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1、汽电101班单片机 单片机原理及应用教案课题名称MCS-51单片机的概述课次第（1）次课学时2课型理论（）；实验（）；教学目标使学生了解本课程的学习方法、单片机应用等知识。重点、难点及解决方法重点掌握学习方法，解决方法是提高自学能力。教学基本内容与教学设计1-1、学习本课程的意义1-2、学习本课程的方法1-3、单片机发展过程1-4、单片机的应用1-5、MCS51和AT89单片机教学方法讲授教学手段讲授课外学习安排观察汽车上如导航仪等单片机的应用产品，关注相关电子专业的知识参考资料计算机原理、通信原理、数电、模电学习效果评测课外学习指导安排教学后记单片机原理及应用讲稿教学内容备 注第一章 概论1
2、-1、学习本课程的意义一、单片机的广泛应用二、自动化专业的必修课三、毕业设计四、毕业后的应用1-2、学习本课程的方法一、多记、多看、多练二、多做实验、验证程序三、对典型环节要熟记四、随时做好应用的准备五、有自学和专研的精神六、实践出真理1-3、单片机发展过程第一阶段 7174年 四位4004第二阶段 7478年 76年的Inter公司的MCS48（8位）第三阶段 7883年 高性能 8位MCS-51 16位MCS-96第四阶段 1983年 飞速发展和应用阶段今后发展趋势：1、 多功能A/D、D/A大存储量、驱动能力等2、 高性能多CPU、高速度 指令堆栈（RISC）,流水线3、 低电压、低功率
3、便携式产品、消费类产品、CMOS工艺 3V以下、uA级4、 低价格目前流行的单片机、MCS-51系列的指令系统AT89C51,AT89S511-4、单片机的应用1、仪器仪表 2、工业领域控制器 3、医疗卫生 4、办公室自动化 5、金融电子系统 6、防盗报警 7、无线电 8、家用电器 9、信息处理 10、汽车、航运、高速公路、航天航空1-5、MCS51和AT89单片机以Inter公司8051为内核，ATMEL公司利用Flash存储，增加ISP功能（串行口）及E2PROM技术集合一体，研制了真正的单片机，取代了8031和8051产品*MCS-51和AT89S51单片机的区别AT89S51的主要特点
4、：1、 和MCS51相兼容的8位CPU2、 具有4K的Flash、ROM存储器，128字节RAM3、 2个定时器 16位4、 32个I/O接口5、 1个全双工串行通信接口 VART6、 6个中断源，4个优先级7、 33MHZ的晶振频率8、 ISP在线编程方式9、 一个WDT看门狗定时器10、双数据指针DPTR0，DPTR111、向下兼容51全系列产品单片机原理及应用教案课题名称第二章 AT89S51单片机的系统结构课次第（2-5）次课学时8课型理论（）；实验（）；教学目标使学生掌握AT89S51硬件资源、专用寄存器、存储器结构、并行接口结构。重点、难点及解决方法重点掌握专用寄存器、存储器结构，
5、难点是并行接口结构。解决方法是多加练习。教学基本内容与教学设计2.1、AT89S系列单片机的硬件结构2.1.1、AT89S51硬件结构特点 (P12页 图2-1)2.1.2 引脚功能 (P14页 图2-3)2.2、 AT89S51单片机的中央处理器CPU，MCU2.2.1、算术/逻辑运算部件：ALU2.2.2、专用寄存器2.2.3、振荡器、时钟电路及时序2.3 并行接口结构2.4存储器结构2.5布尔处理器2.6工作方式(复位、运行、低功耗,掉电)2.6.1复位方式 2.6.2单片机在线编辑:ISP教学方法讲授教学手段讲授课外学习安排14道习题参考资料教材学习效果评测课外学习指导安排每次课前半小
6、时辅导教学后记单片机原理及应用讲稿教学内容备 注第二章 AT89S51单片机的系统结构2.1、AT89S系列单片机的硬件结构2.1.1、AT89S51硬件结构特点 (P12页 图2-1)特点:1、 内部ROM和RAM、R寄存器区2、 外部存储器寻址空间3、 输入输出I/O接口4、 定时/计数器5、 中断与堆栈6、 指令系统7、 布尔处理器2.1.2 引脚功能 (P14页 图2-3)2.2、 AT89S51单片机的中央处理器CPU，MCU2.2.1、算术/逻辑运算部件：ALU1、运算部件 包括：ALU、布尔处理器、累加器ACC、寄存器B、暂存器1和暂存器2、程序状态寄存器PSW、十进制调整DA，
