单片机原理及应用技术PPT课件下载

这是一个关于单片机原理及应用技术PPT课件，包括了微型计算机基础，MCS-51单片机结构与时序，习题课，MCS-51与存储器连接示例，汇编语言程序设计，半导体存储器，中断系统，并行I/O接口，MCS-51串行通讯等内容。单片机原理及接口技术课程安排 40学时。上课共10周。课程设计一周。 课程重点教材内容比较多，讲授1～9章内容，重点在MCS-51单片机原理、指令系统、单片机系统接口技术的学习。每次课前回列出重要知识点。主题可分为6大部分微型计算机基础。51单片机结构及工作原理。51单片机指令系统及汇编程序设计。半导体存储器及其与51单片机的连接。51单片机中断技术基本I/O接口技术（并口、串口、A/D、D/A）预备知识：模电、数电、C/C++程序设计、微型计算机原理与接口技术第1章 微型计算机基础计算机的数制与数的转换进位计数制进位数制之间的转换计算机中数的表示方法二进制数的运算二进制数的表示方法原码表示法反码表示法补码表示法补码的加减运算溢出及判断二进制编码 BCD编码表 BCD编码二进制数的运算修正字符代码－ASCII编码校验码编码单片机的基本结构中央处理器存储器总线和总线控制逻辑 I/O接口和特殊功能部件单片机执行程序的过程单片机的分类单片机在DDC中的应用单片机在DCS中的应用第2章 MCS-51单片机结构与时序 MCS-51系列单片机 CPU结构专用寄存器组程序状态寄存器PSW 堆栈指针SP 数组指针DPTR 存储器结构 ROM存储器结构 RAM存储器结构特殊功能寄存器SFR I/O端口并行I/O端口串行I/O口定时器/计数器中断系统 MCS-51单片机的封装端口线控制线电源线几种晶振连接电路，欢迎点击下载单片机原理及应用技术PPT课件哦。

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单片机原理及接口技术课程安排 40学时。上课共10周。课程设计一周。 课程重点教材内容比较多，讲授1～9章内容，重点在MCS-51单片机原理、指令系统、单片机系统接口技术的学习。每次课前回列出重要知识点。主题可分为6大部分微型计算机基础。51单片机结构及工作原理。51单片机指令系统及汇编程序设计。半导体存储器及其与51单片机的连接。51单片机中断技术基本I/O接口技术（并口、串口、A/D、D/A）预备知识：模电、数电、C/C++程序设计、微型计算机原理与接口技术第1章 微型计算机基础计算机的数制与数的转换进位计数制进位数制之间的转换计算机中数的表示方法二进制数的运算二进制数的表示方法原码表示法反码表示法补码表示法补码的加减运算溢出及判断二进制编码 BCD编码表 BCD编码二进制数的运算修正字符代码－ASCII编码校验码编码单片机的基本结构中央处理器存储器总线和总线控制逻辑 I/O接口和特殊功能部件单片机执行程序的过程单片机的分类单片机在DDC中的应用单片机在DCS中的应用第2章 MCS-51单片机结构与时序 MCS-51系列单片机 CPU结构专用寄存器组程序状态寄存器PSW 堆栈指针SP 数组指针DPTR 存储器结构 ROM存储器结构 RAM存储器结构特殊功能寄存器SFR I/O端口并行I/O端口串行I/O口定时器/计数器中断系统 MCS-51单片机的封装端口线控制线电源线几种晶振连接电路 8031连接片外存储器 MCS-51单片机的工作方式复位方式程序执行方式节电工作方式电源控制寄存器PCON 空闲方式掉电方式掉电/空闲方式的实际应用编程与校验方式 8751编程方式 8751校验方式编程/校验时序 EPROM保密编程 MCS-51三种周期时序时序示例读外部ROM指令时序读外部RAM指令时序第3章 MCS-51单片机指令系统基本概念指令的格式指令的三种表现形式指令的字节数指令的分类指令中的符号说明指令对标志位的影响寻址方式直接寻址立即寻址寄存器寻址寄存器间址变址寻址相对寻址位寻址数据传送类指令内部数据传送指令立即型数据传送指令直接型传送指令寄存器寻址的传送指令寄存器间址传送指令内部数据传送指令小结外部ROM/RAM的传送指令指令共7条，分为3类 16位数的传送指令（1条）对外部ROM的读数指令（2条）对外部RAM的读写指令（4条） 16位数的传送指令对外部ROM的读数指令对外部ROM的读数指令举例对外部RAM的读写指令对外部RAM的读写指令举例堆栈操作指令堆栈操作共两条指令压栈指令弹出指令压栈指令弹出指令堆栈指令举例数据交换指令数据交换指令共4条数据交换指令（3条）半字节交换指令（1条）数据交换指令半字节交换指令数据交换例1 数据交换例2 算术与逻辑运算和移位指令这类指令共49条，包括算术指令（24条）逻辑指令（20条）移位指令（5条）算术运算指令算术运算指令可处理加、减、乘、除算术运算，包括：加法指令（13条）；减法指令（8条）； BCD调整指令（1条）；乘除指令（2条）； 不带Cy的加法指令不带Cy加法指令示例1 不带Cy加法指令示例2 带Cy加法指令加1指令加法指令例子带Cy减法指令带Cy减法指令示例减1指令减法指令例子 BCD调整指令 BCD加法调整 BCD减法调整乘除指令逻辑运算指令逻辑乘指令（6条）。逻辑加指令（6条）。逻辑异获指令（6条）。