单片机——程序的基本结构教学教材
《单片机原理及应用》课件01-51单片机基本结构与存储器分配

内中断
并行口
外中断
P0 P1 P2 P3
串口模块 TXD RXD
中断模块 INT0 INT1
P0.0~P0.7
P2.0~P2.7
VCC (+5V)
GND
RAM地址 锁存器
RAM
通道0驱动器
通道0锁 存器
通道2驱动器
通道2锁 存器
ROM/ EPROM
程序地址寄存器
PSEN ALE
EA RST
B寄存器 ACC TMP2
片内地址空间:RAM 128B(00H-7FH) SFR 128B(80H-FFH)
128B SFR
128B RAM
FFH 21个SFR分布 在80H-FFH
83个可寻址位
80H 7FH
用户、
堆栈区
30H 2FH
位寻址区
20H 1FH
工作寄存器区
00H
内部RAM组织结构
10
所有的RAM区(位 寻址区、工作寄 存器区)都可以 用于存放数据, 故也称为数据缓 存寄存器
特殊功能寄存器(SFR)
▼特殊功能寄存器SFR(专用寄存器)
专用于控制、选择、管理、存放单片机内部各功能 部件的工作方式、条件、状态、结果的寄存器。
▼不同的SFR管理不同的硬件模块,负责不同的功 17 能——各司其职
换言之:要让单片机实现预定的功能,必须有相应 的硬件和软件,而软件中最重要的一项工作就是对 SFR写命令(要求)。
4 堆栈指针SP
堆栈:
在片内RAM中,指定一个专门的区域来存放某 些特别的数据,它遵循先进后出和后进先出 (LIFO/FILO)的原则,这个RAM区叫堆栈。
功用:
22
单片机原理教程(经典)ppt课件

三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1)NEC单片机;
2)东芝单片机;
3)Epson单片机;
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器(Microprocessor)——微型计算机的控制和运算器部分;
微型计算机(Microcomputer)——有完整运算及控制功能的计算机,包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等;
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机,它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上,组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构,称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构;
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构, 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I/O口,与P0口不同的是,没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管,同时内部带上拉电阻, 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I/O口用,而不必再外接上拉电阻。
单片机课程教案

单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。
本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用,了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用,为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。
2、掌握单片机的基本操作和编程方法。
3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。
4、培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容第一章:单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章:单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章:单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章:单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章:单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章:课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法,以案例分析和程序示范为主要手段,通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式,使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。
第3章 STC15F2K60S2单片机的基本结构

D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
D1 F1
D0 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。
10:15:52
11/109
位号 D7 D6 符号 CY AC
D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
10:15:52
12/109
位号 D7 D6 符号 CY AC
D5 F0
D4 D3 D2 RS1 RS0 OV
D1 F1
D0 P
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RS1,RS0(PSW.4~PSW.3):工作寄存 器组选择控制位,其详细介绍见后续内容。 OV(PSW.2):溢出标志位。指示运算过 程中是否发生了溢出,在执行指令过程中 自动形成。
10:15:52
3/109
以目前市场上常见的8051内核单片机STC15F2K60S2为例, 说明单片机的内部结构。STC12C5A60S2单片机主要集成 了以下资源:
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。
10:15:52
15/109
(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。
51单片机教学ppt精选全文完整版

全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多,主流地位已经形成,近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有:
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列; ﹡Philips公司的80C51、80C552系列; ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列; ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列; ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列; ﹡Maxim公司的DS89C420高速(50MIPS)系列; ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1)编程扫描方式(查询方式) 2)定时扫描方式 3)中断方式
返
1)取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2)键值与键号的对应
3)通过程序得到键号 分析:
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计(汇编)
IE1
P1.3
25H
26H
例15:设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16:用程序实现c=a2+b2,设a、b均小于10。a存 放在
单片机课程设计pdf

单片机课程设计pdf一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构,理解其工作流程。
2. 使学生熟悉单片机编程语言,能运用C语言或汇编语言编写简单的单片机程序。
3. 让学生了解单片机在日常生活和工业控制中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力,学会设计简单的电路控制系统。
2. 提高学生编程能力,能对单片机程序进行调试和优化。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在项目中进行有效分工与合作。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新能力。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作,养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识,使其关注单片机在节能减排领域的应用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程知识,对单片机有一定了解,但实践操作能力有待提高。
教学要求:教师应结合课本内容,采用项目驱动的教学方法,引导学生通过实践操作掌握单片机相关知识,将理论知识与实际应用相结合,提高学生的综合素养。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生能够具备解决实际问题的能力,为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机原理与结构:介绍单片机的基本组成、工作原理和性能指标,涉及课本第一章内容。
2. 单片机编程语言:讲解C语言和汇编语言在单片机编程中的应用,包括语法、语句和编程规范,对应课本第二章。
3. 单片机程序设计:通过实例讲解单片机程序设计方法,涵盖输入/输出、中断、定时器等应用,涉及课本第三章。
4. 单片机外围设备:介绍常见外围设备的使用方法,如键盘、显示、传感器等,对应课本第四章。
5. 单片机应用案例:分析单片机在实际项目中的应用,如智能家居、自动控制系统等,涉及课本第五章。
单片机——程序的基本结构

