(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告
题目：可编程作息时间控制器设计
课程：单片机原理及应用课程设计
专业：电气工程及其自动化
第一部分
任
务
书
《单片机原理及应用》课程设计任务书
一、课题名称
详见《单片机课程设计题目（一）》：主要是软件仿真，利用Proteus软件进行仿真设计并调试；
《单片机课程设计题目（二）》：主要是硬件设计，利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。二、课程设计目的
课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
三、课程设计内容
设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。
1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。
2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。
3. 软件设计：根据已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。
4. 调试：在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试；或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。
四、课程设计要求
设计一个以单片机为核心的可编程作息时间控制器：按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、灯光控制（屏幕显示）,同时具备日期和时钟显示。
五、进度安排
七、课程设计报告内容：
总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下：
1．课程设计的目和设计的内容。
2．课程设计的要求。
3．控制系统总框图及系统工作原理。
4．控制系统的硬件电路连接图，电路的原理。
5．软件设计流程图及其说明。
6．电路设计，软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。
7．实验结果及其分析。
8．体会。
第二部分
课
程
设
计
报
目录
1 课题简介 (1)
1.1 课题目的 (1)
1.2 课题要求 (1)
2 可编程作息时间控制器方案设计 (1)
2.1 系统总体介绍 (1)
2.2 系统整体框图 (1)
2.3系统工作原理 (1)
3可编程作息时间控制器硬件电路及芯片介绍 (2)
3.1 AT89C51单片机 (2)
3.2 1602LCD液晶显示器 (3)
3.3 其他重要元件 (4)
3.4 硬件电路设计图 (5)
4 可编程作息时间控制器软件编程设计 (5)
4.1 系统初始化 (5)
4.2 系统时间校正 (6)
4.3 系统时间设定 (7)
4.4 作息时间设定 (7)
4.5 响铃处理 (9)
4.6 逻辑控制 (10)
4.7 1602LCD液晶显示 (11)
5 实验与结果分析 (11)
5.1 实验的调试 (11)
5.2 实验的结果 (12)
5.3 实验的问题 (14)
6 小结与体会 (15)
1 课题简介
1.1 课题目的
由单片机AT89C51芯片和LCD显示器，辅以必要的的电路，构成一个可编程作息时间控制器。电子钟采用采用单片机来完成,LCD显示“时”，“分”，LED闪动来做秒计数，定时时间到能发出相应的提示，从而能够实现作息时间控制。现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。1.2 课题要求
（1）在keil uVision 和proteus上编写软件完成设计。
（2）以AT89C51单片机为核心结合字符型LCD显示器的可编程作息时间控制器。
（3）按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、灯光控制（屏幕显示）,同时具备日期和时钟显示。
（4）上机调试程序。
（5）写出设计报告。
2 可编程作息时间控制器方案设计
2.1 系统总体介绍
可编程作息时间控制器是由简单的一路闹钟的基础上增加至四路可调闹钟，从而实现依次执行作息时间的提醒任务。系统主要是由时间程序和闹钟程序所构成，由显示模块、时钟模块以及闹钟模块三大部分组成。其中时钟运算模块要对时、分、秒的数值进行操作，并且秒算到60时，要自己清零并向分进1；分算到60时，要自己清零并向时进1，时算到24时，要清零，这样，才能循环记时。并在不同状态下使得四个按键有着不同的功能，从而实现系统时间的调整，同时可以在不同状态下可以调整闹钟的时间。当定时到达时LCD将显示出现在的闹钟是哪一路，响铃一分钟，并可以通过按键提前结束闹钟，恢复到时间显示状态。
2.2 系统整体框图
2.3系统工作原理
使用AT89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的可编程作息时间控制器，若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，同时显示系统时间。作息时间控制器是由4路可调闹钟组成，从而实现打铃等功能。当四路闹钟中的任一路到时，均会点亮灯、打铃。其中操作键K1～K4的功能分别为：设置限制的时间时的调整、显示闹钟设置的时间分的调整、设置闹钟的时间设置完成、闹钟更换。
3可编程作息时间控制器硬件电路及芯片介绍
系统主要是由AT89C51单片机、1602LCD液晶显示器以及其他重要元件组成，按键作为系统的控制输入端，可以进行时间、闹钟等内容的设定，并通过液晶显示器显示出时间等内容。
3.1 AT89C51单片机
本设计的核心硬件就是8051芯片，这里选择了AT89C51,AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图3.1 AT89C51引脚图
引脚及其功能：
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向IO口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的第八位。在FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向IO口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向IO口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当
P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向IO口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 INT0（外部中断0）
P3.3 INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALEPROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的16。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无
效。
PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。
EAVPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
P1.0口接K1按键，P1.1口接K2按键，P1.2口接K3按键，P1.3口接K4按键，P2.0口接RS口，P2.1口接RW口，P2.2口接E口，P2.3口接发光二极管D2阳极，P2.4口接发光二极管D1阳极，P2.5口接电阻R3，P3口的8个口依次和LCD的数据口D0~D7.
