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1、MCS-51系列单片微型计算机及其应用 上课地点：西二楼上课地点：西二楼-西西上课时间：周（上课时间：周（5、6节）、周四（、节）节）、周四（、节）考核方式：平时考核方式：平时30%，考试，考试70%使用教材：薛钧义、张彦斌，使用教材：薛钧义、张彦斌，MCS-51/96系列单系列单片微型计算机及其应用，西安交通大学出版社，片微型计算机及其应用，西安交通大学出版社，1997目的：目的：1 1）熟悉典型的）熟悉典型的8 8位单片机的位单片机的基本原理、结构基本原理、结构及及指令系统指令系统；2 2）掌握计算机控制系统的）掌握计算机控制系统的软、硬件设计方法软、硬件设计方法，逐步培养独，逐步培养独立
2、解决工程实际的立解决工程实际的设计思想设计思想。教学基本要求：教学基本要求：1 1）掌握）掌握MCS-51MCS-51系列单片机的系统结构，主要包括：系列单片机的系统结构，主要包括：处理器、处理器、存贮器、串存贮器、串/并行口、定时并行口、定时/计数器及中断系统等计数器及中断系统等；了解；了解MCS-51MCS-51系列单片机的内部资源。系列单片机的内部资源。2 2）掌握）掌握MCS-51MCS-51指令系统和指令系统和简单的简单的程序设计程序设计。3 3）掌握系统扩展技术。主要包括：）掌握系统扩展技术。主要包括：程序存贮器、数据存贮程序存贮器、数据存贮器、定时器、定时/计数器、串计数器、串/
3、并行口的扩展并行口的扩展等。等。课程要求章节安排1.单片计算机概述单片计算机概述2.MCS-51单片机的组成及结构分析单片机的组成及结构分析3.汇编语言指令系统汇编语言指令系统4.定时器定时器/计数器计数器5.串行通讯及接口串行通讯及接口6.中断中断7.常用接口芯片常用接口芯片8.单片机系统的扩展单片机系统的扩展9.MCS-51-51单片机应用举例单片机应用举例1.单片微型计算机概述1-1 微型计算机与微型计算机与单片微型计算机单片微型计算机1）定义）定义 微型计算机微型计算机（Microcomputer）：）：具有完整运算机控制功能具有完整运算机控制功能的计算机。它包括微处理器（的计算机。它
4、包括微处理器（CPU）、）、存储器（存储器（RAM和和ROM）、输入）、输入/输出（输出（I/O）接口适配器、输入接口适配器、输入/输出（输出（I/O）设备等。一般为主板设备等。一般为主板+多块功能板结构。多块功能板结构。单片机单片机全称为单片微型计算机（全称为单片微型计算机（Single Chip Micro-computer）。它是将计算机的基本部件微型化并集成到它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、I/O接口接口等。等。单板机单板机：单板、多芯片的微型计算机系统。：单板、多芯片的微型计算机系
5、统。1.单片微型计算机概述世界上生产单片机的主要厂家有：世界上生产单片机的主要厂家有：Intel公司、公司、Motorola公司、公司、Mitsubishi（三菱）公司、三菱）公司、NEC公司、公司、Toshiba(东芝东芝)公司、公司、Hitachi(日立日立)公司、公司、ATMEL 公司、公司、Phlips 公司、公司、SIEMENS公司等。公司等。通常按单片机数据总线的位数将单片机分为通常按单片机数据总线的位数将单片机分为4位、位、8位、位、16位、位、32位机。位机。8位单片机位单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机（市场占有率（市场占有
6、率39%），有着体积小、功耗低、功能强、性），有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点。能价格比高、易于推广应用等显著优点。8位单片机在位单片机在工业控制产品工业控制产品（自动化装置、智能仪器仪表、（自动化装置、智能仪器仪表、过程控制）、过程控制）、通信通信（电话机、手机）（电话机、手机）、家用电器家用电器（洗衣（洗衣机、电冰箱、空调器、电饭锅、电视机、音响、影碟机、机、电冰箱、空调器、电饭锅、电视机、音响、影碟机、照相机）照相机）、办公自动化产品办公自动化产品（打印机、复印机、绘图仪、（打印机、复印机、绘图仪、传真机）等许多领域得到广泛应用。传真机）等许多领域得到广泛
7、应用。1.单片微型计算机概述）MCS-51系列系列8位单片机位单片机 按内部程序存储器类型可分为按内部程序存储器类型可分为4个系列个系列 80系列系列 ROM/无无(芯片制造厂掩膜芯片制造厂掩膜)83系列系列 EPROM 87系列系列 一次性可编程一次性可编程ROM（用户）（用户）89系列系列 EEPROM/flash ROM1.单片微型计算机概述51系列单片机的片内资源：系列单片机的片内资源：程序存储器程序存储器 数据存储器数据存储器 定时器定时器8031 外部外部 128 28032 外部外部 256 38x51 4K 128 28x52 16k 256 38x54 16k 256 38x
8、58 32k 256 38x51RB+16K 256+1K 38x51RC+32K 256+1K 38x51RD+64K 256+1K 3 1.单片微型计算机概述1-2 单片机的开发与开发工具单片机的开发与开发工具1）单片机的开发过程）单片机的开发过程脱机运脱机运行调试行调试技术论证和技术论证和制定总体方案制定总体方案进行软、进行软、硬件设计硬件设计系统仿系统仿真调试真调试单片机应用系统的单片机应用系统的硬件设计硬件设计：系统扩展（存储器、系统扩展（存储器、I/O、定时器定时器/计数器等的扩展）计数器等的扩展）系统配置（配置外围设备：打印机、键盘、显示器、系统配置（配置外围设备：打印机、键盘、
9、显示器、A/D、D/A)单片机应用系统的单片机应用系统的软件设计软件设计：软件结构设计软件结构设计 划分不同模块划分不同模块 模块化编程模块化编程1.单片微型计算机概述系统仿真系统仿真是软、硬件结合进行单片机控制系统排错调试是软、硬件结合进行单片机控制系统排错调试的一种手段。必须借助于开发工具的一种手段。必须借助于开发工具微机开发系统微机开发系统 MDS(Microcomputer Development System)。2）单片机开发工具单片机开发工具基本功能基本功能：a.系统硬件电路的诊断与检查；系统硬件电路的诊断与检查；b.用户程序的输入与修改；用户程序的输入与修改；c.程序的运行与调试、单步运行、设断点运程序的运行与调试、单步运行、设断点运 行等；行等；d.程序能固化到程序能固化到EPROM芯片上。芯片上。1.单片微型计算机概述 仿真过程：将开发机（系统）的仿真过程：将开发机（系统）的CPU和和RAM暂时出借给暂时出借给单片机控制系统单片机控制系统，利用开发系统及通用调试程序进行，利用开发系统及通用调试程序进行调试，然后把调试好的程序固化到单片机控制系统的调试，然后把调试好的程序固化到单片机控制系统的EPROM中。中。图图1-2 单片机的开发过程单片机的开发过程