這是一個關(guān)于單片機原理及應(yīng)用技術(shù)PPT課件，包括了微型計算機基礎(chǔ)，MCS-51單片機結(jié)構(gòu)與時序，習題課，MCS-51與存儲器連接示例，匯編語言程序設(shè)計，半導體存儲器，中斷系統(tǒng)，并行I/O接口，MCS-51串行通訊等內(nèi)容。單片機原理及接口技術(shù)課程安排 40學時。上課共10周。課程設(shè)計一周。 課程重點教材內(nèi)容比較多，講授1～9章內(nèi)容，重點在MCS-51單片機原理、指令系統(tǒng)、單片機系統(tǒng)接口技術(shù)的學習。每次課前回列出重要知識點。主題可分為6大部分微型計算機基礎(chǔ)。51單片機結(jié)構(gòu)及工作原理。51單片機指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計。半導體存儲器及其與51單片機的連接。51單片機中斷技術(shù)基本I/O接口技術(shù)（并口、串口、A/D、D/A）預備知識：模電、數(shù)電、C/C++程序設(shè)計、微型計算機原理與接口技術(shù)第1章 微型計算機基礎(chǔ)計算機的數(shù)制與數(shù)的轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制進位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換計算機中數(shù)的表示方法二進制數(shù)的運算二進制數(shù)的表示方法原碼表示法反碼表示法補碼表示法補碼的加減運算溢出及判斷二進制編碼 BCD編碼表 BCD編碼二進制數(shù)的運算修正字符代碼－ASCII編碼校驗碼編碼單片機的基本結(jié)構(gòu)中央處理器存儲器總線和總線控制邏輯 I/O接口和特殊功能部件單片機執(zhí)行程序的過程單片機的分類單片機在DDC中的應(yīng)用單片機在DCS中的應(yīng)用第2章 MCS-51單片機結(jié)構(gòu)與時序 MCS-51系列單片機 CPU結(jié)構(gòu)專用寄存器組程序狀態(tài)寄存器PSW 堆棧指針SP 數(shù)組指針DPTR 存儲器結(jié)構(gòu) ROM存儲器結(jié)構(gòu) RAM存儲器結(jié)構(gòu)特殊功能寄存器SFR I/O端口并行I/O端口串行I/O口定時器/計數(shù)器中斷系統(tǒng) MCS-51單片機的封裝端口線控制線電源線幾種晶振連接電路，歡迎點擊下載單片機原理及應(yīng)用技術(shù)PPT課件哦。

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單片機原理及接口技術(shù)課程安排 40學時。上課共10周。課程設(shè)計一周。 課程重點教材內(nèi)容比較多，講授1～9章內(nèi)容，重點在MCS-51單片機原理、指令系統(tǒng)、單片機系統(tǒng)接口技術(shù)的學習。每次課前回列出重要知識點。主題可分為6大部分微型計算機基礎(chǔ)。51單片機結(jié)構(gòu)及工作原理。51單片機指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計。半導體存儲器及其與51單片機的連接。51單片機中斷技術(shù)基本I/O接口技術(shù)（并口、串口、A/D、D/A）預備知識：模電、數(shù)電、C/C++程序設(shè)計、微型計算機原理與接口技術(shù)第1章 微型計算機基礎(chǔ)計算機的數(shù)制與數(shù)的轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制進位數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換計算機中數(shù)的表示方法二進制數(shù)的運算二進制數(shù)的表示方法原碼表示法反碼表示法補碼表示法補碼的加減運算溢出及判斷二進制編碼 BCD編碼表 