3.2 1602LCD液晶显示器
LM016L 液晶模块采用HD44780 控制器。HD44780 具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。LM016L 与单片机MCU（Microcontroller Unit）通讯可采用8 位或者4 位并行传输两种方式。HD44780 控制器由两个8 位寄存器、指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）、忙标志（BF）、显示数据RAM（DDRAM）、字符发生器ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）。IR 用于寄存指令码，只能写入不能读出；DR 用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或者暂存从DDRAM和CGRAM 读出的数据。BF 为1 时，液晶模块处于内部处理模式，不响应外部操作指令和接受数据。DDRAM 用来存储显示的字符，能存储80 个字符码。CGROM 由8 位字符码生成5*7 点阵字符160 种和5*10 点阵字符32 种，8 位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献[3]中的表4。CGRAM 是为用户编写特殊字符留用的，它的容
量仅64 字节。可以自定义8 个5*7 点阵字符或者4 个5*10 点阵字符。AC 可以存储DDRAM 和CGRAM的地址，如果地址码随指令写入IR，则IR 自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM 或者CGRAM 单元。LM016L 液
图3.2 LCD1602引脚图
晶模块的引脚功能见表：
第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
将respack-8的1口接电源，2~8口顺序和P3口相连接，并和LCD的数据口D1~D7相接，VSS接地，VDD接电源，VEE接滑动变阻器，RS口接P2.0口，RW口接P2.1口，E口接P2.2口。
3.3 其他重要元件
图3.3 独立式键盘
（1）独立式键盘的接口电路：在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息。这时，可将每个按键接在一根IO接口线上，这种方式的连接称为独立式键盘。每个独立式按键单独占有一根 IO接口线，每根IO接口线的工作状态不会影响到其他 IO接口线。这种按键接口电路配置灵活，硬件结构简单，但每个按键必须占用一根IO接口线，IO接口线浪费较大。故只在按键数量不多时采用这种按键电路。在此电路中，按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开时，IO接口线有确定的高电平。当IO接口内部有上拉电阻时，外电路可以不配置上拉电阻。
（2）蜂鸣器：将蜂鸣器的一端电源，另一端接至晶闸管集电极，当需要闹钟响时，P2.5将发出有规律的电平使得晶闸管导通，从而使得蜂鸣器发出声响。
（3）respack-8:上拉电阻
键K1~K4分别与单片机的P1.0~P1.3口相接。
3.4 硬件电路设计图
图3.4 系统整体电路图
将respack-8的1口接电源，2~8口顺序和P3口相连接，并和LCD的数据口D1~D7相接。发光二极管D1和P2.4口相连接用以显示秒计时，发光二极管和P2.3口相连接用以显示闹钟时的广播，按键K1~K4分别与单片机的P1.0~P1.3口相接，以实现按键的多功能使用。
4 可编程作息时间控制器软件编程设计
可编程作息时间控制器软件编程主要包括系统初始化、系统时间校正、系统时间设定、作息时间设定、响铃处理、逻辑控制以及1602LCD液晶显示，整个程序中响铃的合理处理以及显示部分是核心部分，只有处理好闹钟的及时响应才会使得整个可编程作息时间控制器按照预定的设计进行工作，同时各个模块逻辑上合理分配又将是整个功能实现的基础。
4.1 系统初始化
sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;
sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit lcden=P2^2;
sbit LED2=P2^3;
sbit led=P2^4;
sbit beep=P2^5;
此段程序主要是是定义电路的外部接口，包括K1~K4按键，LCD的rs口、rw口、广播控制端LED2、发光二极管控制端led以及蜂鸣器控制端beep。将定时器0的工作模式选择为工作方式1，同时给定时器装初值，并且开始计数。
4.2 系统时间校正
图4.1 系统时间校正流程图
程序：
aa++;
if(aa==20) {aa=0;
miao++;
if(miao==60) {miao=0;
fen++;
if(fen==60)
{fen=0;
shi++;
if(shi==24)
{shi=0;}
write_sfm(9,shi);
write_sfm(12,fen);}}
首先初始化时定时器开始工作，当计时时间到时进入中断服务，由于方式1没有自动装初值的功能，因此需再次装入初值，每一次所定的时间为50ms，通过软件计数的方法，当计数达到20次时刚好1秒钟，如果计数不到20次，则再次给定时器装入初值，直到计数达到20次，把计数初值清零，并再次向计数器
装初值，重复执行之前操作，同时分加一，并显示，如果分为60时则不显示，先清零然后将时加一，再显示分，如果时不是24时，则直接通过LCD 显示出来，如果时刚好为24时，则现需要清零，然后在用LCD 显示出来。 4.3 系统时间设定
图4.2 改变小时流程图 图4.3 改变分钟流程图
程序：
if(K1==0) while(!K1)
TR0=0; if(K1==0) shi++;
if(shi==24) shi=0; if(K2==0)
while(!K2); fen++;
if(fen==60) fen=0; if(K3==0) TR0=1;
当K1被按下时，则修改系统的的时间，同时定时器停止工作。开始时，光标停留在分钟上，当再次
按下K1时，光标将会跳到小时并且小时位的时间将会加一，如果时位的数等于24时，则自动清零，从零开始再往上加，如果按下K2键按下则分钟自动加一，如果分钟达到60时则自动清零，从零开始往上加，并通过LCD显示出此时的状态。当按下K3键时，则退出系统时间的更改，并启动定时器工作，开始通过LCD在第二行显示出修改后的时间。此程序主要的作用就是通过人为的方法来设定系统的时间，使得系统时间满足实际需要。
4.4 作息时间设定
图4.4 改变闹钟定时小时流程图
图4.5 改变闹钟定时分钟流程图
程序：
if(K3==0)
while(!K3);
write_sfm(12,fen1);
write_sfm(9,shi1);
if(K2==0)
{write_sfm(12,fen1);
write_sfm(9,shi1);
while(!K2);
write_sfm(12,fen);
write_sfm(9,shi);
if(K1==0)
while(!K1);
shi1++;
if(shi2==24)
shi1=0;
write_sfm(9,shi1);
if(K2==0)
{while(!K2);
fen1++;
if(fen1==60)
fen1=0;
write_sfm(12,fen1);
if(K3==0)
write_sfm(12,fen); write_sfm(9,shi);
由于可编程时间控制器是由四路闹钟构成的，所以只要通过逻辑上的先后顺序便可以实现，并且这四
路闹钟设定上都是相同的，因此在这里将四路闹钟选择其中的第一路做介绍。当通过K4键进入闹钟设定
电路后，如果处于广播的闹钟时间设定时，此时如果没有按下任何开关键，LCD将显示此时的闹钟标志“GB”
并且再其后面显示现在的系统时间，在没有按下K3键之前，如果按下K2键，则LCD将显示此处闹钟时间，
并且在其前面有此路标志，如“GB”,松开按键K2时，LCD将显示之前的状态；如果按下首次按下K3键，
则开始修改闹钟的时间，此时光标在分钟上闪烁，此时按下K2键则修改闹钟的分钟，如果分等于60时，
