路、排阻等元件。
单片机原理及应用第2章AT89s51单片机的 硬件结构
AD0 控制 地址/数据
BUF2
D
Q
锁存器
C
Q
1 0
多路开关
读引脚
P0R2
BUF1
图1、P0口内部结构
Vcc
P00
说明： 1、当控制信号为0时，P0口做双 输向出I/锁O口存，器为漏极开路（三态） 2、两控个制输信入号缓为冲1时器，(BUPF01口和为BU地F2)址/ 推数拉据式复I/用O驱总线动器
2.2.3 I/O口引脚 P0：双向8位三态口，A7~A0/D7~D0，开漏输出，
作为输出口时，须外加上拉电阻，可驱动8个 TTL负载。
P1，P2,P3：
8位准双向口，片内有上拉电阻，作输入口 时，须先写入“1”，可驱动4个TTL负载。
P1：通用I/O
P2：I/O口/A15~A8
P3：I/O口/第二功能
多路开关
1) 功能：用于控制选通I/O方式
3、还P是0R地1为址读/数锁据存输器出信方号式， 2) 方执式行控“制AN：L由P内0,部#0控FH制”信时号
产该生信号有效
4、P0R2为读引脚信号，执行 “MOV A,P0”时该信号有效
6、读引脚（端口）时，输出 锁存器应为“1”
P0口：
作输出口时，外须接上拉电阻，才能输出“1” P0~P3作为输入口使用时，必须先向其锁存器写入
2.4.3 特殊功能寄存器（SFR）
26个:80H~FFH, 有些SFR可以进行位寻址
这里简单介绍一些SFR 1．堆栈指针SP
①SP:8位, 指示栈顶
7FH 片内RAM
SP
XX
②向上生长型
PUSH后，(SP)+1SP POP后，(SP)-1SP
堆栈
单片机应用技术教案
单片机应用技术教案教案标题：单片机应用技术教学教学目标：1. 了解单片机的基本原理和结构。
2. 掌握单片机的基本编程语言和开发环境。
3. 学习单片机的常用应用技术，如IO口控制、定时器、中断等。
4. 能够基于单片机完成简单的应用项目。
教学内容和教学步骤：第一课：单片机基础知识1. 单片机的基本概念和应用领域介绍。
2. 单片机的基本结构和工作原理。
3. 单片机的发展历程和分类。
第二课：单片机编程语言和开发环境1. 常用的单片机编程语言介绍，如C语言和汇编语言。
2. 单片机的开发环境介绍，如Keil C和Proteus等。
3. 编写简单的单片机程序，如LED闪烁和按键检测。
第三课：单片机IO口控制1. 单片机的IO口介绍和使用方法。
2. 学习如何控制LED和数码管等外设。
3. 编写程序实现LED的亮灭和数码管的显示。
第四课：单片机定时器应用1. 单片机定时器的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用定时器生成延时和产生PWM信号。
3. 编写程序实现LED呼吸灯和舵机的控制。
第五课：单片机中断应用1. 单片机中断的基本原理和使用方法。
2. 学习如何使用中断处理器件的事件。
3. 编写程序实现外部中断触发LED亮灭和按键检测。
第六课：单片机应用实例1. 综合应用前面所学的知识，设计并实现一个简单的单片机应用项目。
2. 学生自主选择应用项目，如温度测量、蜂鸣器控制等。
3. 学生展示并讲解自己的应用项目。
教学评价：1. 小组讨论：学生分组讨论并解决单片机应用中遇到的问题。
2. 上机实验：学生在实验室中完成一系列的单片机应用实验。
3. 课堂测试：对学生课堂掌握的知识进行检测。
4. 项目评估：评估学生完成的单片机应用项目的功能和设计思路。
教学资源：1. 教材：单片机应用技术教程。
2. 实验器材：单片机开发板、LED、数码管、按键、电机等。
3. 软件：Keil C、Proteus等单片机开发工具。
教学参考：1. 单片机技术与应用教程，刘美前等。
学习任务一 51系列单片机(AT89S51)基础知识 《单片机应用技术》教学课件
（1）VCC（40脚）： +5 V电源。
（2）VSS（20脚）： 接地线。
二、51系列单片机（AT89S51）结构组成
2）时钟引脚 （1）XA1（19脚）。片内振荡器反相放大器和时钟发 生器的输入端。用片内振荡器时，该引脚接外部石英晶 体和微调电容。外接时钟源时，该引脚接外部时钟振荡 器的信号。 （2）XA2（18脚）。片内振荡器反相放大器的输出端。 当使用片内振荡器时，该引脚连接外部石英晶体和微调 电容。当使用外部时钟源时，该引脚悬空。
片内有1个全双工 异步串行口，具有4种 工作方式。可进行串 行通信，扩展并行I/O 端口，还可与多个单 片机构成多机系统。
片内有1个WD，当C PU由于干扰使程序陷 入死循环或跑飞状态 时，WD可使程序恢 复正常运行。
P1口、P2口、P3口、 P0口为4个8位并行I/O 端口。
二、51系列单片机（AT89S51）结构组成
二、51系列单片机（AT89S51）结构组成
3.单片机的外围电路
