《51單片機原理及接口技術(shù)》.doc

單片機原理及接口技術(shù)（8051）教學(xué)大綱一、課程代號:二、課程名稱: 單片機原理及接口技術(shù) 英文名稱： principle and interface technology of microcontroller三、課程描述：課程總學(xué)時：60學(xué)時（其中，講課50學(xué)時，實驗10學(xué)時，a) 適用專業(yè)：電類專業(yè)?？芺) 先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電工與電子技術(shù)推薦教材：胡漢才,單片微機原理及其接口技術(shù),清華大學(xué)出版社,2002參考書目:1. 李朝青等. 單片機原理及接口技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000 2. 吳秀清，周荷琴，微型計算機原理與接口技術(shù)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1999.23. 沙占友等. 單片機外圍電路設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社，2003 課程的性質(zhì)、任務(wù)和目的單片機原理及接口技術(shù)是機械制造及其自動化專業(yè)的主干課之一。是技術(shù)型專業(yè)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是講述微型計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、I/O接口及存儲器的擴展、匯編語言簡單程序設(shè)計。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)方法，輸入輸出（I/O）接口及存儲器的擴展技術(shù)，應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)和微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)。并結(jié)合專業(yè)能設(shè)計簡單、實用的微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)。本課程以MCS-51單片機為典型機講述。四.主要內(nèi)容、重點及深度第一章 微型計算機基礎(chǔ) 11 微型計算機概述111 微型計算機的概念112 微型計算機的發(fā)展113 微型計算機的應(yīng)用12 微型計算機數(shù)制間的轉(zhuǎn)換13 微型計算機組成原理 131 微型計算機的基本結(jié)構(gòu)132 微型計算機的基本原理133 微型計算機系統(tǒng)的組成14 單片微型計算機概述141單片機的分代和發(fā)展142單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)143典型單片機性能概覽144單片機在工業(yè)控制中的應(yīng)用教學(xué)重點： 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和在工業(yè)控制中的應(yīng)用學(xué)習(xí)內(nèi)容介紹教學(xué)目的和要求：1了解微型計算機的發(fā)展及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用；2掌握微型計算機的基本結(jié)構(gòu)、原理和系統(tǒng)的組成。第二章 MCS-51單片機結(jié)構(gòu)和原理21 MCS-51 MCS-51單片機的內(nèi)部基本組成和信號引腳功能 211 MCS-51單片機的基本組成 212 MCS-51單片機的信號引腳22 8051的內(nèi)部存儲器 221 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的低128單元 222 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的高128單元 223堆棧及堆棧指示器 224內(nèi)部程序存儲器23 并行輸入/輸出電路結(jié)構(gòu) 231 P0口 232 P1口 233 P2口 234 P3口24時鐘電路與時序 241 時鐘電路 242 時序定時單位 243 MCS-51單片機的指令時序25 MCS-51單片機工作方式 251 復(fù)位方式 252 程序執(zhí)行方式 253 單步執(zhí)行方式 254 掉電保護方式 255 低功耗方式(80C51)教學(xué)重點:MCS-51單片機的內(nèi)部基本組成和信號引腳功能教學(xué)難點: MCS-51單片機的四個八位并行I/O口P0、P1、P2和P3的邏輯電路原理和組成單片機應(yīng)用系統(tǒng)時的各自不同功能。教學(xué)目的和要求：1. 掌握MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及信號引腳和MCS-51單片機內(nèi)部存儲器的特點、結(jié)構(gòu)2. 掌握單片機本身輸入/輸出邏輯電路的結(jié)構(gòu)及使用方法。第三章 MCS-51單片機指令系統(tǒng)31 MCS-51單片機指令系統(tǒng)概述 311 指令格式 312 尋址方式 313 單片機執(zhí)行指令的過程 314 指令中符號意義說明32 數(shù)據(jù)傳送類指令 321 內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令組 322 外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令組 323 程序存儲器數(shù)據(jù)傳送指令組 324 數(shù)據(jù)交換指令組 325 堆棧操作指令組 326 數(shù)據(jù)傳送類指令匯總及說明33 算術(shù)運算類指令 331 加法指令組 332 帶進位加法指令組 333 帶借位減法指令組 334 加1指令組 335 減1指令組 336 乘除指令組 337 十進制調(diào)整指令 338 算術(shù)運算類指令匯總34 邏輯運算及位移類指令 341 邏輯與運算指令組 342 邏輯或運算指令組 343 邏輯異或運算指令組 344 累加器清零取反指令組 345 移位指令組 346 邏輯運算及位移類指令匯總35 控制轉(zhuǎn)移類指令 351 無條件轉(zhuǎn)移指令組 352 條件轉(zhuǎn)移指令組 353 子程序調(diào)用與返回指令組 354 空操作指令 355 移位指令組 356 控制轉(zhuǎn)移類指令匯總36 布爾變量操作類指令 361 位傳送指令組 362 位置位復(fù)位指令組 363 位運算指令組 364 位控制轉(zhuǎn)移指令組 365 布爾變量操作類指令匯總本章重點： MCS-51單片機的指令格式、尋址方式和指令執(zhí)行過程。本章難點： 條件轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用與返回指令的書寫格式、功能和使用時的注意事項。教學(xué)目的和要求：掌握MCS-51單片機的指令格式、尋址方式、指令執(zhí)行過程和MCS-51單片機指令系統(tǒng)的分類，并能編寫簡單的匯編語言程序。第四章 存儲器與存儲器擴展41 單片機擴展及系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 411 單片機的擴展結(jié)構(gòu) 412 單片機擴展的實現(xiàn)42 擴展存儲器編址及映象 421 存儲器編址技術(shù) 422 存儲映象43 程序存儲器擴展 431 只讀存儲器概述 432 典型只讀存儲器芯片 433 程序存儲器擴展舉例44 數(shù)據(jù)存儲器擴展 441 隨機存儲器概述 44典型隨機存儲器芯片 44隨機存儲器擴展舉例 44擴展既可讀又可寫的程序存儲器45 單片機存儲器的特點 45多種存儲器的交疊 45交疊存儲器的實用本章重點: MCS-51單片機的存儲器編址技術(shù)和存儲映象概念。