则自动清零，否则继续往上加；如果按下K1键则修改闹钟的小时，如果小时数等于24，则自动清零，否
则继续往上加。当第二次按下K3键，则完成次闹钟的设定，并显示之前的状态，如果继续按K4键则切换
到下一路闹钟，也可以进行上述的操作，或者返回系统时间界面。
4.5 响铃处理
图4.6 响铃处理流程图
程序：
if((((fen==fen1)&&(shi==shi1))||((fen==fen2)&&(shi==shi2))||((fen==fen3)&&(shi==shi3))|
|( (fen==fen4)&&(shi==shi4)))&&(flag2==1)) if((fen==fen1)&&(shi==shi1)&&(flag2==1))
if((((fen==fen1)&&(shi==shi1)&&(flag2==0))||((fen-1==fen1)&&(shi==shi1)))&&(flag4==0))
if((fen==fen2)&&(shi==shi2)&&(flag2==1))
if((((fen==fen2)&&(shi==shi2)&&(flag2==0))||((fen-1==fen2)&&(shi==shi2)))&&(flag4==0))
if((fen==fen3)&&(shi==shi3)&&(flag2==1))
if((((fen==fen3)&&(shi==shi3)&&(flag2==0))||((fen-1==fen3)&&(shi==shi3)))&&(flag4==0))
if((fen==fen4)&&(shi==shi4)&&(flag2==1))
if((((fen==fen4)&&(shi==shi4)&&(flag2==0))||((fen-1==fen4)&&(shi==shi4)))&&(flag4==0) )
if(K4==0&&flag3==0)
当四个定时闹钟任意一路到达时，在没有按下响铃终止键K4时，flag2都等于1，此时闹钟响起，同
时使得flag3等于0。在闹钟响闹完一个周期后将继续向下执行，并且根据以后程序的判定是哪一路闹钟
在响闹，执行这一路所要求的内容，但是不论哪一路时间到都会响铃并且灯闪，不同的是根据判断选择出时间到的那一路并通过LCD显示出来闹钟时间及某路闹钟；此时若按下K4键，则使得flag2等于0，当进行是否闹钟响闹时将会不在响应，也就是闹钟被手动关闭，从而不需要一定要响铃一分钟后在关闭闹钟，实现手动关断闹钟的功能。当闹钟关断过后将及时跳出，并且使得LCD显示当前的时间。使得可编程时间控制器能够在响铃时能够显示当前的闹铃及时间，同时可以手动关断闹铃，并且当闹铃关断过后可以跳出当前显示返回到系统时间。
4.6 逻辑控制
图4.7 逻辑控制流程图
程序：
while(1)
{if((K4==0)&&(flag3==1)) { K4num++;
if(K4num==5)
K4num=0;
if(K4num==0)
{time();
flag4=0;}
if(K4num==1)
{guangbo();
flag4=1;} if(K4num==2) { shangke(); flag4=1; } if(K4num==3) {xiake(); flag4=1;}
if(K4num==4) {dengkong(); flag4=1; } clock();}}
只有当没有一路闹钟响闹时才会执行此程序，因为在闹钟响闹时K4键将会作为闹钟的停止的功能键使用，所以只有在没有闹钟响闹时，K4键才会早为闹钟的更换，同时变量K4num将作为K4键所处的闹钟或者系统时间区别出来，以实现逻辑上的合理。系统刚启动时，按键K4处于系统时间状态，在此状态下可以利用之前所介绍的功能进行所需要的修改，当第一次按下K4键时，就会进入广播定时的控制口，此时可以根据需要修改所要定的时间，并可以显示自己所定的闹钟时间，再次按下K4键时，将会进入上课
定时的闹钟，和之前的闹钟一样，可以进行相同的操作，当再次按下K4键时将进入下课闹铃状态，然后将要进入的的是灯光控制定时，此时Knum4为4，当再次按下K4键时，将经过判断清零，重新开始，以此来实现按键K4可以更换闹钟的功能，同时更改闹钟时间的功能。
4.7 1602LCD液晶显示
VSS引脚接地，VDD提供电源，VEE接滑动变阻器来控制液晶屏的对比度。RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
程序：
void write_com(uchar com) {rs=0;
rw=0;
lcden=0;
P3=com;
lcden=1;
lcden=0; }
液晶写命令函数void write_date(uchar date) {rs=1;
rw=0;
lcden=0;
P3=date;
lcden=1;
lcden=0; }
液晶写数据函数
当需要将内容显示到LCD显示器上之前，首先要向液晶显示器输入写命令函数，有上硬件分析可以得到LCD液晶显示上一排地址从80H~8FH，一共16位，下面一排地址从C0H~CFH,同样是16位，所以在进行液晶显示之前首先确定要将结果在哪一位上显示，然后在调用液晶写数据函数，只有两者结合使用才会得到想要的结果。
5 实验与结果分析
5.1 实验的调试
设计要求：一个以单片机为核心的可编程作息时间控制器，能够按照给定的时间模拟控制，实现广播、上下课打铃、灯光控制（屏幕显示）,同时具备日期和时钟显示。
首先运用Keil软件编辑程序，按上图要生成
新华龙单片机学习入门教程基于本人学习单片机的痛苦经历，特编写本教程，以此献给广大的单片机初学者，希望您能从中受益。 单片机老鸟寄语：本教程乃最通俗易懂之单片机教材也，如果您还是看不懂，请千万不要涉足此行，以免误入歧途，耽误您的前程*_* 拿到这本教程您首先就会想，什么是 IAP 教学法?是不是一种什么全新的教学方法?当然不是，我可没有那么大的本事，其实这只是我杜撰的一个新名词，意思就是In Applications Program(在应用中编程),当然这只是针对单片机教学，说法是否正确，还得您说了算。 至于为什么要提这种说法，那我倒想说几句。大家都知道，学习电子技术是一件非常无聊和枯燥的事情，为什么会有这种想法，就是因为我们传统的教学方法只重理论而忽略了实践，要一个人记住那些空洞而有无聊的理论知识实在不是一件容易的事，好在我们总算熬过来了，不管如何，也多多少少的学习了一些电子基础知识。 接下来我们应该进一步掌握些什么知识呢，凡涉足此行的朋友都知道，那就是单片机。不过这可不是一件容易的事，倒不是因为单片机很难学，而实在是我们身边很难找到一本专为单片机入门者而编写的教材。翻一下传统的单片机教材，都好象是为已经懂单片机的人而写的，一般总是以单片机的结构为主线，先讲硬件原理，然后是指令，接着讲软件编程，再是系统扩展和外围器件，最后举一些实例(随便说一点：很多书中的实例都是有错误的)，很少涉及单片机的基础知识，如果按照此种学习方法，想进行产品开发，就必须先把所有的知识全部掌握了才可以进行实际应用。孰不知，单片机不象模拟电路和数字电路那样，只要搞懂了电路原理，再按照产品要求设计好相应的电路就可以了。它是一种以简单的硬件结构，复杂而有灵活的软件系统来完成设计的通用性产品，不同的设计者只会使用其不同的功能，几乎没有人会把它的全部指令都使用起来，所以学习使用单片机只能靠循序渐进的积累，而不可能先把它全部掌握了再去做产品开发(当然天才就例外了*_*)。 基于以上原因，本人想尝试一种全新的单片机教学方法，打破传统的循序渐进式的教学方法，以单片机的应用为蓝本，结合基本的工业控制系统和实践工作中的具体应用，不分先后顺序，将各条指令贯串于一个又一个的实验中，通过所见即所得的实验来讲解各种指令的编程方法，顺便讲解相关的基本概念，使您尽快地熟悉单片机应用的基本步骤，掌握软件编程的基本方法。 如果您学完了就能成为单片机的入门者，完全可以进行一般产品的开发;下册部分是单片机应用的提高部分，主要学习单片机的系统扩展(比如：ROM 和RAM 存储器的扩展，并行口的扩展，串行口的扩展，A/D 和D/A 与单片机的接口)以及相关开发工具和软件的使用(包括KELL C51 的应用与调试技巧，硬件仿真器的使用)等等，如果您学完了下册部分，那就得恭喜您成为了单片机开发的高手了，不过单片机的技术是在不断的发展和提高的，您也不要太骄傲哦! 为了尽量把最新的单片机知识和应用成果收录进我们的教程，希望您能不吝赐教，共同来努力把我们的教程不断的改进和完善。还是那句题外话，技术是靠不断的积累和交流才会进步的，固封自守只会更加落后。 由于时间和精力的限制，我还是希望在您学习本教程之前，自己先熟悉一点相关的电子技术知识，特别是数字电路基础，这对您学习中碰到的相关概念会有很大的帮助。
