单片机原理、应用与PROTEUS仿真
习题与答案
目录
第一章概论 (1)
第二章AT89C51单片机内部结构基础 (2)
第三章AT89C51指令系统 (5)
第四章AT89C51汇编语言程序设计 (11)
第五章AT89C51输入/输出（I/O）口及其简单应用 (18)
第六章AT89C51中断系统与定时器/计数器 (20)
第一章概论
1. 什么是单片机、单片机系统、单片机应用系统？
答：单片机：又名微控制器，是将微型计算机中的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）及I/O口电路等主要部件，结合连接它们的总线集成在一块芯片上，即它是一块智能芯片。
单片机系统：单片机本身只是一块芯片，它并不能集成计算机的全部电路，因此需要加上时钟、复位电路等，才能构成单片机最小应用系统；若最小系统资源不足时，还需扩展外围电路和外围芯片等，从而构成能满足应用要求的单片机系统。
单片机应用系统：它是为实际的控制应用而设计的，该系统与控制对象结合在一起，是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。
另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统，缺一不可。
2. 单片机有哪些特点？
答：单片机的特点很多，主要是体积小品种多，价格便宜，可靠性高，使用灵活，还有（1）突出控制功能（2）ROM和RAM分开（3）单片机资源具有广泛的通用性（4）易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。
3. 为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列的兼容机？A T89C51单片机有何优点？
答：AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机，且管脚也与之兼容，可以直接代换，所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。AT89C51单片机是AT89系列机的标准型单片机，它的优点主要有：内ROM是FLASH存储器，已获得广泛应用的80C51兼容，采用静态逻辑设计，操作频率范围宽，具有两个软件选择的节电模式等。
4. AT89C51单片机由哪些主要功能部件组成？
答：CPU，RAM，ROM，I/O接口等。
5. 面包板、电子电路实验板、PCB板在产品开发过程中的作用？它们各有什么优缺点？答：它们都是单片机实际应用系统中的不可缺少的一部分，它们都是构成硬件系统连接的载体介质。面包板可以多次利用，可是稳定性不高；电子电路实验板的稳定性由焊接质量来决定，不可多次利用；PCB板最为可靠，可是如果不是量产，价格偏高，时间较长。
6. 简述单片机应用研发过程和研发工具。
答：任务分析→方案论证→硬件设计→软件设计→仿真调试→实物制作与调试。
研发工具：调试仿真软件KEIL、在线仿真器、编程器或ISP下载器、PROTEUS仿真平台、教学实验板等。
第二章AT89C51单片机内部结构基础
1. AT89C51单片机内部结构主要有哪些部件组成？它们的主要功能是什么？
答：A T89C51单片机内部结构主要有：
（1）中央处理器CPU，是单片机的核心，完成运算和控制功能；
（2）内部数据存储器（256字节），前面128个单元00H~7FH存储内部数据，后面128个单元80H~FFH被专用寄存器占用，用来实现对片内各部件进行管理、控制、监视；（3）程序计数器PC，是一个16位专用寄存器，其内容为下一条执行指令的地址；
（4）Flash内部程序存储器（4K），用于存储程序、原始数据、表格等；
（5）4个并行I/O口（8位），实现数据的并行输入输出；
（6）串行通信口，实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送；
（7）2个定时器/计数器（16位），实现定时或计数功能；
（8）中断控制系统，共5个中断源，分高低两个优先级；
（9）一个片内振荡器和时钟电路，为单片机产生时钟脉冲序列；
（10）总线，用于连接各个部件和单片机系统的扩展。
2. 请将A T89C51的40个引脚按4类（电源、时钟、控制和I/O引脚）分类。
答：电源(2)：Vss接地端，Vcc接DC正电源线；
时钟(2)：XTAL1，XTAL2
控制（4）：RST复位输入，ALE/(/PROG)地址锁存允许/编程脉冲，/PSEN外ROM读选通信号，(/ES) / VPP内外ROM选择/编程电源
I/O引脚（32）：P0~P3并行8位I/O口
3. AT89C51单片机引脚/EA、RST、ALE、/PSEN的功能是什么？
答：/EA是片内外ROM选择端，ROM的寻址范围为64KB，而AT89C51内部只有4KB ROM，当不够用时可在外扩展ROM。当/EA信号为低电平时，指访问外部ROM；当/EA为高电平时，则先访问内部ROM，当PC值超过4KB时自动转向外部ROM中执行。