BCD編碼二進制數(shù)的運算修正字符代碼－ASCII編碼校驗碼編碼單片機的基本結(jié)構(gòu)中央處理器存儲器總線和總線控制邏輯 I/O接口和特殊功能部件單片機執(zhí)行程序的過程單片機的分類單片機在DDC中的應(yīng)用單片機在DCS中的應(yīng)用第2章 MCS-51單片機結(jié)構(gòu)與時序 MCS-51系列單片機 CPU結(jié)構(gòu)專用寄存器組程序狀態(tài)寄存器PSW 堆棧指針SP 數(shù)組指針DPTR 存儲器結(jié)構(gòu) ROM存儲器結(jié)構(gòu) RAM存儲器結(jié)構(gòu)特殊功能寄存器SFR I/O端口并行I/O端口串行I/O口定時器/計數(shù)器中斷系統(tǒng) MCS-51單片機的封裝端口線控制線電源線幾種晶振連接電路 8031連接片外存儲器 MCS-51單片機的工作方式復位方式程序執(zhí)行方式節(jié)電工作方式電源控制寄存器PCON 空閑方式掉電方式掉電/空閑方式的實際應(yīng)用編程與校驗方式 8751編程方式 8751校驗方式編程/校驗時序 EPROM保密編程 MCS-51三種周期時序時序示例讀外部ROM指令時序讀外部RAM指令時序第3章 MCS-51單片機指令系統(tǒng)基本概念指令的格式指令的三種表現(xiàn)形式指令的字節(jié)數(shù)指令的分類指令中的符號說明指令對標志位的影響尋址方式直接尋址立即尋址寄存器尋址寄存器間址變址尋址相對尋址位尋址數(shù)據(jù)傳送類指令內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令立即型數(shù)據(jù)傳送指令直接型傳送指令寄存器尋址的傳送指令寄存器間址傳送指令內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令小結(jié)外部ROM/RAM的傳送指令指令共7條，分為3類 16位數(shù)的傳送指令（1條）對外部ROM的讀數(shù)指令（2條）對外部RAM的讀寫指令（4條） 16位數(shù)的傳送指令對外部ROM的讀數(shù)指令對外部ROM的讀數(shù)指令舉例對外部RAM的讀寫指令對外部RAM的讀寫指令舉例堆棧操作指令堆棧操作共兩條指令壓棧指令彈出指令壓棧指令彈出指令堆棧指令舉例數(shù)據(jù)交換指令數(shù)據(jù)交換指令共4條數(shù)據(jù)交換指令（3條）半字節(jié)交換指令（1條）數(shù)據(jù)交換指令半字節(jié)交換指令數(shù)據(jù)交換例1 數(shù)據(jù)交換例2 算術(shù)與邏輯運算和移位指令這類指令共49條，包括算術(shù)指令（24條）邏輯指令（20條）移位指令（5條）算術(shù)運算指令算術(shù)運算指令可處理加、減、乘、除算術(shù)運算，包括：加法指令（13條）；減法指令（8條）； BCD調(diào)整指令（1條）；乘除指令（2條）； 不帶Cy的加法指令不帶Cy加法指令示例1 不帶Cy加法指令示例2 帶Cy加法指令加1指令加法指令例子帶Cy減法指令帶Cy減法指令示例減1指令減法指令例子 BCD調(diào)整指令 BCD加法調(diào)整 BCD減法調(diào)整乘除指令邏輯運算指令邏輯乘指令（6條）。邏輯加指令（6條）。邏輯異獲指令（6條）。累加器清零和求反指令（2條）邏輯乘指令邏輯乘指令示例邏輯加指令邏輯加指令示例邏輯異或指令邏輯異或指令示例累加器清零和取反指令移位及半字交換指令移位指令例1 移位指令例2 