单片机设计报告 编写：HUBU2015级通信工程xmx 2017年5月23日 一、设计的目的与要求 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样。采用STC89C52单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现汉字的显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏。 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示一个“大”字。 二、总体方案设计 2.1 硬件电路的总体设计 1、设计总体框图 硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成：时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。 2、工作原理 由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0口控制行，P1口控制列，通过软件编程，即可实现汉字的显示。
3、元器件清单 2.2系统软件的设计 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库和延时子程序组成。 三、系统硬件电路的具体设计 3.1 时钟电路 STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。
内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图4所示电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF 左右 3.2 复位电路 单片机在启动运行时需要复位，使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路，上电瞬间，RC电路充电，RST引线端出现正脉冲，只要RST端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效地复位。其中R1选择10KΩ左右的电阻，电容器一般选择10μF。 3.3显示电路的设计 本次设计中采用8*8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种。设计中用到的是“列共阳，行共阴”，即“列用高电平控制，行用低电平控制”。图中画
第 第第 第6 66 6章 章章 章 单片机的定时器 单片机的定时器单片机的定时器 单片机的定时器/ // /计数器 计数器计数器 计数器 习题 习题习题 习题 1．MCS-51系列的8051单片机内有几个定时/计数器？每个定时/计数器有几种 工作方式？如何选择？ 答：MCS-51系列的8051单片机内有2个定时/计数器，即T0和T1，每个都可以编程为定时器或计数器，T0有四种工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方 式2-可自动装入初值的8位、方式3-两个8位)，T1有三种工作方式(与T0相 同的前三种)，通过对TMOD的设置选择，其高四位选择T1，低四位选择T0。2．如果采用的晶振频率为3MHz，定时/计数器TO分别工作在方式0、1和2下，其最大的定时时间各为多少？ 答：如果采用的晶振频率为3MHz，机器周期为12×1/(3*106)=4us，由于定时/ 计数器TO工作在方式0、1和2时，其最大的计数次数为8192、65536和256 所以，其最大定时时间分别是：方式0为8192×4us＝32.768ms、方式1为65536 ×4us＝262.144ms、方式2为256×4us＝1024us。 3．定时/计数器TO作为计数器使用时，其计数频率不能超过晶振频率的多少？答：由于定时/计数器TO作为计数器使用时，是对外部引脚输入的脉冲进行计数，CPU在每个机器周期采样一次引脚，当前一次采样为高电平，后一次采样为低电平，则为一次有效计数脉冲，所以如果晶振频率为fosc，则其采样频率fosc/12，两次采样才能决定一次计数有效，所以计数频率不能超过fosc/24。 4．简单说明定时/计数器在不同工作模式下的特点。 答：方式0为13位的定时/计数器，由THx的8位和TLx的低5位构成、方式1 为16位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的8位构成，方式2为8位的定时/ 计数器，TLx为加1计数器，THx为计数初值寄存器。方式3只能用于T0，是将 T0的低8位用作一个独立的定时/计数器，而高8位的TH0用作一个独立的定时
单片机原理及其接口技术实验指导书 实验1 Keil C51的使用（汇编语言） 一.实验目的： 初步掌握Keil C51（汇编语言）和ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的操作和使用，能够输入和运行简单的程序。 二.实验设备： ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、具有一个RS232串行口并安装Keil C51的计算机一台。 三.实验原理及环境： 在计算机上已安装Keil C51软件。这个软件既可以与硬件（ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱）连接，在硬件（单片机）上运行程序；也可以不与硬件连接，仅在计算机上以虚拟仿真的方法运行程序。如果程序有对硬件的驱动，就需要与硬件连接；如果没有硬件动作，仅有软件操作，就可以使用虚拟仿真。 四：实验内容： 1.掌握软件的开发过程： 1）建立一个工程项目选择芯片确定选项。 2）加入C 源文件或汇编源文件。 3）用项目管理器生成各种应用文件。 4）检查并修改源文件中的错误。 5）编译连接通过后进行软件模拟仿真。 6）编译连接通过后进行硬件仿真。 2.按以上步骤实现在P1.0输出一个频率为1Hz的方波。 3.在2的基础上，实现同时在P1.0和P1.1上各输出一个频率同为1Hz但电平状态相反的方波。 五：程序清单： ORG 0000H AGAIN：CPL P1.0 MOV R0，#10 ;延时0.5秒 LOOP1：MOV R1，#100 LOOP2：MOV R2，#250 DJNZ R2，$ DJNZ R1，LOOP2 DJNZ R0，LOOP1 SJMP AGAIN END 六：实验步骤： 1.建立一个工程项目选择芯片确定选项 如图1-1所示：①Project→②New Project→③输入工程名test→④保存工程文件（鼠标点击保存按钮）
《传感器原理及应用》课程简介 传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段。在现代测控系统中，作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置，该课程涉及机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域，应用领域十分广泛，与当前多学科交叉融合的趋势相一致，在专业课程体系中起到重要的承上启下作用，从本课程开始奠定工程设计与应用思想、创新实践能力和创新思维能力基础，在现代高素质专业人才培养中所起的重要作用是不言而喻的。通过本课程的学习学生应掌握以下几方面的知识: （1)测量的基本知识。 （2)各种常用传感器的结构,原理,特性及应用。 （3)工程检测中常用的测量电路及工作原理。 （4)传感器的静,动态特性及其标定方法。 《单片机实用系统设计》课程简介 《单片机实用系统设计》是电子科学与技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的一门专业课，是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。它的后续课程是各专业课如：计算机控制、智能化仪器仪表、数控机床、课程设计、毕业设计，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。 通过本课程的学习，使学生能更深刻地领会和掌握单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要资源的设计、单片机C语言编程方法和调试方法，了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。利用所学知识，独立设计电路、布局印刷电路板、设计应用软件和系统软件、亲自焊接元器件、亲自调试系统。培养学生实