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ORG 0000H LJMP STRAT ORG 0100H STRAT:MOV R1,#0 ; R1用于计数,R1清零 MOV DPTR,#TAB ; 设置表地址指针 GO:MOV A, R1 LOOP: MOVC A,@A+DPTR ;查表取显示码 CJNE A,#0FFH,OK ;不是结束码显示码送P0口 SJMP STRAT ;是结束码,重新开始 OK:MOV P0,A LCALL DEL ;延时1s INC R1 ;循环左移一次 SJMP GO (此处略延时程序DEL) TAB:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH DB 0DFH,0BFH,7FH,0FFH ;LED点亮码,0FFH为结束码 .......... END
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子程序
可以被调用的程序段称为子程序。在实际问题中,常常 会遇到在一个程序中有许多相同的运算或操作,例如多字节 的加、减、字符处理等。如果每遇到这些运算和操作,都从 头做起,则使程序非常繁琐且浪费内存。因此在实际应用中 ,通常把这些多次使用的程序段,按一定结构编好,存放在 内存中,当需要时,程序可以去调用这些独立的程序段。因
; IN为主程序或调用程序标号
┇
┇ SUB: PUSH PSW ;现场保护
PUSH ACC
子程序处理程序段 POP POP RET ACC PSW ;最后一条指令必须为RET ;现场恢复
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✎
【例4】编写一个通用子程序,实现N个单字节无符号数
之和(N < 100H)。调用该子程序完成将片内部30H~5FH 中存放的单字节无符号数求和,结果存入60H、61H单元 中(高位在前)。
addr11
addr16
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单片机基础与应用(C语言版)第3章 C51程序设计基础