RST复位信号，当此引脚上的信号出现至少两个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE地址锁存控制信号，当系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器存起来，以实现低位地址和数据的分时传送。
/PSEN外部ROM的读选通信号，在访问外部ROM时，每个机器周期两次PSEN有效（低电平），但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN将不出现。
4. 什么是单片机的振荡周期、状态时钟周期、机器周期和指令周期？它们之间有什么关系？答：单片机是按一定的时序进行工作的，而时序是通过XTAL1和XTAL2引脚跨接振荡器与内部振荡电路共同产生固定频率的波形。我们把振荡频率的倒数称振荡周期。状态时钟周期是指单片机时钟信号的周期，是振荡周期的两倍，又称状态周期。一个机器周期由6个状态组成，即机器周期等于6个状态时钟周期或等于12个振荡周期。指令周期是指单片机执行一条指令所占用的时间，根据指令的不同，可包含有1、2、4等机器周期的倍数。
5. 当AT89C51单片机外接晶振为4MHZ时，其振荡周期、状态时钟周期、机器周期、指令周期的值各为多少？
答：振荡周期为0.25μs，状态时钟周期为0.5μs，机器周期为3μs，指令周期根据指令而不同
实验八 Proteus仿真软件使用方法 1.实验目的: （1）了解Proteus仿真软件的使用方法。 (2)了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。 2.实验要求: 通过讲授与操作练习,学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。 3.实验内容: (1)Proteus 仿真软件介绍 Proteus 软件就是由英国LabCenter Electronics 公司开发的EDA工具软件,由ISIS与ARES两个软件构成,其中ISIS就是一款便捷的电子系统仿真平台软件,ARES就是一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。 通过Proteus ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术), 用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路,以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。 图8-1就是Proteus ISIS的编辑窗口: 图8-1 ISIS的编辑界面 图中最顶端一栏就是“标题栏”,其下的“File View Edit ……”就是“菜单栏”,再下面的一栏就是“命令工具栏”,最左边的一栏就是“模式选择工具栏”;左上角的小方框就是“预览窗口”,其下的长方框就是“对象选择窗口”,其右侧的大方框就是“原理图编辑窗口”。 选择左侧“模式选择工具栏”中的图标,并选择“对象选择窗口”中的P按钮,就会出现如图8-2的元器件选择界面:
图8-2 元器件库选择界面 在元器件列表框中点击您需要的器件类型(例如:电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics)或在左上角的关键字(Keywords)框中输入您需要的器件名称的关键字(如:信号源 - Clock, 运放 - CA3140等),就会在图8-2中间的大空白框列出您所需的一系列相关的元件。此时,您可用鼠标选中您要的元件,则图8-2右上角的预览框会显示您所要元件的示意图,若就就是您要的元器件,则点击OK按钮,该元器件的名称就会列入位于图8-1左侧的“对象选择窗口”中(参见图1左侧下方框)。 所需元器件选择好后,在“对象选择窗口”选择某器件,就可以将它放到图8-1中的“原理图编辑窗口”中(若器件的方向不合适,您可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它)。将所要的元器件都选好后,将它们安放到合适的位置,就可以用连接线把电路连接好,结果存盘(请按规定的目录存盘,并记住其路径/目录/文件名[学号-实验序号])。 (2)51单片机编程器– Keil V3的使用 Keil编程器可用于MCS-51单片机软件编程与调试,它的工作界面如图8-3所示: Keil编程器就是Keil Software Inc/Keil Electronic GmbH 开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,可以完成从工程(Project)的建立与管理、程序的编译与连接、目标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接,可以进行单片机应用系统的硬件仿真。 汇编语言编程方法: ①打开“File”菜单→选择新建“New、、、”→在弹出的文本框(Text1)中编写所需的汇编语言程序→程序写好后,保存(从 As、、→选择某目录,文件名、ASM, 存盘); ②打开“Project”菜单→选择新建工程“New Project、、、”→在弹出的窗口填写:工程名→保存(文件名的后缀就是、uv2 。此时图8-3的工程窗口中将建立Target1及Source Group 1) ; ③打开“Project”菜单→选择Components,Environment,Books、、、→在弹出的窗口的Project Components 点击“Add Files”→加入所写的汇编文件(选中该文件,Add);