单片机原理及接口技术课后答案_（第三版） 第一章 1.单片机具有哪些特点 （1）片内存储容量越来越大。 （2抗干扰性好，可靠性高。 （3）芯片引线齐全，容易扩展。 （4）运行速度高，控制功能强。 （5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。2. 89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位 (2)片内RAM:128B (3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位，4个 (6)串行接口:全双工，1个 (7)定时器/计数器:16位，2个 (8)片内时钟电路:1个 3.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机？ 答：微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。 单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。 4. 微型计算机怎样执行一个程序？ 答：通过CPU指令，提到内存当中，再逐一执行。 5.什么是嵌入式系统？他有哪些类型？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答; 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统等。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，能最好的满足面对控制对象，应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求。因此，她是典型的嵌入式系统。 第二章 1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位 (2)片内RAM:128B (3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位，4个 (6)串行接口:全双工，1个 (7)定时器/计数器:16位，2个 (8)片内时钟电路:1个 2.89C51的EA端有何用途？ 答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内https://www.doczj.com/doc/f56835739.html,并执行内部程序，存储器。/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA 端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。 3. 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址? 答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB） 片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB） 片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B） 4. 简述89C51片内RAM的空间分配。 答：片内RAM有256B 低128B是真正的RAM区 高128B是SFR（特殊功能寄存器）区 5. 简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。 答：片内RAM区从00H~FFH（256B） 其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区 对应的位地址是00H~7FH
《单片机原理与应用》期末复习题一 一、填空题： 1．单片微型计算机是一种把（1）中央处理器（CPU）（2）半导体存储器（ROM、RAM）（3）输入/输出接口（I/O接口）（4）定时器/计数器（5）中断系统（6）串行口等部分集成在同一块硅芯片上的有完整功能的微型计算机。 2.十进制数+100的补码=64H，十进制数-100的补码= 9C H 。 3．在8051单片机内部，其RAM高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器或SFR 区，8051单片机其内部有 21 个特殊功能寄存器，其中11 个可以位寻址。 4．通常单片机上电复位时PC = 0000H，P0～P3 = FFH。SP = 07H，PSW = 00H ，通用寄存器则采用第0组，这一组寄存器的地址范围是从00H 到07H。 5．若PSW为18H，则选取的是第3组工作寄存器。 6．在微机系统中，CPU是按照程序计数器PC 来确定程序的执行顺序的。7．ORL A , #0F0H是将A的高四位置1,而低四位不变。 8．堆栈遵循先进后出（或后进先出）的数据存储原则，针对堆栈的两种操作为PUSH 和 POP 。 9．MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以：位寻址。 10. 8位二进制数，采用补码形式表示带符号数，它能表示的带符号数真值的范围是分别为-128～127。 11．I/O端口作为通用输入输出口时，在该端口引脚输入数据时，应先向端口锁存器进行写“1”操作。 12．MCS51单片机PC的长度为16位；SP的长度为8位，数据指针DPTR的长度为16位。 13．8051片内有256B的RAM ，可分为四个区，00H～1FH为工作寄存器区；20H～2FH为位寻址区；30H～7FH为堆栈、数据缓冲区；80H～FFH为特殊功能寄存器区。 14．半导体存储器中有一类在掉电后不会丢失数据，称为只读存储器，另一类掉电后丢失数据，且通电后也不能自动恢复，称为随机存取存储器。15．程序储存器的主要功能是存储指令和固定常数与表格数据。16．8051在物理结构上只有四存储空间，它们分别是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器；但在逻辑结构上只有三个存储空间，它们分别是片内外统一编址的64KB程序存储器、片内256B的数据存储器和片外64KB的数据存储器。
课程设计 题目基于单片机的433M无线通信系统学院 专业 班级 姓名 指导教师 2018年 1月 13日
