单片微型计算机C第1讲(机械)
1单片机C语言课件第1讲-PPT课件
第一讲
“或”
2. “或” “或”运算（逻辑加）是实现“有1出1，全0 为0”这种逻辑关系的一种运算, 其运算符为“+”。 “或”运算规则如下: 0+0=0, 0+1=1+0=1, 1+1=1
第一讲 “非”运算
3. “非” “非”运算（取反）是实现“求反”这种逻辑 的一种运算，如变量A的“非”运算记作 。 A 其运算规则如下:
9
10 11 12 13
1001
1010 1011 1100 1101
9
A B C D
5
6 7 8
101
110 111 1000
5
6 7 8
14
15 16
1110
1111 10000
E
F 10
第一讲
“与”运算
二进制数的逻辑运算 1. “与” “与”运算(逻辑乘）是实现“有0出0，全1为 1”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“·”, 其 运算规则如下: 0· 0=0, 0· 1=1· 0=0, 1· 1=1
学单片机需要什么基础？ 1.与以前所学的知识关联很少； 2.只需要掌握很基本的数电模电知识，如二进制、 十进制、十六进制之间的转换，与、或、非逻辑 关系等； 3.对各种器件的概念基本上是从0开始； 4.如果要用C语言编程，需具备简单的C语言基础；
第一讲
什么是单片机？
单板机: 将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简 单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在 一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在 ROM中），就构成了一台单板微型计算机 （简称单板机）。
第一讲
怎么开始学习？ 实践第一。 补充必要的理论知识，即缺什么补什么。 做工程项目积累经验。（可在网络上搜集题 目，也可自己有什么想法大胆的去试验）
单片微型计算机C第6-7讲(机械)
程序是指令的有序集合。其功能体现在有序指令所
表达的逻辑上。
指令1 指令2
功能
执行
程序
指令3
指令n
3
机器指令 计算机能直接识别和执行仅0和1序列所构成指令，即 机器指令。
如指令00000100B(04H)表示给累计器A加1并存回A
的功能。 机器指令难以记忆，采用助记符表示的汇编指令更方 便，一般用2~4个字母表示指令功能。 如上例机器指令可为：INC A ，即Increase之意
指令具有两个字节，操作码和操作数各占一个字节。
双字节指令共有45条。
指令中带数据、或者需要访问存储单元时，一般为该类型。
指令格式
位号 字节 76543210 opcode
如：MOV A，#50H 编码为： 01110100
01010000
机器码：74H 50H
7
data或Address
③三字节指令
上节内容回顾 MCS51存储器的组织
时钟与复位
频率与周期的关系
30H~7FH
用户RAM区
时钟周期与机器周期的概念
20H~2FH 18H~1FH
可位寻址区 第3组工作寄存器
已知某单片机的
fOSC=6MHZ,问执行
一条四周期指令需 80H 要多长时间？
~ FFH
特殊
功能
寄存器 (SFR)
4
5
立即寻址
变址寻址
程序存储器ROM
程序存储器(@A+DPTR，@A+PC)
6
7
相对寻址
位寻址
程序存储器ROM(PC+127~ -128)
内部存储器的20H~2FH单元，以及部分SFR
单片微型计算机C第12讲(机械)
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
时钟电路的性能指标包括时钟频率和稳定性，这 些因素决定了单片微型计算机的运行速度和稳定 性。
03 单片微型计算机的软件编 程
单片微型计算机编程语言概述
汇编语言
直接与硬件交互，编程效率高但可读性差，需要具备硬件知识。
C语言
结构化程序设计语言，兼具高级和低级语言的特性，易于学习和 使用。
其他语言
如C、Java等，也可用于单片微型计算机编程，但可能存在硬件 限制。
在工业自动化领域，单 片微型计算机将应用于 智能制造系统中，实现 生产过程的智能化和柔 性化。
智能家居
在智能家居领域，单片 微型计算机将作为家庭 设备的控制中心，实现 家居环境的智能化和舒 适化。
医疗保健
在医疗保健领域，单片 微型计算机将应用于便 携式医疗设备中，实现 医疗数据的实时监测和 远程控制。
嵌入式系统
随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片微型计算机在嵌入 式系统中的应用将更加广泛。
人工智能
单片微型计算机将与人工智能技术结合，实现更智能化的数据处理 和控制功能。
物联网
在物联网领域，单片微型计算机将作为传感器节点的重要组件，实现 数据采集和传输。