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。
实验一 Proteus仿真软件使用方法 一．实验目的： （1）了解Proteus仿真软件的使用方法。 （2）了解51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。 二．实验要求： 通过讲授和操作练习，学会正确使用Proteus仿真软件及Keil编程及其联合调试。 三．实验内容： （1）Proteus 仿真软件介绍 Proteus 软件是由英国LabCenter Electronics 公司开发的EDA工具软件，由ISIS 和ARES两个软件构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统仿真平台软件，ARES是一款高级的布线编辑软件。它集成了高级原理布线图、混合模式SPICE电路仿真、PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计。 通过Proteus ISIS软件的VSM(虚拟仿真技术), 用户可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路，以及基于微控制器的系统连同所有外围接口电子元器件一起仿真。 图1是Proteus ISIS的编辑窗口： 图1 ISIS的编辑界面 图中最顶端一栏是“标题栏”，其下的“File View Edit ……”是“菜单栏”，再下面的一栏是“命令工具栏”，最左边的一栏是“模式选择工具栏”；左上角的小方框是“预览窗口”，其下的长方框是“对象选择窗口”，其右侧的大方框是“原理图编辑窗口”。 选择左侧“模式选择工具栏”中的图标，并选择“对象选择窗口”中的P按钮，就会出现如图2的元器件选择界面：
图2 元器件库选择界面 在元器件列表框中点击你需要的器件类型（例如：电阻-Resistors,单片机芯片-MicroprocessorICs, LED-Optoelectronics）或在左上角的关键字（Keywords）框中输入你需要的器件名称的关键字（如：信号源 - Clock, 运放 - CA3140等），就会在图2中间的大空白框列出你所需的一系列相关的元件。此时，你可用鼠标选中你要的元件，则图2右上角的预览框会显示你所要元件的示意图，若就是你要的元器件，则点击OK按钮，该元器件的名称就会列入位于图1左侧的“对象选择窗口”中（参见图1左侧下方框）。 所需元器件选择好后，在“对象选择窗口”选择某器件，就可以将它放到图1中的“原理图编辑窗口”中（若器件的方向不合适，你可以利用图1左下角的旋转按钮来改变它）。将所要的元器件都选好后，将它们安放到合适的位置，就可以用连接线把电路连接好，结果存盘（请按规定的目录存盘，并记住其路径/目录/文件名[学号-实验序号]）。 （2）51单片机编程器– Keil V3的使用 Keil编程器可用于MCS-51单片机软件编程与调试，它的工作界面如图3所示： Keil编程器是Keil Software Inc/Keil Electronic GmbH 开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台，可以完成从工程（Project）的建立和管理、程序的编译和连接、目标代码的形成、软件仿真等一套完整的软件开发流程。它与Proteus挂接，可以进行单片机应用系统的硬件仿真。 汇编语言编程方法： ①打开“File”菜单→选择新建“New...”→在弹出的文本框（Text1）中编写所需的汇编语言程序→程序写好后，保存（从File→Save As..→选择某目录，文件名.ASM, 存盘）； ②打开“Project”菜单→选择新建工程“New Project...”→在弹出的窗口填写：工程名→保存（文件名的后缀是 .uv2 。此时图3的工程窗口中将建立Target1
《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
习题解答 第三章 3-1 已知A=7AH，R0=30H(30H=A5H)，PSW=80H，SP=65H，试分析下面每条指令的执行结果及对标志位的影响。 （1）ADD A，@R0；01111010+=1,00011111，（A）=1FH，Cy=1 ， AC=0，OV=0，P=1 （2）ADD A，#30H；01111010+00110000=，（A）=AAH，Cy=0，AC=0，OV=1，P=0 （3）ADDC A，30H；01111010++1=1,00100000,（A）=20H，Cy=1，AC=1，OV=0，P=1 （4）SUBB A，@R0；0101-1=1,，（A）=D4H，Cy=1，AC=0，OV=1，P=0 （5）DA A；01111010+00000110=，（A）=80H，Cy=0，其他无变化 （6）RLC A；（A）=B=F5H，Cy=0，AC=0，OV=0，P=0 （7）RR A；（A）=00111101B=3DH，Cy=1，AC=0，OV=0，P=1 《 （8）PUSH 30H；SP=66H，（66H）=A5H （9）POP B；SP=64H，（B）=（65H） （10）XCH A，@R0；（A）=A5H，（30H）=7AH，Cy=1，OV=0，AC=0，P=0 3-4 试分析在执行完下面的程序段后，A，R0，R1，R7，SP以及片内RAM的一些单元中内容各是什么 MOV SP，#65H MOV R7，#5 MOV R0，#30H MOV R1，#40H LOOP：MOV A，@R1 PUSH ACC $ MOV A，@R0 MOV @R1，A INC R0 INC R1 DJNZ R7，LOOP 结果：（A）=（34H），(R0)=34H，（R1）=44H，（R7）=0，SP=70H ，（70H）=（44H），（30H）=（40H），…（34H）=（44H）。 3-5 已知SP=62H，（62H）=50H，（61H）=30H，问执行指令RET后，PC=，SP=并解释。 答：执行指令RET，从堆栈中弹出地址值给PC，栈指针减2，（62H），（61H）中的内容分别弹出PC=5030H，SP=60H 3-7 试编程求出片外RAM从2000H开始的连续20个单元的平均值，并将结果存入内部RAM20H单元。 MOV DPTR，#2000H ） ACALL AVG 子程序名：AVG 子程序功能：求20个无符号数平均值子程序 子程序入口：（DPTR）=数据区首地址指针
单片机原理与应用试题 及答案 https://www.doczj.com/doc/4e2675536.html,work Information Technology Company.2020YEAR
单片机原理与应用试卷及答案 一、填空题 1、10110110B 作为无字符数时，十进制数值为182；作为补码时，十进制数值为—74. 2、原码01101011B 的反码为01101011B ；补码为01101011B 。 3、由8051的最小系统电路除芯片外，外部只需要复位电路和时钟（晶振）电路，如果由8031的最小系统，还需要扩展外部ROM 电路。 4、若已知8051RAM 的某位地址为09H ，则该位所处的单元地址为21H 。 5、C51语言中，指令#define ADC XBYTE[OXFFEO]能够正确编译的前提是包含头文件absacc.h ，该指令的作用是定义一个外部地址单元为OXFFEO 。 二、选择题 1、程序和常数都是以（二进制）的形式存放在单片机程序的存储器中。 2、下列哪一个选项的指令语句不是任何时候都可以被C51正确编译（uchar; k=ox20) 3、当PSW 的RS0和RS1位分别为1和0时，系统选用的寄存器组为（1组） 4、若某存储器芯片地址线为12根，那么它的存储容量为（4KB ） 5、已知T osc =12MHZ ，TH1=177，TL1=224，TMOD=ox10，则从定时器启动到正常溢出的时间间隔为（20ms ） 三、简答题 答：①新建工程项目②配置工程项目属性③创建源文件④将源文件加入项目⑤保存项目 3、PSW 寄存器有何作用其各位是如何定义的 4、 答：标志寄存器PSW 是一个8位的寄存器，它用于保存指令执行结果的状态，以供工程查询和判别。 C （PWS.7）：进位标志位 AC （PWS.6）：辅助进位标志位 FO （PWS.5）：用户标志位 RS1、RS0（PWS.4、PWS.3 PSW DOH
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)
单片机原理与应用 （张荣刚）. 单片机的定义1.2 1 【单选题】单片机是将做到一块集成电路芯片中，称为单片机。 、A?ROM RAM、CPU、 、B?、I/O设备CPU C、?RAM CPU、 、D?设备、RAM、ROMI/OCPU、 D D 我的答案：正确答案：2 【单选题】和控制器两部分组成，是计算机的控制核心。微处理器由 A、?运算器 B、?计数器 C、?定时器 A 正确答案： A 我的答案：3 【判断题】 STC15系列单片机是高档16位单片机。正确答案：×我的答案：×第二章第一节已完成1 【单选题】的内容自动加（），为取下一个字节做准备。每取完一个字节后，PC A、?1 B、?2 、C? 3 、D?
A 我的答案： A 正确答案：2 【单选题】 PC程序计数器是一个（）位的计数器。A、?8 B、?． 16 C、?32 D、?64 B 我的答案：正确答案： B 3 【单选题】）指到哪里，（ CPU就从哪里开始执行程序。 A、?A 、B?B 、C?CPU 、D?PC 正确答案： D 我的答案：D 4 【单选题】（）任务是实现算术与逻辑运算、位变量处理与传送等操作。 A、?定时器
、B? 计数器 、C? 控制器 、D? 运算器 D 我的答案：正确答案： D 2.2已完成1 【单选题】位的二进制数中，可以存放 50HRAM单片机片内的字节地址字。A、?1 B、?2 、C?8 、D?16 C C 正确答案：我的答案：2 【单选题】。RS0单片机运行后，RS1、为01，CPU选择工作寄存器组 A、?0 、B? 1 C、?