《单片机应用设计》任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 基于单片机的433M无线通信系统 课程设计目的： 1、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法； 2、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中； 3、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力 4、提高正确地撰写论文的基本能力。 课程设计内容和要求 1、完成硬件电路的设计，其中包括单片机和CC1101模块的设计； 2、完成无线通信模块的程序设计与实现，上机运行调试程序，记录实验结果（如图表等）， 并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计报告书按学校统一规范来撰写，报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键 词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行结果照片、结论献等； 4、查阅不少于6篇参考文献。 初始条件： 1、STC89C52和CC1100H模块； 2、先修课程：单片机原理与应用。 时间安排： 第19周，安排设计任务，完成硬件设计； 第20周，完成软件设计、撰写报告，答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1基本原理 (1) 1.1无线通信系统 (1) 1.2芯片简介 (1) 1.2.1单片机STC89C52 (1) 1.2.2 无线通信CC1101芯片 (3) 2方案论证与设计 (5) 2.1无线通信模块选择 (5) 2.2 单片机最小系统选择 (5) 2.3整体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 4软件程序设计 (8) 4.1发送端编程 (8) 4.2接收端编程 (9) 4.3程序调试与下载 (10) 5硬件仿真 (12) 6实物制作与调试 (12) 6.1 STC89C52单片机最小系统 (12) 6.2无线通信模块CC1101 (13) 6.3稳压电路模块 (13) 7心得体会 (15) 8参考文献 (16) 附录 (17)
《单片机原理及接口技术》试卷（闭卷A卷） 一.单项选择题（每题1分，共20分） 1.DPTR为（） A.程序计数器 B.累加器 C.数据指针寄存 器 D.程序状态字寄存 2.PSW的Cy位为（） A.辅助进位标志 B.进位标志 C.溢出标志位 D.奇偶标志位 3.MCS－51单片机片内ROM容量为（） A.4KB B.8KB C.128B D.256B 4.MCS－51单片机片要用传送指令访问片外数据存储器，它的指令操作码助记符是以下哪个？（ ） A.MUL B.MOVX C.MOVC D.MOV 5.direct表示（） A.8位立即数 B.16位立即数 C.8位直接地址 D.16位地址 6.堆栈指针SP是一个（）位寄存器 A.8 B.12 C.13 D.16 7.定时器/计数器工作方式选择中，当M1M0＝11时，其工作方式为（） A.方式0 B.方式1 C.方式2 D.方式3 8.定时器/计数器工作方式0为（） A.13位定时/计数方式 B.16位定时/计数方式 C.8位可自动装入计数初值方式 D.2个8位方式 9.MCS－51的最小时序定时单位是（） A.节拍 B.状态 C.机器周期 D.指令周期 10.＃data表示（） A.8位直接地址 B.16位地址 C.8位立即数 D.16位立即数 11.主频为12MHz的单片机它的机器周期为（） A.1/12微秒 B.0.5微秒 C.1微秒 D.2 微秒 12.MCS-51单片机在同一优先级的中断源同时申请中断时，CPU首先响应（）。 A.外部中断0 B.外部中断1 C.定时器0中断 D.定时器1中断 13.MOVC A ,@A+PC指令对于源操作数的寻址方式是（） A.寄存器间接寻址 B.寄存器寻址 C.立即寻址 D.变地寻址 14. PSEN为（）A.复位信号输入端 B.地址锁存允许信 号输出端 C.程序存储允许输出端 D.程序存储器地址 允许输入端 15.MCS－51单片机的一个机器周期由（）个振荡脉冲组成。 A.2 B.4 C.6 D.12 16.MOVC A ,#30H指令对于源操作数的寻址方式 是（） A.寄存器间接寻址 B.寄存器寻址 C.立即寻址 D.变地寻址 17.计算机能直接识别的语言为（） A.汇编语言 B. 机器语言 C.自然语言 D.硬件和软件 18．PSW的OV位为（） A.辅助进位标志 B.进位标志 C.溢出标志位 D.奇偶标志位 19．在单片机中（）为程序存储器。A．ROM B. RAM C.EPROM D.EEPROM 20．能用紫外线光擦除ROM中的程序的只读存储器为（） A.掩膜ROM B.PROM C.EPROM D.EEPROM 二、填空（每题 2 分，共 10 分） 1、从单片机系统扩展的角度出发，单片机的引脚可以构成三总线结构，即总线、地址总线和总线。 2、ALE信号的作用是。 3、MOV A，40H 指令对于源操作数的寻址方式是 寻址。 4、PC存放的内容为： 。 5、MCS-8051系列单片机字长是位，有 根引脚。 三、简答题：（共 25 分） 1、什么是单片机？简述单片机的应用领域。（15 分） 2、什么叫中断？中断有什么特点？（10 分） 四.已知：（R1）=32H,(30H)=AAH,(31H)=BBH,(32H) =CCH,求执行下列指令后累加器A.50H.R6.32H.和P 1口中的内容。(10分) MOV A ,#30H MOV 50H ,A MOV R6 ,31H
《单片机原理及应用程序》（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) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H 3. (1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH 4. (1)01000001B 65 (2) 110101111B 431 5. (1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100 (5) 10000001 11111110 11111111 6. 00100101B 00110111BCD 25H 7. 137 119 89 8．什么是总线？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(AB)：CPU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，可寻址围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的围。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(DB)：CPU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。在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？ CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息， 一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息，必须借助接口电路。一般情况下，接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接；通过数据线（D）、控制线（C）和状态线（S）与外部设备连接。 10. 存储器的作用是什么？只读存储器和随机存储器有什么不同？ 存储器具有记忆功能，用来存放数据和程序。计算机中的存储器主要有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据，计算机掉电时数据不再保存。只读存储器一般用来存放程序，计算机掉电时信息不会丢失。 11．某存储器的存储容量为64KB,它表示多少个存储单元？64×1024 12. 简述微型计算机硬件系统组成。