控制轉(zhuǎn)移及位操作指令控制轉(zhuǎn)移指令（17條）無條件轉(zhuǎn)移指令（4條）條件轉(zhuǎn)移指令（8條）子程序調(diào)用與返回指令（4條）空操作指令（1條）位操作指令（17條）無條件轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移指令累加器A判零轉(zhuǎn)移指令（2條）比較轉(zhuǎn)移指令（4條）減1條件轉(zhuǎn)移指令（2條）累加器A判零轉(zhuǎn)移指令累加器A判零轉(zhuǎn)移指令示例比較條件轉(zhuǎn)移指令比較條件轉(zhuǎn)移指令示例減1條件轉(zhuǎn)移指令減1條件轉(zhuǎn)移指令示例子程序調(diào)用與返回指令包括：調(diào)用指令（2條）返回指令（2條）子程序的作用縮短用戶程序長度節(jié)省程序設(shè)計時間什么是子程序完整程序功能，如多字節(jié)加法子程序、三角函數(shù)子程序等通用性，可多次調(diào)用通過調(diào)用/返回指令完成對子程序的調(diào)用/返回調(diào)用指令的作用堆棧<-斷點地址（PC中）轉(zhuǎn)入子程序的第一條指令執(zhí)行返回指令的作用 PC<-斷點地址（堆棧中）子程序嵌套短調(diào)用指令（2KB范圍內(nèi)）長調(diào)用指令（64KB范圍）返回指令子程序調(diào)用與返回指令例子空操作指令位操作指令位傳送指令位置位/清零指令位運算指令以Cy中內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令以位地址內(nèi)容為條件的轉(zhuǎn)移指令第3章習題課 3-10 3-12 3-15 3-17 3-18 3-23 3-27 3-28 3-10 3-12 3-15 3-17 3-18 3-23 3-27 3-28 第4章 匯編語言程序設(shè)計程序設(shè)計語言匯編程序匯編語句的格式匯編語言的構(gòu)成 ORG/END偽指令 EQU/DATA偽指令 DB/DW/DS偽指令 BIT偽指令匯編語言程序的設(shè)計步驟匯編語言程序的匯編匯編語言程序設(shè)計示例簡單程序設(shè)計 分支程序設(shè)計 循環(huán)程序設(shè)計循環(huán)程序結(jié)構(gòu)循環(huán)程序類型 查表程序設(shè)計查表步驟 子程序設(shè)計子程序設(shè)計注意事項 運算程序設(shè)計 第5章 半導體存儲器存儲器的類型存儲器的層次內(nèi)存儲器的組成半導體存儲器的種類半導體存儲器的技術(shù)指標半導體存儲器的發(fā)展前景單譯碼半導體存儲器結(jié)構(gòu)雙譯碼半導體存儲器結(jié)構(gòu)只讀存儲器掩膜ROM存儲器原理 PROM存儲器原理 EPROM存儲器原理典型EPROM、E2PROM芯片 27128、2764引腳圖 27128原理圖及工作方式 2815引腳及工作方式靜態(tài)RAM基本存儲電路動態(tài)RAM基本存儲電路常見RAM芯片 Intel 6264(SRAM，8KB) Intel 2116(DRAM，16Kx1) Intel 2186(全集成化DRAM，8KB) 存儲器與CPU連接需考慮的主要問題存儲器容量擴展存儲器容量的位擴展存儲器容量的字擴展存儲器與CPU的連接線選法產(chǎn)生片選信號 74LS138 局部譯碼法產(chǎn)生片選信號全譯碼法產(chǎn)生片選信號各種片選的優(yōu)缺點 MCS-51與存儲器連接示例 第6章 中斷系統(tǒng)中斷的概念指CPU在正常運行程序時，因內(nèi)部或外部事件要求CPU暫時中止執(zhí)行原程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行其服務(wù)程序（稱為中斷服務(wù)程序），待服務(wù)完畢后自動返回執(zhí)行原程序的過程。中斷的功能同步操作，并行處理。實時處理。故障處理。中斷源中斷的分類中斷嵌套中斷系統(tǒng)及其功能可自動完成中斷任務(wù)的邏輯電路及軟件。包括：識別中斷源對多個中斷源進行優(yōu)先級排隊等一個中斷系統(tǒng)應(yīng)可完成下列任務(wù)：能實現(xiàn)中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)、中斷返回。能實現(xiàn)中斷優(yōu)先級排隊。能實現(xiàn)中斷嵌套。能識別中斷源及開關(guān)中斷。中斷優(yōu)先權(quán)的一般處理原則多個中斷源同時申請時，按優(yōu)先權(quán)從高到低依次處理。高級別中斷源可以中斷級別較低且正在處理的中斷，排斥同級，同時響應(yīng)更高級別的中斷請求。