Байду номын сангаас
单片微型计算机在未来的应用前景
智能制造
如智能电视、智能冰箱 等，实现远程控制和智
能化管理。
物联网
作为物联网节点，实现 设备间的通信和控制。
单片微型计算机的发展趋势
01
02
03
04
更低功耗
随着电池技术发展，单片机也 在追求更低的功耗。
更高性能
随着制程技术发展，单片机性 能也在不断提升。
模块1 了解单片微型计算机
2-2：相关知识
2.单片机产品近况 单片机产品已达60多个系列，600多个品种。但近年来推出
的与80C51兼容的主要产品如下所示。 （1）ATMEL公司生产E2PROM、Flash存储器技术的 AT89S51/89S52系列单片机。 （2）Philips公司生产的80C51、80C550、80C552系列单片机。 （3）Motorola公司生产的M68HC05系列单片机。 （4）Microchip公司生产的PIC系列单片机。
AT89C51 Resistors Resistors Led-red （红色）
8位CPU 470R(0.6W) 10k（0.6W）
电容C1、C2 电容C3
晶振
Capacitors Capacitors
Crystal
33pf（50V） 10µ50V（电解电 容）
33
图1-5用单片机P1口来点亮LED0～LED7灯仿真效果图 34
单片机原理及应用
1
单片机原理及应用
前期必备知识 1. 电路基础知识：常用元器件、串并联电路、直流电路等； 2.模拟电路知识：半导体器件、放大电路、直流稳压电路等； 3.数字电路知识：常用门电路、组合电路、时序电路等； 4.C语言程序设计基础知识； 5.微机原理与接口技术基础知识。
2
单片机原理及应用
29
学习重点和难点：
（1）从元件库中选取元器件； （2）元器件放置与编辑操作； （3）放置电源和地； （4）画总线和电路图布线； （5）添加网络标号、电气规则检查和仿真运行。
30
3-1：Proteus ISIS 的上机步骤
1.任务要求 （1）掌握新建设计文件和从元件库中选取元器件； （2）掌握元器件放置与编辑操作； （3）掌握网格单位设置、放置电源和地； （4）掌握画总线和电路图布线； （5）掌握添加网络标号、电气规则检查和仿真运行。
单片微型计算机原理与应用教案
单片微型计算机原理与应用教案第一章：单片微型计算机概述1.1 单片微型计算机简介解释单片微型计算机的定义和特点介绍单片微型计算机的发展历程1.2 单片微型计算机的组成介绍单片微型计算机的基本组成部分，包括CPU、内存、输入/输出接口等解释各部分的功能和作用1.3 单片微型计算机的应用领域列举单片微型计算机在不同领域的应用实例，如家居自动化、工业控制、智能交通等第二章：单片微型计算机的硬件组成2.1 CPU的结构与功能介绍CPU的结构组成，如控制单元、算术逻辑单元、寄存器等解释CPU的功能和工作原理2.2 存储器的设计与选择讲解存储器的作用和分类，如随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等介绍存储器的设计原则和选择方法2.3 输入/输出接口的设计与实现解释输入/输出接口的作用和功能介绍输入/输出接口的设计方法和常用接口技术，如并行接口、串行接口等第三章：单片微型计算机的软件编程3.1 程序设计基础介绍程序设计的基本概念和原则讲解常用的程序设计语言，如C语言、汇编语言等3.2 单片微型计算机的指令系统介绍单片微型计算机的指令系统及其分类，如数据传输指令、算术运算指令等解释常用指令的功能和用法3.3 程序设计与调试讲解程序设计的基本步骤，包括需求分析、算法设计、编码实现等介绍程序调试的方法和技巧第四章：单片微型计算机的应用实例4.1 温度控制系统的设计与实现介绍温度控制系统的基本原理和组成讲解如何使用单片微型计算机实现温度控制功能，包括硬件选择和软件编程4.2 智能家居系统的设计与实现介绍智能家居系统的基本概念和功能讲解如何使用单片微型计算机实现智能家居系统，包括硬件选择和软件编程4.3 智能交通系统的设计与实现介绍智能交通系统的基本原理和组成讲解如何使用单片微型计算机实现智能交通系统，包括硬件选择和软件编程第五章：单片微型计算机的发展趋势与前景5.1 单片微型计算机的技术发展趋势介绍当前单片微型计算机技术的最新发展趋势，如集成度提高、性能增强等5.2 单片微型计算机在各领域的应用前景探讨单片微型计算机在各个领域的应用前景和发展潜力5.3 我国单片微型计算机产业的发展现状与展望分析我国单片微型计算机产业的现状和发展趋势展望未来我国单片微型计算机产业的发展前景第六章：单片微型计算机的接口技术6.1 串行通信接口介绍串行通信接口的基本概念和工作原理讲解串行通信接口的编程方法和应用实例6.2 并行通信接口介绍并行通信接口的基本概念和工作原理讲解并行通信接口的编程方法和应用实例6.3 