第1章单片机概述参考答案 1.1 答：微控制器，嵌入式控制器 1.2 答：CPU、存储器、I/O口、总线 1.3 答：C 1.4 答：B 1.5 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 1.6 答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。 1.7 答：因为MCS-51系列单片机中的"MCS"是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。 1.8 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。 1.9 单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。 DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP的长处所在。与单片机相比，DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，它的地址总线数目较多能扩展较大的存储器空间，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。正由于嵌入式微处理器能运行实时多任务操作系统，所以能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。 1.10 广义上讲，凡是系统中嵌入了"嵌入式处理器"，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为"嵌入式系统"。但多数人把 "嵌入"嵌入式微处理器的系统，称为"嵌入式系统"。目前"嵌入式系统"还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的"嵌入式系统"，多指后者。 第2章 AT89S51单片机的硬件结构 1．答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128
0001 0001 0736 0361 JK3Q HDJ3 单片机课后部分参考答案 P59第三章 9、(A)=70H (R0)=58H (40H)=58H (58H)=70H 10、 12、(1) MOV R2,70H (2) MOV A, R1 MOV R2，A (3) MOV DPTR,#1234H MOVX A,@DPTR MOV 70H,A (4) MOV DPTR,#2000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV R4，A (5) MOV DPTR,#2000H CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#1234H MOVX @DPTR,A 13、XCH A,50H ;(A)=87H (50H)=35H PUSH 50H POP ACC ;(A)=35H MOV A,#12H ;(A)=12H XCHD A,@R1 ;(A)=15H (50H)=32H 15、MOV A,#34H MOV R0，#9AH ADD A,R0 MOV R3，A MOV A,#12H MOV R0，#78H ADDC A,R0 MOV R2，A 16、CLR C MOV A,#78H
MOV R1，#3FH SUBB A,R1 MOV R3，A MOV A,#56H MOV R1，#20H SUBB A,R1 MOV R2，A 17、（1）将（30H)+(31H)的和存于32H单元中，将进位CY存于33H单元中 （2）（30）=35H (31H)=50H (32H)=85H (A)=00H CY=0 (33H)=0 21、(A)=8FH (R0)=25H (25H)=60H P77 第五章 7、SETB EX0 SETB ET1 SETB ES SETB EA SETB PS 11、允许的中断源有：外部0中断、定时器T0中断、外部1中断、串行口中断 优先级（从高到低）：外部0中断、串行口中断、定时器T0中断、外部1中断、定时 器T1中断 P87第六章 7、用定时器T1的工作方式1时，定时初值为： （M-X）×T=t （65536-X）×2×10-6=100×10-3 X=15536=3CB0H 8、晶振12MHZ ；选择T0为定时器，工作方式1；选择T1为计数器，工作方式2 T0定时初值X0=65536-10×10-3/10-6 =55536=0D8F0H (TH0)=0D8H (TL0)=0F0H T1计数初值X1=256-100=156=9CH (TH1)=(TL0)=9CH 程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP T0INT ORG 001BH LJMP T1INT ORG 0030H MAIN: SETB P1.1 MOV TMOD , #61H
习题 1.MCS-51单片机由哪几个部分组成？ 答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。 2.MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？ 答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位； 6 5 D 4 D 3 2 1 0 C 0 R S1 R S0 V 含义如下： C(PSW.7)：进位或借位标志位。 AC(PSW.6)：辅助进位或借位可标志位。 F0(PSW.5)：用户标志位。是系统预留给用户自己定义的标志位。 RS1、RS0(PSW.4、PSW.3)：寄存器组选择位。可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。 OV(PSW.2)：溢出标志位。在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。 P(PSW.0)：奇偶标志位。用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P 清零。 其中PSW.1未定义，可供用户使用。 3.在8051的存储器结构中，内部数据存储器可分为几个区域？各有什么特点？ 答：片内数据存储器按功能可以分成以下几个部分：工作寄存器组区、位寻址区、一般RAM区和特殊功能寄存器区，其中还包含堆栈区。工作寄存器组区，00H～1FH单元，可用R0～R7等8个寄存器访问；位寻址区，20H～2FH单元，可按位方式访问；一般RAM区，30H～7FH单元；堆栈区，可从08到7F单元；特殊功能寄存器区位于80H～FFH单元。 4.什么是堆栈？说明MCS-51单片机的堆栈处理过程。 答：堆栈是按先入后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域。CS-51单片机的堆栈是向上生长型的，存入数据是从地址低端向高端延伸，取出数据是从地址高端向低端延伸。入栈和出栈数据是以字节为单位的。入栈时，SP指针的内容先自动加1，然后再把数据存入到SP指针指向的单元；出栈时，先把SP指针指向单元的数据取出，然后再把SP指针的内容自动减1。 5.简述内部ROM的工作寄存器组情况，系统默认是第几组？
高等职业技术教育 《单片机原理与应用》课程教学总体设计 课程名称：《单片机原理与应用》课程编码：051071 适用专业：电气自动化技术 学时数：84其中：理论教学学时：54课内实训学时：30制定人：审核人: 一、课程基本信息 二、教学设计 （一）学习基础分析 （二）学习目标 （三）教学内容（含作业设计） （四）教学方法 三、考核与评价 （一）考核方式及成绩评定标准 （二）学习效果评价 四、其他 （一）参考教材、讲义、设备、网络等教学 资源 （二）其它需要说明事项 机电工程系 2008年8月18日
一、课程基本信息 1．课程名称：单片机原理与应用 2．课程类别：专业核心课 3．课程编码：051071 4．学时：84学时（理论教学54学时，课内实训30学时） 5．适应专业：电气自动化技术专业、电力系统设备及自动化方向专业 二、教学设计 （一）学习基础分析 高等数学、物理基础知识； 已经掌握电工技术、电子技术、低压电气设备、电机拖动技术、传感器技术、自动控制原理等相关内容与技能。 （二）学习目标 1．正确理解、学会使用MCS-51单片机。 2．理解并掌握MCS-51单片机的硬件结构和原理。 3．熟练使用MCS-51单片机的指令。 4．掌握MCS-51单片机的中断和定时系统。 5. 熟悉MCS-51单片机的系统扩展原理及方法。 6. 能熟练的应用MCS-51单片机指令编写简单的单片机程序。 7. 能跟据控制要求设计单片机控制系统，进行系统软硬件调试。 8．熟悉MCS-51单片机的开发环境。 （三）教学内容（含作业设计） 模块一：公共基础模块 教学内容实训与作业设计 ●微型计算机基础； ●单片机概述； ●计算机的数制与编码；●微型计算机的组成； ●单片机的主要特点； ●数制及其转换； ●作业1：通过搜集各种资料简述你所了解的微型计算机的应用领域； ●作业2：与同学们讨论：同一般的微型计算机相比，单片机具有哪些主要特点？应用在哪里？