1）时钟电路及时序
（1）内部时钟方式。 AT89S51内部有一个用于构成 振荡器的高增益反相放大器，输入 端为芯片引脚XTAL1，输出端为引 脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶 体振荡器和微调电容，构成一个稳 定的自激振荡器， AT89S51内部时 钟方式的电路如图所示。
二、51系列单片机（AT89S51）结构组成
（2）外部时钟方式。使 用现成的外部振荡器产生脉冲 信号，常用于多片A89S51同 时工作，以便于多片单片机之 间的同步。外部时钟源直接接 到XA1端，XA2端悬空，外部 时钟方式的电路如图所示。
二、51系列单片机（AT89S51）结构组成
2）时钟周期、机器周期与指令周期
第2章AT89S51单片机原理与基本应用系统
第2章AT89S51单⽚机原理与基本应⽤系统单⽚机实⽤教程第2章AT89S51单⽚机原理与基本应⽤系统本章主要内容1、单⽚机的内部结构与引脚功能2、单⽚机存储器空间配臵与功能3、汇编语⾔指令格式与内部RAM的操作指令4、单⽚机I/O输⼊输出端⼝结构及⼯作原理5、单⽚机基本应⽤系统⼀、AT89S51单⽚机内部结构（1）⼀个8位的CPU；（2）⼀个⽚内振荡器及时钟电路；（3）4KB的Flash ROM；（4）128B的内部RAM（5）可扩展64KB外部ROM和外部RAM的控制电路；（6）两个⼗六位的定时/计数器；（7）26个特殊功能寄存器（双数据指针）；（8）4个8位的并⾏⼝；（9）⼀个全双⼯的串⾏⼝；（10）5个中断源，两个外部中断，三个内部中断；（11）内部硬件看门狗电路；（12）⼀个SPI串⾏接⼝，⽤于芯⽚的在系统编程（ISP）。
1、电源VCC （P40）——芯⽚电源，接+5V 。
VSS （P20）——接电源地。
⼆、AT89S51单⽚机引脚功能2、时钟XTAL1（P19）——晶体振荡电路的反相器输⼊端XTAL2（P18）——晶体振荡电路的反相器输出端。
使⽤内部振荡电路时，该引脚外接⽯英晶体和补偿电容。
使⽤外部振荡输⼊时从XTAL2输⼊，此时XTAL1需接地。
3、控制控制引脚有4个，先学习其中的两个。
（1）RST/VPD——复位/备⽤电源RST复位功能是单⽚机正常⼯作必不可少的，因为复位可以使单⽚机从程序的开头运⾏，使单⽚机按照⼈们设计的程序运⾏，在单⽚机系统上电开始⼯作，或单⽚机系统由于外界⼲扰偏离正常运⾏，都需要复位。
AT89S51单⽚机是⾼电平复位，只要在该引脚上⼀段时间（两个机器周期以上）的⾼电平，单⽚机就复位。
在正常运⾏程序时该引脚为低电平。
VPD功能是在VCC掉电情况下，该引脚接备⽤电源，向⽚内的RAM供电，使RAM中的数据不丢失。
3、控制（2）EA/VPP——内外ROM选择/EPROM编程电源在通常的应⽤中EA功能是作为内部和外部ROM的选择端。
第三章 AT89S51单片机的结构和原理
1 2 3 4 5 6 7 8 9 RESPACK-8 1K*8 P17 P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 P14 8 7 6 5 4 3 2 1
U1
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 17 16 15 14 13 12 11 10 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39
读引脚
读引脚
图3-3 P0口的一位结构图
图3-4 P1口的一位结构图
单片机的引脚（P0口）
P0.0—P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉） 寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向I/O口使用。
读锁存器 2 地址/数据 控制 =0 0 3 0
5V K
22μF C1 RST
AT89S51
K R2 200Ω
R1 AT89S51 1KΩ
R2 1KΩ
22μF C1
R1 AT89S51 1KΩ
(a)上电复位电路
(b)按键电平复位电路 图3-14 复位电路
(c)按键脉冲复位电路
第五节 I/O口应用举例
AT89S51单片机的定时器
TR1 = 1; //定时器开始计数
while(1); }
27
程序（定时器1中断服务程序） void timer1_int(void) interrupt 3
{
TH0 = (65536-10000)/256;
TL0 = (65536-10000)%256;
P1_1 = ~P1_1;
//重新装入计数初值
