單片機(jī)原理與接口技術(shù)教案

1、單片機(jī)原理與接口技術(shù)教案班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.3.8課題：單片機(jī)硬件系統(tǒng)教學(xué)目的：使學(xué)生理解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、硬件原理和工作特性等基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)難點(diǎn)：單片機(jī)硬件組成和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)分配第一章單片機(jī)硬件系統(tǒng)一、概述（一）單片機(jī)及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心，配以輸入、輸出、顯示、控制等外圍電路和軟件，能實(shí)現(xiàn)一種或多種功能的實(shí)用系統(tǒng)。（二）MCS-51單片機(jī)系列二、MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)和原理（一）單片機(jī)的內(nèi)部組成及信號(hào)引腳組成：CPU、內(nèi)部RAM、內(nèi)部ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、串行口、中斷系統(tǒng)、時(shí)鐘電路等。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寄存器區(qū)位尋址區(qū)用戶RAM區(qū)特殊功能寄存

2、器區(qū)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器三、并行輸入/輸出口電路結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)：P0口、P1口、P2口、P3口四、時(shí)鐘電路與復(fù)位電路常用晶體振蕩器時(shí)鐘電路（最大12MHz）、復(fù)位電路（RST引腳高電平產(chǎn)生復(fù)位）。小結(jié)：單片機(jī)硬件電路和工作原理是學(xué)好本課的基礎(chǔ)。課題：單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.3.22教學(xué)目的：使學(xué)生理解單片機(jī)硬件和軟彳調(diào)試的方法重點(diǎn)難點(diǎn)：單片機(jī)開發(fā)軟件的應(yīng)用第二章單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、開發(fā)系統(tǒng)的功能在線仿真、輔助調(diào)試、輔助設(shè)計(jì)、程序固化。、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試調(diào)試方法：單步、跟蹤、全速運(yùn)行、設(shè)置斷點(diǎn)小結(jié)：調(diào)試方法和調(diào)試軟件是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要工具。班級(jí)：05電子（1）（2）日

3、期：2007.3.28課題：單片機(jī)指令系統(tǒng)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)指令的含義和使用方法重點(diǎn)難點(diǎn)：邏輯和位操作指令第三章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)一、尋址方式包括：寄存器尋址、直接尋址、立即數(shù)尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對(duì)尋址和位尋址。二、指令系統(tǒng)共111條指令。數(shù)據(jù)傳送指令（29條）算術(shù)運(yùn)算指令（24條）邏輯運(yùn)算指令（24條）控制轉(zhuǎn)移指令（17條）位操作指令（17條）三、常用偽指令包括：定位偽指令、定義字節(jié)偽指令、定義空間偽指令、定義符號(hào)偽指令、數(shù)據(jù)賦值偽指令、數(shù)據(jù)地址賦值偽指令、匯編結(jié)束偽指令。小結(jié)：本章是整個(gè)課程的重點(diǎn)，應(yīng)將使用方法以舉例的方式詳細(xì)講解。作業(yè)：3.33.16班級(jí)：0

4、5電子（1）（2）日期：2007.4.11課題：單片機(jī)編程方法教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)匯編語言的編程方法重點(diǎn)難點(diǎn)：分支程序、循環(huán)程序和子程序設(shè)計(jì)第四章MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)一、簡單程序設(shè)計(jì)順序控制程序。編程前，要分配內(nèi)存工作區(qū)及有關(guān)端口地址。二、分支程序設(shè)計(jì)分支程序就是按照分支條件，判斷程序流向，并執(zhí)行。兩分支程序設(shè)計(jì)（單入口、兩出口）三分支程序設(shè)計(jì)多分支程序設(shè)計(jì)（散轉(zhuǎn)程序）三、循環(huán)程序設(shè)計(jì)單重循環(huán)程序設(shè)計(jì)雙重循環(huán)程序設(shè)計(jì)（延時(shí)程序設(shè)計(jì)）數(shù)據(jù)傳送程序循環(huán)程序結(jié)構(gòu)（初始化、循環(huán)體、循環(huán)控制）四、查表程序（主要用于數(shù)碼管顯示子程序）表格是預(yù)先定義在程序的數(shù)據(jù)區(qū)中，然后和程序一起固化在

5、ROM中的一串常數(shù)。五、子程序設(shè)計(jì)與堆棧技術(shù)子程序調(diào)用和返回過程子程序嵌套參數(shù)傳遞與現(xiàn)場保護(hù)和恢復(fù)子程序結(jié)構(gòu)（子程序名、子程序功能、入口參數(shù)、出口參數(shù)、占用資源）堆棧操作與堆棧功能堆棧操作與RAM操作的比較六、實(shí)用子程序舉例代碼轉(zhuǎn)換（二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼）算術(shù)運(yùn)算（雙字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法）查找、排序程序（冒泡排序法）小結(jié)：匯編語言程序設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)等。作業(yè)：4.14.16班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.4.12課題：定時(shí)與中斷系統(tǒng)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器與外部中斷的工作原理和編程方法重點(diǎn)難點(diǎn)：定時(shí)工作方式與中斷系統(tǒng)原理第五章定時(shí)與