1：单片机8031的XTAL1和XTAL2引脚是（）引脚。 1.外接定时器 2.外接串行口 3.外接中断 4.外接晶振 2：LU表示（）。 1.累加器 2.程序状态字寄存器 3.计数器 4.算术逻辑部件 3：单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为（）。 1.0000H，00H 2.0000H，07H 3.0003H，07H 4.0800H，08H 4：8031单片机的定时器T1用作定时方式时是（）。 1.由内部时钟频率定时，一个时钟周期加1 2.由内部时钟频率定时，一个机器周期加1 3.由外部时钟频率定时，一个时钟周期加1 4.由外部时钟频率定时，一个机器周期加1 5：INTEL8031的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个（）。 1.传输高8位地址口 2.传输低8位地址口 3.传输高8位数据口 4.传输低8位地址/数据口 6：当需要从MCS-51单片机程序存储器取数据时，采用的指令为（） 1.MOV A, @R1 2.MOVC A, @A + DPTR 3.MOVX A, @ R0 4.MOVX A, @ DPTR 7：若PSW的RS1/RS0=10则单片机工作寄存器工作在（）。 1.0区 2.1区
3.2区 4.3区 8：假定设置堆栈指针SP的值为37H，在进行子程序调用时把断点地址进栈保护后，SP的值为（）。 1.6H 2.37H 3.38H 4.39H 9：单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是个单元。 1.64 2.120 3.128 4.256 10：在MCS-51指令中，下列指令中（）是无条件转移指令。 1.LCALL addr16 2.DJNZ direct,rel 3.SJMP rel 4.ACALL addr11 11：INTEL 8031的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个（）。 1.传输高8位地址口 2.传输低8位地址口 3.传输高8位数据口 4.传输低8位地址/数据口 12：单片机中的程序计数器PC用来（）。 1.存放指令 2.存放正在执行的指令地址 3.存放下一条指令地址 4.存放上一条指令地址 13：8051单片机中，输入/输出引脚中用于专门的第二功能的引脚是（）。 1.P0 2.P1 3.P2 4.P3
单片机原理与应用设计 1.【大题】控制引脚 （1）RST —9号引脚 复位信号输入端，高电平有效（结合P27周期），再次引脚加上持续时间大于2个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以对单片机完成复位操作。 （2）EA /Vpp （31引脚） EA 为外部程序存储器访问允许控制端。 【访问内ROM/RAM 用MOV 外ROM/RAM 用MOVX CPU 先访问片内】 2.程序状态寄存器PSW Cy P — OV RS0 RS1F0 Ac D7D6D5D4 D3 D2D1D0D0H PSW 图2-3 PSW 的格式 Cy （PSW.7）进位标志位 P （PSW.0）奇偶标志位 表2.2 RS1、RS0与所选的四组工作寄存器区的对应关系 RS1 RS0 所选的四组寄存器 0 0 0区（内部RAM 地址00H~07H ） 0 1 1区（内部RAM 地址08H~0FH ） 1 0 2区（内部RAM 地址10H~17H ） 1 1 3区（内部RAM 地址18H~1FH ） 3.程序存储器，ROM 4KB; 内部数据存储器，RAM 256B 4.表2-3 5个中断源的中断入口地址 中断源 入口地址 外部中断0（0INT ） 0003H 定时器0（T0） 000BH 外部中断1（1INT ） 0013H 定时器1（T1） 001BH 串行口 0023H
5.内部数据存储器 地址为00H~1FH 的32个单元是4组通用工作寄存器区。用户可以通过指令改变PSW 中的RS1、RS0这两位来切换当前的工作寄存器区。 用户RAM 区 （堆栈、数据缓冲区） 第0组工作寄存器区 第1组工作寄存器区第2组工作寄存器区第3组工作寄存器区可位寻址区7FH 30H 2FH 20H 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H 图2-4 89C51片内RAM 的结构 6.【大题】堆栈指针SP （先入先出） 堆栈指针SP 的内容指示出堆栈顶部在内部RAM 块中的位置。它可以指向内部RAM 00H~7FH 的任何单元。单片机复位后，SP 中的内容为07H 。 7.89C51单片机共有4个双向的8位并行I/O 端口，分别记为P0、P1、P2和P3。 当P0口用作通用I/O 口时，由于需要在片外接上拉电阻，端口不存在高阻抗（悬浮）状态，因此为一个准双向口。（高8位，P2口，只有P0接上拉电阻）。 P1口“读引脚”输入时，必须先向锁存器写1.。（所有P1口均适用，暂时断开外设与内部连接） 8.内部时钟方式（适用于整个系统，只有一块单片机） 电路中的电容C1和C2的典型值通常选择为30pF 左右。【图2-10 内部时钟方式的电路 P26】 9.时钟周期（振荡周期），一个状态周期由两个时钟周期构成。 10.机器周期：89C51的一个机器周期包括12个时钟周期，分为6个状态：S1~S6。每个状态又分为两拍：P1和P2。 11.以累加器为目的的操作数的指令 MOV A,Rn ;A Rn →）（,n=0~7 MOV A,@Ri ;A Ri →))((，i=0,1 MOV A,Direct ;A Direct →)( MOV A,#data ;A data →#
单片机原理及接口技术复习要点 第1章微型计算机基础 1、常用进制转换 2、原码、补码表示方法及表示范围，符号扩展 3、无符号数及有符号数的加减运算 4、二进制数的逻辑运算 5、ASCII码及BCD码 第2章MCS-51单片机的结构和原理 1、CPU，存储器和总线等概念 2、单片机的定义及组成 3、8051单片机的内部RAM的结构 1）寄存器区（00H～1FH单元） 2）位寻址区（20H～2FH单元） 3）特殊功能寄存器 4、标志寄存器CY，OV，P 5、堆栈和SP 6、时钟和复位电路，复位时PC，SP的内容 7、MCS-51单片机引脚 第3章汇编语言与汇编程序 1、符号指令的寻址方式 （1）寄存器寻址 （2）立即寻址 （3）直接寻址 （4）间接寻址 （5）变址寻址 （6）位寻址 2、数据传送类指令 掌握：MOV，MOVC，MOVX，PUSH，POP 了解XCH，XCHD，SWAP 3、算术运算指令 掌握：ADD，ADDC，INC，SUBB，DEC，MUL，DIV，DA
4、逻辑运算及移位类指令 ANL，ORL，XRL，CPL，RR，RL，RRC，RLC 5、位操作指令 掌握SETB，CLR，MOV，了解ANL，ORL，CPL位操作 6、常量、数据标号和指令标号 7、汇编地址计数器$,ORG 8、指令周期、机器周期、状态 第4章汇编语言程序设计 1、顺序程序设计 BCD码，ASCII码相互转换， 2、分支程序设计 （1）条件转移指令：JZ，JNZ，JC，JNC，JB，JNB （2）比较不等转移指令：CJNE （3）无条件转移指令 （4）掌握AJMP，了解LJMP，JMP，SJMP 十六进制数与ASCII码的相互转换，无符号数比较大小 3、循环程序设计 掌握DJNZ指令，缓冲区数据读取，写入操作，多数据累加求和等。 4 子程序的概念，主程序与子程序间的参数传递，子程序的调用指令与返回指令，子程序的设计 第5章MCS-51单片机内部接口电路 1、接口的概念及功能 2、数据传送方式及特点 3、传送控制方式：查询方式、中断方式、DMA方式 4、中断的概念，处理过程，中断优先权，中断的处理过程、中断源、中断标志位、中断允许寄存器，中断入口地址 5、中断程序设计 主程序：中断入口地址设置；开中断源中断允许位，开CPU总中断 中断服务程序：注意保护现场和恢复现场，中断返回。