同級別多個中斷源同時申請中斷，應(yīng)預先排好次序，依次逐個處理。 MCS-51的中斷源 MCS-51的中斷標志對中斷允許的控制對中斷優(yōu)先級的控制 MCS-51響應(yīng)中斷的條件 MCS-51對中斷的響應(yīng)時間 MCS-51對中斷的撤除防止CPU重復響應(yīng)同一個中斷 8259A中斷控制器 8259A芯片結(jié)構(gòu) 8259A的工作過程 8259A與總線的連接方式（1） 8259A與總線的連接方式（2） 8259A的使用（編程）通過設(shè)置初始化命令字ICW1~ICW4及操作命令字OCW1~OCW3實現(xiàn)，任務(wù)包括優(yōu)先級設(shè)置優(yōu)先級循環(huán)方式中斷屏蔽方式中斷結(jié)束方式中斷請求的觸發(fā)方式 8031對外部中斷源的擴展方式借用T0/T1擴展采用查詢法擴展采用8259A擴展借用定時器溢出中斷擴展外部中斷源 第7章 并行I/O接口什么是接口為什么需要使用接口接口電路的功能數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換地址譯碼及設(shè)備選擇傳遞控制及狀態(tài)信號電平轉(zhuǎn)換接口的類型按照接口的功能分類：通用接口專用接口按照數(shù)據(jù)傳送方式分類并行接口串行接口 I/O接口的端口尋址 CPU與外設(shè)間的信號 CPU與外設(shè)之間交換的信息主要有3類：數(shù)據(jù)信息數(shù)字信號。“0或1”形式的二進制數(shù)據(jù)。模擬信號。傳感器/控制器的輸入/輸出的表示溫度、壓力、流量、閥門等數(shù)據(jù)的電壓或電流信號，需要A/D，D/A轉(zhuǎn)換使用。開關(guān)量。表示開、關(guān)兩種狀態(tài)，例如電機的啟動與停止等。狀態(tài)信息反映外設(shè)的工作狀態(tài)，如“準備好”或“忙”狀態(tài)。控制信息讀寫控制信號、片選等。接口的一般結(jié)構(gòu)接口電路一般包括以下部件：數(shù)據(jù)寄存器狀態(tài)寄存器控制（命令）寄存器 I/O數(shù)據(jù)的四種傳送方式程序控制傳送方式同步傳送異步傳送中斷傳送 DMA（直接存儲器存取）方式程序控制傳送方式無條件傳送方式條件傳送方式中斷傳送方式中斷傳送方式的接口電路 DMA傳送方式不需要CPU參與。需要專用控制芯片控制總線的使用及數(shù)據(jù)存取。 MCS-51內(nèi)部并行I/O端口 MCS-51并行I/O端口的操作方式 常用并行接口芯片介紹 8255A。 8155。 8255A的基本特性 8255A是一個具有兩個8位（A和B口）和兩個4位（C口高／低四位），最多可達24位的并行輸入輸出端口的接口芯片，它為Intel系列CPU與外部設(shè)備之間提供TTL電平兼容的接口，如打印機、A／D、D／A轉(zhuǎn)換器、鍵盤、步進電機以及需要同時兩位以上信息傳送的一切形式的并行接口。 8255A的引腳功能 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A的控制字方式控制字及對C口按位置位/復位控制字 8255A的工作方式方式0是一種基本輸入或輸出方式，它適用于無需握手信號的簡單輸入輸出應(yīng)用場合， 端口A、B、C都可作為輸入或輸出數(shù)據(jù)使用，端口B、C輸出有鎖存而輸入無鎖存。方式1也稱選通的輸入/輸出方式。在這種方式下，無論是輸入還是輸出都通過應(yīng)答關(guān)系實現(xiàn)， 這時端口A或B用作數(shù)據(jù)口，端口C的一部分引腳用作握手信號線與中斷請求線。若端口A工作于方式1，則B可工作于方式0； 若端口B工作于方式1，則A可工作于方式0或余下的13位可工作于方式0； 若端口A和B同時工作于方式1，端口C余下的兩位還可用于傳送數(shù)據(jù)或控制信號。方式2也稱選通的雙向I/O方式，僅適用于端口A， 這時A口的PA7-PA0作為雙向的數(shù)據(jù)總線， 端口C有5條引腳用作A的握手信號線和中斷請求線，而B口和C口余下的3位仍可工作于方式0或1。 