7、进行算术/逻辑运算和布尔操作2、控制部件 包括：程序计数器（指针）PC，程序地址寄存器，指令寄存器，指令译码器，条件判断跳转电路，定时逻辑控制电路ALE，属于传输控制部分和运算部件一起完成指令的微操作2.2.2、专用寄存器1、累加器A 和运算单元一起完成运算、中转站2、寄存器B 和A一起完成乘除法运算，可做一般寄存器3、程序状态寄存器PSWCYACF0RS1RS0OVXPCY进、借位位、AC半进位位、F0用户标志RS1、RS0选择及寄存器组别的控制位OV溢出位、X空、P奇偶校验位、A中“1”的个数4、数据指针：DPTR0、DPTR1，十六位操作2.2.3、振荡器、时钟电路及时序（1）时钟电路（
8、2）CPU时序概念振荡周期=1/fz 状态周期=2/fz S为状态=P1+P2拍机器周期=12/fz 指令周期=14个机器周期P18页 图2-82.3 并行接口结构（1）P1口，普通I/O口带4个TTL负载准双向I/O接口（2）P0口普通I/O接口没有上拉电阻，自己外接10K的电阻。 低八位地址线/数据线。外部扩展时用。 （3）P2口 普通I/O接口和P1口一样 高8位地址、外部扩展时 （4）P3多功能接口 普通I/O接口和P1口一样 第二功能：P3.0RXDQ串行输入 P3.1TXD串行输出 P3.2外部中断输入 P3.3 外部中断 P3.4T0定时器外部计数输入 P3.5T1定时器外部计数
9、输入 P3.6写信号线 P3.7读信号线 扩展外部时读写控制线2.4存储器结构 程序存储器内部: 4K:0000H0FFFH =1 外扩: 64K0000H0FFFH =0控制线 数据存储器内部有: R寄存器(001FH) 位存储器(202FH) 通用寄存区(307FH) 特殊寄存器(800FFH) 外部可扩60K,控制线为,2.4.1程序存储器单片机复位后开始工作PC=0000H各中断入口地址.外中断0=00013H T0地址=00013H 外中断1=0013H T0地址=0013H 串行口=0023H2.4.2内部数据存储器(007FH)(80H0FFH)1、R寄存器区:00H1FHRS1
10、,RS0 各区R0R1R2R3R4R5R6R7100区07H01H.07H011区08H.0FH102区10H.17H113区18H.1FH 2、位寻地区一位寄存器的位地址:20.0H2F.7H3、通用寄存区:30H7FH4、特殊寄存器区: 80H0FFH 不连续 SFR寄存器 (P24页 表2-9)5、外部数据寄存器DPTR,R0,R1,指针,00000FFFH2.5布尔处理器 CY-位累加器 , 操作位(202FH)007FH区 (0或8的SFR)800FFH2.6工作方式(复位、运行、低功耗,掉电)2.6.1复位方式1、复位电路 持续高电平时2个机器周期，必须可靠2,看门狗复位启动看门狗
11、WDTMOV WDTRST, #1EHMOV WDTRST, #0E1H*启动后,在16383个机器周期内必须重复执行WDTRST启动.*当WPT溢出后,RST脚输出98个振荡周期高电平使单片机复位.从PC=0000开始执行3、复位后SFR的状态 PC=0000H,ACC,B,PSW,DPTR,计数/定时器,串行口,都为00H,而为00H,而SP=07H,P0P3=0FFH状态4、低功耗方式:PCON?.PD1DLPD掉电方式位,PD=1进入掉电,单片机停止工作(设有时钟)RAM中的数据不变掉电退出:必须RST(复位)有效,高电平IDL待机 IDL=1近式待机 单片机CPU停止工作,RC不工作
12、RAM和SFR内容不变,中断系统,定时器,串行口仍然继续工作(有时钟)待机退出,有中断自动退出.IDC=0也可复为退出. 2.6.2单片机在线编辑:ISP编辑接法,同步串行 串入串出波形 (P33图2-19)读写命令 (P33页 表2-14) 单片机原理及应用教案课题名称第三章：AT89C51单片机指令系统课次第（6-8）次课学时6课型理论（）；实验（）；教学目标使学生掌握单片机指令系统与寻址方式。重点、难点及解决方法重点掌握指令系统，难点是寻址方式。解决方法是多加练习。教学基本内容与教学设计第三章：AT89C51单片机指令系统 311指令格式3-1单片机系统的寻址方式312 寻址方式32 单片机系统的分类321传递指令322算术运算类指令323逻辑运算及移位类指令324控制转移类指令 325位操作指令教学方法讲授教学手段讲授课外学习安排14道习题参考资料教材学习效果评测课外学习指导安排每次课前半小时辅导教学后记单片机原理及应用讲稿教学内容备 注第三章：AT89C51单片机指令系统 3-1单片机系统的寻址方式311指令格式