、D?3 B 正确答案： B 我的答案：3 【单选题】位的二进制数 10HRAM单片机片内的位地址中，可以存放字。． A、?1 B、?2 C、?8 D、?16 A A 我的答案：正确答案：已完成2.31 【单选题】单片机复位后，SP的值为。 A、?00H B、? 10H C、?07H D、?08H C 我的答案：正确答案： C 2 【单选题】种工作模式。扣有 STC15F 系列单片机的I/O 、A?1
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、兀器件清单 元件名称规格数量备注 STC89C52单片机一块附底座 晶振12MHZ一块 8*8点阵LED显示器一块SZ411288k 按钮开关一个四脚 极性电容10uF一支 瓷片电容51pF两个 电阻5k Q八个 电阻10k Q一个 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。
《单片机原理及应用》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) 11101010.101 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，可寻址范围为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(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？
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？
“单片机原理及应用”课程习题与解答 第一章 1－3：单片机与普通计算机的不同之处在于其将（cpu ）（I/O口）和（存储器）三部分集成于一块芯片上。 答：CPU、存储器、I/O口 1－8：8051与8751的区别是：（部程序存储器不同） A、部数据存储但也数目的不同 B、部数据存储器的类型不同 C、部程序存储器的类型不同 D、部的寄存器的数目不同 答：C 第二章 2－4：在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为（）。 答：2us。 析：机器周期为振荡周期的1/6。 2－6：部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为（）。 答：26H 2－7：若A中的容为63H，那么，P标志位的值为（）。 答：0 析：P为奇偶校验位，因为A中1的个数为偶数，所以P=0。 2－8：判断下列说法是否正确： A、8031的CPU是由RAM和EPROM所组成。运算器和控制器组成 B、区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址围的低端还是高端。通过 引脚指令 C、在MCS-51中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1。 D、PC可以看成使程序存储器的地址指针。 答：错、错、对、对 2－9：8031单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为（04H），因上电时PSW=（00H）。这时当前的工作寄存器区是（0）组工作寄存器区。 答：04H、00H、0 2－11：判断以下有关PC和DPTR的结论是否正确？ A、DPTR是可以访问的，而PC不能访问。 B、它们都是16位的存储器 C、它们都有加1的功能。Pc无 D、DPTR可以分为两个8位的寄存器使用，但PC不能。 答：对、对、错、对 2－13：使用8031芯片时，需将/EA引脚接（低）电平，因为其片无（程序）存储器。 答：低、程序 2－14：片RAM低128个单元划分为哪3个主要部分？各部分的主要功能是什么？ 答：工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区 2－15：判断下列说法是否正确 A、程序计数器PC不能为用户编程时直接使用，因为它没有地址。 B、部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用。都能
上篇文章转了keil软件的基本使用方法，现在干脆再转一篇proteus的使用 方法得了。呵呵，下面这篇文章介绍得也蛮详细的。大家就看看原作者的使用 步骤就行，没必要跟着他一步步的试试，毕竟我们没有原作者的代码嘛……。 大家可以结合这里： https://www.doczj.com/doc/4e2675536.html,/dxstar/blog/item/ae40bf47eb02912bcefca35b.html试用一下。 Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包 括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS 模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术， 它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片， 比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等等。通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用 方便的单片机实验室。 本文中由于我们主要使用Proteus软件在单片机方面的仿真功能，所以我们重点研究ISIS模块的用法，在下面的内容中，如不特别说明，我们所说的Proteus软件特指其ISIS模块。 在进行下面的操作前，我先说明一点：我的Proteus版本是7.1，如果你使用的是6.9以前的版本，可能你发现在鼠标操作上会略有不同。这主要表现在6.9以前的版本鼠标左右键的作用与一般软件刚好 相反，而7.0以后已经完全改过。 下面我们首先来熟悉一下Proteus的界面。Proteus是一个标准的Windows窗口程序，和大多数程序一样，没有太大区别，其启动界面 如下图所示：
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 →#
思考与练习题1 1.1单项选择题 （1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位 （3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08
作业答案0-1 绪论 1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。 2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 解： 将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。 第1章MCS-51单片机的结构与原理 15. MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系？其地址总线和数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？ 解： MCS-51系列单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0～P3。在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。 MCS-51系列单片机数据总线为8位，地址总线为18位，对外可寻址空间为64KB。 25. 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器（R0-R n）？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组（R0-R n）？ 解： 开机复位后，CPU使用的是第０组工作寄存器。它们的地址是00H－07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1和RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。 27. MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的？当主频为12MHz 的时候，一个机器周期是多长时间？执行一条最长的指令需要多长时间？ 解： 时钟周期又称为振荡周期，由单片机内部振荡电路OSC产生，定义为OSC时钟频率的倒数。时钟周期又称为节拍（用P表示）。时钟周期是时序中的最小单位。一个状态有两个节拍， 机器周期定义为实现特定功能所需的时间。MCS-51的机器周期由12个时钟周期构成。 执行一条指令所需要的时间称为指令周期，指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同，因此不同指令所包含的机器周期数也不尽相同。MCS-51的指令可能包括1～4个不等的机器周期。 当MCS-51的主频为12MHz时，一个机器周期为1s。执行一条指令需要的最长时间为4s。 第2章MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计