本章難點: MCS-51單片機的片內(nèi)外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器交疊配置的特點和使用方法。教學(xué)目的和要求：教學(xué)目的 使學(xué)生掌握MCS-51單片機的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的擴展技術(shù)。第五章 中斷與定時51 微型計算機中斷技術(shù)概述 51什么是中斷 51中斷功能 51中斷處理流程52 MCS-51單片機中斷系統(tǒng) 52中斷源 52中斷控制 52中斷響應(yīng) 52中斷請求的解除53 MCS-51單片機定時器/計數(shù)器 53定時方法概述 53定時器/計數(shù)器的定時和計數(shù)功能 53定時器/計數(shù)器的控制寄存器 53定時工作方式0 53定時工作方式1 53定時工作方式2 53定時工作方式3 53用定時器/計數(shù)器進行外部中斷擴展54 定時器/計數(shù)器與中斷聯(lián)合使用本章重點: MCS-51單片機的中斷源的使用場合和使用方法，對于中斷系統(tǒng)的控制方法、與中斷系統(tǒng)有關(guān)的寄存器位定義及使用方法；與可編程定時器/計數(shù)器有關(guān)的控制寄存器的使用方法，MCS-51單片機定時器/計數(shù)器的四種工作方式。本章難點: 定時器/計數(shù)器與中斷的聯(lián)合使用教學(xué)目的和要求：教學(xué)目的： 使學(xué)生掌握MCS-51單片機的中斷技術(shù)和可編程定時/計數(shù)器的使用方法。第六章 單片機I/O擴展及應(yīng)用61 微型計算機I/O接口技術(shù)概述 61計算機為什么需要I/O接口電路 61接口與端口 61數(shù)據(jù)總線隔離技術(shù) 61I/O編址技術(shù) 61I/O數(shù)據(jù)傳送的控制方式62 MCS-51單片機I/O口直接應(yīng)用 62有關(guān)I/O的操作指令 62I/O口的直接應(yīng)用63 單片機簡單I/O擴展 63簡單輸入接口擴展 63簡單輸出接口擴展64 8255作單片機的可編程I/O擴展 64單片機的可編程I/O擴展 648255的邏輯結(jié)構(gòu)和信號引腳 648255的工作方式及數(shù)據(jù)I/O操作 648255控制字及初始化編程65 單片機打印機接口技術(shù) 65微型打印機簡介 65查詢方式的打印驅(qū)動66 8155作單片機的可編程I/O擴展 668155的基本結(jié)構(gòu)及工作方式 668155與MCS-51單片機的連接 668155的命令/狀態(tài)字 668155的定時器/計數(shù)器 668155應(yīng)用舉例67 單片機鍵盤接口技術(shù) 67按鍵識別流程 67鍵盤接口及程序設(shè)計78 單片機LED顯示器接口技術(shù) 78LED顯示器 788155作LED顯示器接口及顯示程序本章重點: 8155的作為可編程I/O接口的擴展方法、工作方式及數(shù)據(jù)I/O操作過程。本章難點: 鍵盤接口技術(shù)和LED顯示器接口技術(shù)教學(xué)目的和要求： 1掌握微型計算機的接口技術(shù)，熟悉掌握8155、8255等常用的可編程輸入/輸出接口電路的使用方法；2掌握微型打印機、鍵盤和LED顯示器的使用方法。第七章 AT89C51/LV51單片機結(jié)構(gòu)和原理 71 AT89C51 Flash 單片機 71AT89C51單片機的結(jié)構(gòu)框圖及引腳 71震蕩器及工作方式 71對Flash 存儲器及接口編程72 AT89LV51 Flash 單片機教學(xué)重點與教學(xué)難點： 片內(nèi)閃存存儲器(Flash Memory)的特點和使用方法。教學(xué)目的和要求：1掌握AT89C51/LV51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及信號引腳功能；2掌握片內(nèi)閃存存儲器(Flash Memory)的特點和使用方法。五.學(xué)時分配表章序內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)題量備注講授實驗討論習(xí)題課外其它小計1微型計算機基礎(chǔ)22MCS-51單片機結(jié)構(gòu)和原理43MCS-51單片機指令系統(tǒng)714存儲器與存儲器擴展5中斷與定時6446單片機I/O擴展及應(yīng)用214總計308240撰稿人：劉士光審稿人：系（院）領(lǐng)導(dǎo)：principle and interface technology of microcontroller syllabusA, course code:B, course name: principle and interface technology of microcontrollerC, course description:The course is total to learn the hour:60 learn( among them, prelect 50 learn, experiment 10 learn,Apply to profession:The machine design manufacturing and its automatizationTake the course first: Altitude mathematics , the university physics , electrician and electronics techniquesThe suggestion choosey schoolbook:Hu Hancai, principle and interface technology of microcontroller, Tsinghua university publisher, version 2Teaching reference book:1.Li Chaoqing etc. Principle and interface technology of microcontroller . Beijing aviation aerospace university publisher ,20002.Wang Furui etc. Principles and interface technique of microcomputer , Chinese science technique university publisher,1999.23.Sha Zhanyou etc. Outer electric circuit design of microcontroller. The electronics industry publisher,2003.The property, mission and purposes of the coursePrinciple and interface technology of microcontroller is one of the main courses of the machine design manufacturing and its automatization profession.It is a professional technique foundation course.Its mission is narrating hardware structure, I/ O interface circuit ,expanding memory, assemble language simple program design.predominate hard and software design method of the microcomputer application