生以输入脉冲表示，因此计数功能的实质就是对外 来脉冲的计数。 AT89S51芯片的信号引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）分 别是两个计数器的计数输入端。外部输入的脉冲在 负跳变时有效，供计数器进行加 1 计数。
8
计数器工作原理 计数器输入的计数脉冲源
系统的时钟占当期输出脉冲经12分频后产生，通过T0 或T1引脚对外部脉冲信号计数。
T1计数器
T1引脚
T0计数器
T0引脚
机器周 期脉冲
TH1
TL1
TH0
TL0
内部总线
GATE TF1 TR1 TF0 TR0 C/T C/T M1 M0 M1 M0
TCON
GATE
TMOD
外部中断相关位
控制单元 T1方式
T0方式
7
计数器工作原理
计数功能
所谓计数是指对外部事件进行计数。外部事件的发
9
计数器工作原理
计数方式下，单片机在每个机器周期的 S5P2对计 数脉冲输入引脚进行采样。如果前一个机器周期
为高电平，后一个机器周期为低电平，即为一个
有效的计数脉冲，在下一个机器周期的 S3P1进行
计数。由于采样计数脉冲是在2个机器周期完成的，
所以计数脉冲的周期不能小于2个机器周期。
10
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6）看门狗定时器（WDT）
7）串行口
8）P1口、P2口、P3口、P0口
9）特殊功能寄存器（SFR）
2.单片机的引脚功能
引脚按其功能可分为如下三类。
（1）电源及时钟引脚。
（2）控制引脚。
（3）I/O端口引脚。
几个比较重要的引脚功能介绍
1）电源引脚
2）时钟引脚
3）控制引脚
3.单片机的外围电路
1）时钟电路及时序
（1）内部时钟方式。
图1-3 AT89S51的内部时钟方式电路（2）外部时钟方式。
图1-4 AT89S51的外部时钟方式电路
2）时钟周期、机器周期与指令周期
（1）时钟周期。
时钟周期是时钟控制信号的基本时间单位。
（2）机器周期。
CPU完成一个基本操作所需时间为机器周期。
（3）指令周期。
指令周期是指执行一条指令所需的时间。
3）复位操作和复位电路
（1）复位操作。
复位操作即单片机的初始化操作，给复位脚RST加上大于2个机器周期（即24个时钟振荡周期）的高电平就可以使AT89S51复位。
复位时，PC初始化为0000H，程序从0000H单元开始执行。
（2）复位电路。
复位电路分为上电自动复位和按键复位两种。
三、单片机的存储器结构
1.单片机的数据存储器RAM
1）内部RAM
（1）工作寄存器区。
内部RAM的00H~1FH为工作寄存器区，共32个字节，分为4组，每组为8个8位寄存器（R0~R7）。
在任一时刻，CPU只能使用其中的一组寄存器，当前程序使用的工作寄存器组是由程序状态字PSW的RS0、RS1位来选择的。
（2）位寻址区。
内部RAM的20H~2FH字节为可位寻址区域，这16个字节共128位，每一位都有一个位地址，位编址为00H~7FH，用户可用程序对它们直接进行清零、置位、取反和测试等操作。
位寻址区的RAM单元也可按字节寻址，作为一般的数据缓冲器使用。
（3）用户RAM区。
内部RAM的30H~7FH字节为用户RAM区，即通用数据缓冲区，共80个单元，作为一般数据缓冲使用。
52子系列的用户RAM区为30H~FFH范围内的208个字节。
对于用户RAM区，只能以存储单元的形式来使用，没有其他任何规定和限制。
2）单片机的特殊功能寄存器SFR
常用的特殊功能寄存器如下。
（1）ACC，累加器，通常用A表示。
（2）B，B寄存器。
在做乘、除法时存放乘数或除数，不做乘、除法时，使用比较随意。
（3）AUXR，辅助寄存器，它的各位功能见表1-5。
兴趣。
任务分析
程序设计是单片机开发最重要的工作，而程序在执行过程中常常需要完成延时的功能。
例如，在交通灯的控制程序中，需要控制红灯亮的时间持续30 s，就可以通过延时程序来完成。
延时程序是如何实现的呢？在单片机编程里并没有真正的延时指令，从前面介绍过的机器周期和指令周期的概念中，我们知道单片机每执行一条指令都需要一定的时间，所以要达到延时的效果，可以让单片机不断地执行没有具体实际意义的指令或循环重复某种操作，从而达到延时的效果。
〖知识链接〗
一、简单的单片机时间控制
1.空操作指令NOP
空操作指令功能只是让单片机执行没有意义的操作，消耗一个机器周期。
2.循环转移指令DJNZ
循环转移指令功能是将第一个数进行减1 并判断是否为0，不为0 则转移到指定地点，为0 则往下执行。
3.利用定时器延时
上面的定时方式误差较大，若想精确定时，则要利用单片机的定时器T0或T1来完成。
详见“学习任务五中的单片机定时/计数器应用——交通灯控制系统设计”部分。
利用以上三种操作方式的组合就可以比较精确地编写出所需要的延时程序。
二、程序流程图
常见的流程图结构说明如图1-19所示。
图1-19 常见的流程图结构说明。