网络接口技术介绍单片微型计算机的网络接口技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙等讲解网络接口的编程方法和应用实例第七章：单片微型计算机的操作系统7.1 操作系统的基本概念解释操作系统的作用和功能介绍操作系统的分类，如实时操作系统、嵌入式操作系统等7.2 嵌入式操作系统的设计与实现讲解嵌入式操作系统的设计原则和实现方法介绍常见的嵌入式操作系统，如uc/OS、Linux等7.3 操作系统的应用实例讲解操作系统在单片微型计算机中的应用实例，如智能家居、工业控制等第八章：单片微型计算机的编程工具与开发环境8.1 集成开发环境（IDE）介绍集成开发环境的概念和功能讲解常见的集成开发环境，如Keil、IAR等8.2 编程工具的使用方法讲解编程工具的基本操作和使用方法介绍编程工具在单片微型计算机编程中的应用实例8.3 调试与仿真工具介绍调试与仿真工具的概念和功能讲解调试与仿真工具的使用方法和应用实例第九章：单片微型计算机的实验与实践9.1 单片微型计算机实验设备介绍单片微型计算机实验设备的基本组成和使用方法9.2 实验方案的设计与实现讲解实验方案的设计原则和方法介绍常见的单片微型计算机实验项目及其实现方法9.3 实践项目的设计与实现讲解实践项目的设计原则和方法介绍常见的单片微型计算机实践项目及其实现方法第十章：单片微型计算机的应用案例分析10.1 案例一：智能分析智能的系统组成和功能讲解单片微型计算机在智能中的应用实例10.2 案例二：无人驾驶汽车分析无人驾驶汽车的工作原理和系统组成讲解单片微型计算机在无人驾驶汽车中的应用实例10.3 案例三：物联网应用介绍物联网的基本概念和应用领域讲解单片微型计算机在物联网中的应用实例重点解析本文教案主要围绕单片微型计算机的原理与应用展开，涵盖了单片微型计算机的概述、硬件组成、软件编程、应用实例、发展趋势等关键知识点。
单片微型计算机基础知识
了多种工作设置方式，包括等待、暂停、睡眠、空闲、节电 等工作方式。扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工 作是当今单片机发展的目标之一。目前，一般单片机都可在3. 3~ 5. 5 V的条件下工作，一些厂家甚至生产出可以在2. 2~6V 条件下工作的单片机。
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1.1 单片机的发展情况
1.单芯片微机形成阶段 1976年，Intel公司推出了MCS- 48系列单片机。该系列单
片机早期产品在芯片内集成有:8位CPU , 1 KB程序存储器 (ROM)、64B数据存储器(RAM) ,27根I/O线和1个8位定时/计 数器。 此阶段单片机的主要特点是:在单个芯片内完成了CPU、存 储器、I/O接口、定时/计数器、中断系统、时钟等部件的集 成。但存储器容量较小，寻址范围小(不大于4 K)，无串行接 口，指令系统功能不强。
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1.1 单片机的发展情况
(1) ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单 片机。
(2) Philips公司推出的80C51, 80C552系列高性能单片机。 (3)华邦公司推出的W78C51 , W77C51系列高速低价单片机。 (4) ADI公司推出的ADuC8xx系列高精度ADC单片机。 (5) LG公司推出的DMS90/97系列低压高速单片机。 (6) MAXIM公司推出的D589C420高速(50 MIPS)单片机。 (7) Cygnal公司推出的C8051 F系列高速SOC单片机等。
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1.1 单片机的发展情况
4)智能化仪表 用单片机改造、设计制造仪器仪表，大大促进了仪表向数
字化、智能化、多功能化、综合化和柔性化方向发展，并能 同时提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积。 5)信息通信技术 网络中各计算机之间的通信联系，计算机与其外围设备(键 盘、打印机、传真机、复印机等)之间的协作都有单片机的参 与。
单片微型计算机C第7讲(机械) (1)
不影响任何标志位。
十进制调整指令(DA，1条)
DA
A
25
ADD 不带进位的加法指令 由寄存器A与(Rn、direct、@Ri、#data)中的一个
相加，结果存回寄存器A中。
【例】若有2个无符号数存于累加器A和RAM的30H单元，
即(A)=84H，(30H)=8DH，执行指令 ADD A，30H。
ACC和PUSH B；再连续执行两条指令POP DPH和POP
DPL PUSH ACC PUSH B 62H 61H 60H
70H 30H
栈底
SP SP SP