8255A方式0－基本輸入輸出模式 8255A方式1－選通輸入模式 8255A方式1－選通輸出模式 8255A方式2－雙向輸入輸出模式 8155A基本特性 2*8位I/O 1*6位I/O 256字節(jié)RAM 1*14位定時器 8155A引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8155A端口地址 8155A命令字 8155A狀態(tài)字 8155A定時器長度字 8155工作方式 C口引腳在各種方式下的定義選通I/O輸入選通I/O輸出 8155A定時器長度字格式 8155A定時器初始化 8155A定時器應(yīng)用舉例借用外部RAM地址擴展I/O端口應(yīng)用舉例 采用8155擴展并行I/O端口（1）采用8155擴展并行I/O端口（2）采用8155擴展并行I/O端口（3） MCS-51內(nèi)部的定時器/計數(shù)器定時器控制寄存器TCON 定時器方式寄存器TMOD MCS-51內(nèi)部定時器工作方式方式0 方式1 方式2 方式3（只有T0才有） MCS-51對內(nèi)部定時器的初始化計數(shù)值初值的計算定時器初值的計算初值設(shè)置舉例應(yīng)用舉例(1) 應(yīng)用舉例(2) 第8章 A/D與D/A接口 A/D、D/A的用途 D/A轉(zhuǎn)換器原理 T型 電阻網(wǎng)絡(luò) D/A轉(zhuǎn)換器性能指標 DAC0832－結(jié)構(gòu) DAC0832－引腳功能 MCS-51與D/A的接口 DAC的應(yīng)用 MCS-51對8位DAC的接口 MCS-51對12位DAC的接口 MCS-51對8位DAC的接口直通方式單緩沖方式雙緩沖方式 直通方式 單緩沖方式 單緩沖方式－鋸齒波程序 單緩沖方式－三角波程序 單緩沖方式－方波程序 MCS-51對12位DAC的接口 DAC1208的結(jié)構(gòu)與原理 MCS-51與DAC1208的接口 A/D轉(zhuǎn)換器 逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器 并行A/D轉(zhuǎn)換器 A/D的性能指標 ADC0809－內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809－引腳功能 MCS-51對A/D轉(zhuǎn)換器的接口 MCS-51與ADC0809的接口 MCS-51與ADC574A的接口 MCS-51與ADC0809的接口（1） MCS-51與ADC0809的接口（2 ） ADC574A-結(jié)構(gòu) ADC574A-引腳功能 ADC574A-引腳功能第9章 MCS-51串行通訊串行通信的分類異步通信同步通信異步通信同步通信串行通信的制式調(diào)制解調(diào)器的作用與原理調(diào)制解調(diào)器的分類調(diào)制與解調(diào)（以FSK型Modem為例）串行I/O數(shù)據(jù)的軟件實現(xiàn)硬件實現(xiàn)－工作原理硬件實現(xiàn)－UART對RXD的采樣硬件實現(xiàn)－錯誤校驗 MCS-51串口的結(jié)構(gòu)串行口控制寄存器SCON 電源控制寄存器PCON MCS-51串行口的工作方式方式0－同步移位寄存器。方式1－可變頻率10位異步通信。方式2－固定頻率11位異步通信。方式3－可變頻率11位異步通信。方式0－同步移位寄存器方式1－10位異步收發(fā)方式2－11位異步收發(fā)（固定波特率）方式3－11位異步收發(fā)（可變波特率）串行口通信波特率方式0應(yīng)用－用作輸出口方式0應(yīng)用－用作輸入口方式1應(yīng)用方式2應(yīng)用方式3應(yīng)用（1）－主程序方式3應(yīng)用（2）－接收子程序方式3應(yīng)用（3）－出錯處理程序nD9紅軟基地

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