system. This course takes MCS-51 microcontroller as the typical model microcontroller to relate.D.Four.Main contents, point and depthChapter 1 microcomputer foundation1.1 microcomputer summarization1.2 conversions of the microcomputer number systems1.3 constitute principle of microcomputers1.4 microcontroller summarizationTeaching point: internal structure and application in industry of microcontroller.The teaching purpose and request:1. the development and application in the production of microcontroller.2. predominate basic structure, principle and constitute of systems of microcomputer.Chapter 2 structure and principle of MCS-51 microcontroller.2. 1 ntramural constitute and function of signal lead feet of MCS-51 microcontroller.2.2 internal memory of 8051 microcontroller.2.3 structure of collateral input/output interface circuit 2.4 clock electric circuits and time sequence2.5 work mode of MCSs-51 microcontroller. The teaching point: ntramural constitute and function of signal lead feet of MCS-51 microcontroller.The teaching difficult: the logic electric circuit principle and constitute of MCS-51 microcontroller.The teaching purpose and request:1.predominate Internal structure , function of signals lead feet and characteristics of memory.2. predominate structure of internal inpuy/output interface logic electric circuit and operation method of microcontroller.Chapter 3 instruction system of MCS-51 microcontroller3. 1 MCS-51 microcontroller instruction system summarization3.2 data transmissions instruction 3.3 arithmetic operations instruction3.4 logic operations and shift instruction3.5 controls transfer instruction3.6 爾soperating variable instruction The teaching point and difficult: The instruction format, look for the address method and implement instructions process of MCS-51 microcontroller.The teaching purpose and request:Predominate instruction format, look for the address method, implement instructions process and instruction classification of MCS-51 microcontroller.Chapter 4 memory and memory ream4.1 microcontroller system expand and its structure4.2 compile address for expanding memory and reflect elephant4.3 Read only memory ( ROM) expands 4.4 Random accesse memory( RAM) expands4.5 microcontrollers characteristics The teaching point: compile address technique and reflect elephant concept of MCS-51 microcontroller.The teaching difficult: memory structure characteristics and operation method of MCS-51 microcontroller.The teaching purpose and request: Predominate expanding memory method of MCS-51 microcontroller. Chapter 5 interrupt and time5. 1 interrupt technique summarization of microcomputer 5. 2 interrupt system of MCSs-51 microcontroller 5. 3 timer/counter of MCSs-51 microcontroller 5. 4 Consociation usage of timer/counter with the interruptionThe teaching point and difficult: Consociation usage of timer/counter with the interruptionThe teaching purpose and request: Predominate interruption technique and Operation method of timer/counter Chapter 6 I/ O expand and applied of microcontroller6. 1 I/ O interface technique summarization of microcomputer6. 2 oneself I/O interface direct application of MCSs-51 microcontroller6. 3 simple I/O expand interface expand of MCSs-51 microcontroller6. 4 programmable I/O interface circuit 82556. 5 printers interface circuit technique of MCSs-51 microcontroller6. 6 programmable I/O interface circuit 8155 6. 7 keyboards interface circuit technique of MCSs-51 microcontroller6. 8 LED display interface circuit technique of MCSs-51 microcontrollerThe teaching point:expand