POP DPH DPH=70H POP DPL DPL=30H
19
4.3.1.4数据交换指令 包含XCH、XCHD和SWAP三条
十进制数67，在
R2中有十进制数 85，用十进制运 算， 运算的结果 放于R5中。
程序为：
MOV A，R3 ADD A，R2 DA A MOV R5，A
+ 1000 0101
1110 1100
+ 0110 0110
1
0101 0010
29
4.3.2.2 减法指令
带借位的减法指令(SUBB，共4条)
12
4.3.1.2特殊传送类指令
读ROM中常数表项指令MOVC，亦称查表指令
ROM中可以存放程序代码，还经常存放常数表
以DPTR内容为基址 MOVC A，@A+DPTR；A ←（（A）+（DPTR））
常数表可以存放在ROM的任何位置，称为远程查表指令。
以PC内容为基址 MOVC A，@A+PC ；A ←（（A）+（PC）） 常数表只能存放在该指令后的256个单元内，称为近程 查表指令。
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础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。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
《单片微型计算机与接口技术》思考题与习题解答01
DA A
MOV 22H，A ；存和低字节
MOV A，#O
ADDC A，#0
MOV 23H，A ；存进位
SJMP $
2．15 MOV A，24H
ADD A，25H
DA A
MOV 22H，A ；存和低字节
MOV A，#O
ADDC A，#0
MOV 23H，A ；存进位
SJMP $
2.16 如果R0的内容为0，将R1置为0，如R0内容非0，置R1为FFH，试进行编程。
LB: MOV P1,A
RL A
CJNE A，#10,LB
SJMP LA
2.10 机器码 源程序
7401LA：M()V A，#01H
F590 LB：M()V P1，A
23 RL A
B40AFA CJNE A，#10，LB
80F6 SJMP LA
2.11 将累加器A的低4位数据送P。口的高4位，P。口的低4位保持不变。
2.19 单片机的移位指令只对A，且只有循环移位指令，为了使本单元的最高位移进下一单元的最低位，必须用大循环移位指令移位4次。
ORG O
CLR C
MOV A，20H
RLC A
MOV 20H,A
MOV A，21H
RLC A
MOV 21H，A
MOV A,22H
RLC A
MOV 22H．A
MOV A，#O
0.3 写出下列十进制数的原码和补码，用8位或16位数填人表1中(要求用十六进制数表示)。
表1
十进制数
原码
补码
十进制数
原码
补码
28
250
-28
-347
l00
课件all
MCS-51的内部数据存储器(RAM)单元共有 128个，字节地址为00H～7FH。 地址为00H～1FH的32个 单元是4个通用工作寄存器区， 每个区含8个8位寄存器，编 号为R0～R7。
地址为20H～2FH的16个 单元可进行共128位的位寻址， 这些单元构成了1位处理机的 存储器空间。
特殊功能寄存器(SFR)
MCS-5l与键盘、显示器、打印机
的接口设计
第十四章 MCS-51程序设计及实用子程序
第一章
单片微型计算机概述
单片机的定义 单片机的分类
单片机的历史
单片机的发展趋势
单片机的特点
单片机的应用范围
定义：(目前还没有一个明确的定义）
普遍认为单片机是在一块硅片上集成了中央 处理器(CPU)，存储器(RAM，ROM，EPROM)
4．可以很方便地实现多机和分布式控制。
单片机的应用范围 :
1．工业方面：各种测控系统，数据采集系统，工业 机器人，智能化仪器，机、电一体化产品。 图片实例 2．智能仪器仪表方面：单片机应用在智能仪器、仪表 方面，不仅使传统的仪器仪表发生根本的变革，也给传统 的仪器、仪表行业改造带来了曙光。
智能仪器
1．数据存储器(RAM)：片内为128个字节(单元)， 片外最多可外扩至64K字节。 2 ． 程 序 存 储 器 (ROM/EPROM) ： 8031 无 此 部 件 ； 8051为4K ROM；8751则为4K EPROM。片外最多 可外扩至64K字节。 3．中断系统：具有5个中断源，2级中断优先权。 4．定时器/计数器：2个16位的定时器/计数器， 具有四种工作方式。 5．串行口：1个全双工的串行口，具有四种工作 方式。
6．P1口、P2口、P3口、P0口：为4个并行8 位I/O口。 7．特殊功能寄存器(SFR)：共有21个，用 于对片内各功能模块进行管理、控制、 监视。实际上是一些控制寄存器和状态 寄存器，是一个特殊功能的RAM区。 8．微处理器(CPU)：为8位的CPU，且内含 一个1位CPU(位处理器)，不仅可处理字 节数据，还可以进行位变量的处理。