6、中斷系統(tǒng)一、定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器二、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式共4種定時(shí)工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。三、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用定時(shí)初值的計(jì)算方法、方式設(shè)置、控制方式設(shè)置四、中斷系統(tǒng)中斷的概念和特點(diǎn)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖中斷源和中斷標(biāo)志中斷處理過程五、中斷系統(tǒng)的應(yīng)用中斷系統(tǒng)的功能（中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回）中斷請(qǐng)求的撤除、中斷響應(yīng)時(shí)間外部中斷源的擴(kuò)展定時(shí)中斷控制信號(hào)燈閃爍功能的應(yīng)用實(shí)例小結(jié)：定時(shí)中斷在單片機(jī)程序控制中，是很有用的，但中斷的概念對(duì)初學(xué)者比較難理解，需細(xì)講。作業(yè)：5.4、5.5班級(jí)：05電子（1）（2）日期

7、：2007.4.25課題：單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的原理和相關(guān)集成電路的使用方法重點(diǎn)難點(diǎn)：擴(kuò)展電路接口與地址的控制方法第六章單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展一、程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展單片機(jī)程序存儲(chǔ)器概述EPROM程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展實(shí)例（2732）常用程序存儲(chǔ)器類型（2716、27128、2864A）二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展.單片機(jī)RAM概述.SRAM擴(kuò)展（以一片2KB靜態(tài)6116為例）三、并行I/O口擴(kuò)展.MCS-51內(nèi)部并行I/O口及其作用單片機(jī)內(nèi)部，P0口分時(shí)作為低8位地址線和數(shù)據(jù)線，P2口作為高8位地址線。.簡單的I/O口擴(kuò)展以74LS244和74LS273分別作為擴(kuò)展輸入和輸出端口，其地址的計(jì)算方

8、法。.采用8255擴(kuò)展I/O口8255的結(jié)構(gòu)、8255的控制字、8255與單片機(jī)的接口.采用8155擴(kuò)展I/O口8155的結(jié)構(gòu)、I/O口的工作方式、作外部RAM的使用方法、與單片機(jī)的接口小結(jié)：本章的重點(diǎn)是學(xué)習(xí)對(duì)不同擴(kuò)展電路，其地址的計(jì)算方法。但要首先了解相關(guān)控制的工作原理和控制方法，據(jù)此計(jì)算地址就容易很多。班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.5.14課題：單片機(jī)接口技術(shù)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)系統(tǒng)常用外圍電路的接口技術(shù)和使用方法重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)碼管顯示、D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口與編程第七章單片機(jī)接口技術(shù)一、單片機(jī)與鍵盤接口鍵盤的工作原理（鍵輸入原理、按鍵消抖的方法、按鍵編碼方法）獨(dú)立式按鍵（

9、硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程）矩陣式按鍵（矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)、按鍵識(shí)別方法、鍵盤編碼、鍵盤掃描的工作方式）二、單片機(jī)與數(shù)碼管顯示器的接口8段碼數(shù)碼管工作原理數(shù)碼管字形編碼方法（共陰極與共陽極兩種情況）靜態(tài)顯示接口（原理和編程方法）動(dòng)態(tài)顯示接口（原理和編程方法）三、D/A轉(zhuǎn)換器接口D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)性能指標(biāo)（分辨率、建立時(shí)間、接口形式）典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832單緩沖方式的接口與應(yīng)用雙緩沖方式的接口與應(yīng)用四、A/D轉(zhuǎn)換器接口.A/D轉(zhuǎn)換的工作原理.典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809.單片機(jī)與ADC0809接口.編程方法小結(jié)：按鍵、LED數(shù)碼管顯示、A/D、D/A是單片機(jī)系統(tǒng)的常用外設(shè)電路，本章的學(xué)習(xí)

10、對(duì)于提高單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平很有幫助。大作業(yè)：7.6班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.6.20課題：串行口通信技術(shù)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握單片機(jī)串行通信技術(shù)的原理和編程方法重點(diǎn)難點(diǎn)：串行接口、程序設(shè)計(jì)第八章串行口通信技術(shù)一、串行通信基礎(chǔ)串行通信的分類異步通信（字符幀、波特率）同步通信串行通信的制式（單工、半雙工、全雙工）串行通信的接口電路二、串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口RS-232C接口RS-449、RS-422A、RS-423A標(biāo)準(zhǔn)接口20mA電流環(huán)路串行接口三、MCS-51的串行接口51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)可編程全雙工串行通信接口，它具有UART的全部功能，該串行口有4種工作方式，幀格式有

11、8位、10位和11位，并能設(shè)置各種波特率。MCS-51串行口結(jié)構(gòu)（SBUF、SCON、PCON控制字的定義）串行工作方式（方式0、1、2、3）串行口的波特率四、MCS-51單片機(jī)之間的通信雙機(jī)通信硬件電路（RXD、TXD、公共地線）雙機(jī)通信軟件編程（查詢方式、中斷方式）多機(jī)通信五、PC機(jī)和單片機(jī)之間的通信（接口設(shè)計(jì)、軟件編程）小結(jié)：串行通信在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛，單片機(jī)串行通信是通信技術(shù)的基礎(chǔ)。作業(yè)：8.4班級(jí)：05電子（1）（2）日期：2007.7.4課題：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)教學(xué)目的：使學(xué)生從總體上了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)難點(diǎn)：溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第九章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)一、單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般方法確定任務(wù)指標(biāo)和目標(biāo)總體設(shè)計(jì)（選型、軟硬件分工）硬件設(shè)計(jì)（程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O口、地址譯碼電路、總線驅(qū)動(dòng)能力、系統(tǒng)速度匹配、抗干擾措施）軟件設(shè)計(jì)（監(jiān)控程序、功能程序）系統(tǒng)調(diào)試（軟件調(diào)試、硬件調(diào)試、聯(lián)機(jī)調(diào)試）三、