选择语句
多分支选择的switch语句, 其一般形式如下: switch(表达式)
{ case常量表达式1: 语句组1;break; case常量表达式2: 语句组2;break; …… case常量表达式n: 语句组n;break; default : 语句组n+1;
} 该语句的执行过程是:首先计算表达式的值,并逐个与case后的常量表达 式的值相比较,当表达式的值与某个常量表达式的值相等时,则执行对应 该常量表达式后的语句组,再执行break语句,跳出switch语句的执行,继 续执行下一条语句。如果表达式的值与所有case后的常量表达式均不相同, 则执行default后的语句组。
位运算
按位或操作符: |
或操作
格式:x|y
规则:对应位均为0时才为0,否则为1 例如, i=i|0x0f; 等同于
i|=0x0f;
主要用途:将1个数的某(些)位置1,其余各位不变
位运算
异或操作
按位异或操作符:^ 格式:x^y 规则:对应位相同时为0,不同时为1
例如, i=i^0x0f; 等同于 i^=0x0f; 主要用途:使1个数的某(些)位翻转(即原来为1的位 变为0,为0的变为1),其余各位不变。
右移运算符“>>”的功能,是把“>>”左边的操作数 的各二进制位全部右移若干位,移动的位数由“>>” 右边的常数指定。进行右移运算时,如果是无符号数, 则总是在其左端补“0”
练习
1 .若x = 10, 则!X的值为真或假? 2. 若a = 3, b = 2, 则if(a&b)的值为真或假? 3. 5 && 0 ||8的值为?
浮点型 指针型 位类型 特殊功能寄存器 16位特殊功能寄存器 可寻址位
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【例3】 根据项目一流水灯电路电路,采用查表方法实 现相同功能。 解: 用查表法实现流水灯,要设计一个LED点亮码表 格,根据8个LED点亮次序,制作数码表格,为了循环 点亮LED,在点亮第8个LED后返回点亮第1个LED, 表格可以设置一个结束标志码FFH。当取显示码为结 束标志FFH时,返回取第1个显示码。
基 本
查表结构
结
子程序结构
构
循环结构
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顺序结构
顺序结构程序:是一种最简 单、最基本的程序,按照程 序编写的顺序逐条依次执行 ,直到程序结束。这是程序 的最基本的形式,任何程序 都离不开这种形式。
程序段A 程序段 B
顺序结构
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【例1】 将片内RAM的20H单元中的压缩BCD码拆成两 个ASCII码存入21H、22H单元。高4位转换后存在21H单 元,低4位转换后存在22H单元。
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不管多么简单或复杂的程序, 总离不开若干顺序程序段所组成 的。如图1所示,A框和B框分别 代表不同的程序段, 是A、B顺 序执行。它是最简单、最基本的 程序结构,其特点是按指令的排 列顺序一条条地执行,直到全部 指令执行完毕为止。
a
A
B
b
图2-7-1 顺序程序结构
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基本结构
几
顺序结构
种
分支结构
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ORG 0000H
LJMP STRAT
ORG 0100H
STRAT:MOV R1,#0
MOV DPTR,#TAB GO:MOV A, R1
; R1用于计数,R1清零 ; 设置表地址指针
LOOP: MOVC A,@A+DPTR ;查表取显示码
CJNE A,#0FFH,OK
;不是结束码显示码送P0口
SJMP STRAT
;是结束码,重新开始
OK:MOV P0,A
LCALL DEL
;延时1s
INC R1
;循环左移一次
SJMP GO
(此处略延时程序DEL)
TAB:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH
DB 0DFH,0BFH,7FH,0FFH
;LED点亮码,0FFH为结束码
..........
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END
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子程序
可以被调用的程序段称为子程序。在实际问题中,常常 会遇到在一个程序中有许多相同的运算或操作,例如多字节 的加、减、字符处理等。如果每遇到这些运算和操作,都从 头做起,则使程序非常繁琐且浪费内存。因此在实际应用中 ,通常把这些多次使用的程序段,按一定结构编好,存放在 内存中,当需要时,程序可以去调用这些独立的程序段。因 此,字程序就是一种能完成某一特定任务的程序段。
MOV A, 20H ANL A, #0FH ADD A, #30H MOV 21H, A ANL 20H, #0F0H MOV A, 20H SWAP A ADD A, #30H MOV 22H,A
;屏蔽高4位 ;得到低4位ASCII码 ;个位ASCII码送21H ;屏蔽低4位 ;送A ;高位交换到低位 ;得到高4位ASCII码 ; 十位ASCII码送22H
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解:单片机中负数一般用补码表 示,只要能够判断x=0、 x<0和 x>0便能够方便实现函数。采用 JZ指令进行判断,程序流程图如 图2-1所示。
图2-7-2 程序流程图
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START: MOV A,30H JZ OUT ANL A #80H JZ OUT1 MOV 31H, 30H SJMP OK
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分支结构
分支结构:程序中含有转移指令
分支 结构
无条件 分支
有条件 分支
单分支 结构
多分支 结构
条件
Y
程序段A
N
程序段 B
分支结构
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分支程序的两类结构
开始
程序段1
Y
条件满足吗?
N
程序段2 程序段3
结束
(a)单分支结构
开始
程序段1 数字关键码
分支程序1
分支程序2
分支程序3
程序段2
结束
(b)多分支结构
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子程序的设计
1、给每个子程序赋予名字 2、现场保护与恢复 3、参数的正确传递 4、子程序说明
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在编写子程序时应注意以下问题
1、子程序应有入口地址(用标号) 2、主程序调用子程序
两个子程序调用指令:
(1)绝对调用指令:ACALL addr11 (2)长调用指令:LCALL addr16
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在编写子程序时应注意以下问题
OUT: MOV 31H, #3 OUT1: MOV A, #5
ADD A , 30H MOV 31H, A OK: SJMP $
;x=0, 转移 ;x≠0,判断正负号 ;x小于0,y=x
;x=0Байду номын сангаас则y=3 ;x>0,y=5+x
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查表结构
查表是把事先安排的数据按照一定的顺序编制成表 格存放在 ROM 中,然后根据输入的数据,从表格中查 出所需的结果。查表可以将复杂的问题变得简单。 MCS-51汇编指令系统提供了两条专用的查表指令:
方法一 分析:两个 BCD 码拼装在一个单元内叫压缩 BCD码。设20H 内为压缩 BCD 码59, 22H通过变换 BCD 码 “5” 为ASCII码 “35”;BCD 码 “9” 变换为ASCII码 “39”。
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图1-2 压缩BCD码转换成两个ASCII字符图
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程序入口:20H 程序出口:21H、22H 根据分析图设计程序:
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2. 7 程序的基本结构
一、绪论
二、基本结构
1. 顺序结构 2. 分支结构 3. 查表结构 4. 子程序结构 5. 循环结构
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绪论
在汇编语言程序设计中,普遍采用结构化程 序设计方法。任何复杂的程序都可由顺序结构、 分支结构、循环结构、子程序结构等程序构成。 结构程序设计的特点是程序的结构清晰、易于读 写和验证、可靠性高。
3、注意设置堆栈指针和现场保护 4、最后一条指令必须是RET指令 5、子程序可以嵌套,即子程序可 以调用子程序(最多8层) 6、在子程序调用时,还要注意参 数传递的问题
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分支结构
顺序结构程序只能解决一些简单的算术、逻辑运 算、传送操作等。实际控制问题往往要求计算机能根 据给定的条件进行判断,再选择不同的处理路径,从 而表现出某种智能。
程序要求改变程序执行顺序,即程序的流向有两个 或两个以上时,这种程序结构称为分支程序结构,分 支程序的特点是程序中包含有转移指令。根据分支出 口的不同分为简单分支程序和多路分支程序。