累加器清零和求反指令（2条）逻辑乘指令逻辑乘指令示例逻辑加指令逻辑加指令示例逻辑异或指令逻辑异或指令示例累加器清零和取反指令移位及半字交换指令移位指令例1 移位指令例2 控制转移及位操作指令控制转移指令（17条）无条件转移指令（4条）条件转移指令（8条）子程序调用与返回指令（4条）空操作指令（1条）位操作指令（17条）无条件转移指令条件转移指令累加器A判零转移指令（2条）比较转移指令（4条）减1条件转移指令（2条）累加器A判零转移指令累加器A判零转移指令示例比较条件转移指令比较条件转移指令示例减1条件转移指令减1条件转移指令示例子程序调用与返回指令包括：调用指令（2条）返回指令（2条）子程序的作用缩短用户程序长度节省程序设计时间什么是子程序完整程序功能，如多字节加法子程序、三角函数子程序等通用性，可多次调用通过调用/返回指令完成对子程序的调用/返回调用指令的作用堆栈<-断点地址（PC中）转入子程序的第一条指令执行返回指令的作用 PC<-断点地址（堆栈中）子程序嵌套短调用指令（2KB范围内）长调用指令（64KB范围）返回指令子程序调用与返回指令例子空操作指令位操作指令位传送指令位置位/清零指令位运算指令以Cy中内容为条件的转移指令以位地址内容为条件的转移指令第3章习题课 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 汇编语言程序设计程序设计语言汇编程序汇编语句的格式汇编语言的构成 ORG/END伪指令 EQU/DATA伪指令 DB/DW/DS伪指令 BIT伪指令汇编语言程序的设计步骤汇编语言程序的汇编汇编语言程序设计示例简单程序设计 分支程序设计 循环程序设计循环程序结构循环程序类型 查表程序设计查表步骤 子程序设计子程序设计注意事项 运算程序设计 第5章 半导体存储器存储器的类型存储器的层次内存储器的组成半导体存储器的种类半导体存储器的技术指标半导体存储器的发展前景单译码半导体存储器结构双译码半导体存储器结构只读存储器掩膜ROM存储器原理 PROM存储器原理 EPROM存储器原理典型EPROM、E2PROM芯片 27128、2764引脚图 27128原理图及工作方式 2815引脚及工作方式静态RAM基本存储电路动态RAM基本存储电路常见RAM芯片 Intel 6264(SRAM，8KB) Intel 2116(DRAM，16Kx1) Intel 2186(全集成化DRAM，8KB) 存储器与CPU连接需考虑的主要问题存储器容量扩展存储器容量的位扩展存储器容量的字扩展存储器与CPU的连接线选法产生片选信号 74LS138 局部译码法产生片选信号全译码法产生片选信号各种片选的优缺点 MCS-51与存储器连接示例 第6章 中断系统中断的概念指CPU在正常运行程序时，因内部或外部事件要求CPU暂时中止执行原程序，转而执行其服务程序（称为中断服务程序），待服务完毕后自动返回执行原程序的过程。中断的功能同步操作，并行处理。实时处理。故障处理。中断源中断的分类中断嵌套中断系统及其功能可自动完成中断任务的逻辑电路及软件。包括：识别中断源对多个中断源进行优先级排队等一个中断系统应可完成下列任务：能实现中断响应、中断服务、中断返回。能实现中断优先级排队。能实现中断嵌套。能识别中断源及开关中断。中断优先权的一般处理原则多个中断源同时申请时，按优先权从高到低依次处理。高级别中断源可以中断级别较低且正在处理的中断，排斥同级，同时响应更高级别的中断请求。同级别多个中断源同时申请中断，应预先排好次序，依次逐个处理。 MCS-51的中断源 MCS-51的中断标志对中断允许的控制对中断优先级的控制 MCS-51响应中断的条件 MCS-51对中断的响应时间 MCS-51对中断的撤除防止CPU重复响应同一个中断 8259A中断控制器 8259A芯片结构 8259A的工作过程 8259A与总线的连接方式（1） 8259A与总线的连接方式（2） 8259A的使用（编程）通过设置初始化命令字ICW1~ICW4及操作命令字OCW1~OCW3实现，任务包括优先级设置优先级循环方式中断屏蔽方式中断结束方式中断请求的触发方式 8031对外部中断源的扩展方式借用T0/T1扩展采用查询法扩展采用8259A扩展借用定时器溢出中断扩展外部中断源 第7章 并行I/O接口什么是接口为什么需要使用接口接口电路的功能数据缓冲数据格式转换地址译码及设备选择传递控制及状态信号电平转换接口的类型按照接口的功能分类：通用接口专用接口按照数据传送方式分类并行接口串行接口 I/O接口的端口寻址 CPU与外设间的信号 CPU与外设之间交换的信息主要有3类：数据信息数字信号。“0或1”形式的二进制数据。模拟信号。传感器/控制器的输入/输出的表示温度、压力、流量、阀门等数据的电压或电流信号，需要A/D，D/A转换使用。开关量。表示开、关两种状态，例如电机的启动与停止等。状态信息反映外设的工作状态，如“准备好”或“忙”状态。控制信息读写控制信号、片选等。接口的一般结构接口电路一般包括以下部件：数据寄存器状态寄存器控制（命令）寄存器 I/O数据的四种传送方式程序控制传送方式同步传送异步传送中断传送 DMA（直接存储器存取）方式程序控制传送方式无条件传送方式条件传送方式中断传送方式中断传送方式的接口电路 DMA传送方式不需要CPU参与。需要专用控制芯片控制总线的使用及数据存取。 MCS-51内部并行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绍 8255A。 8155。 8255A的基本特性 8255A是一个具有两个8位（A和B口）和两个4位（C口高／低四位），最多可达24位的并行输入输出端口的接口芯片，它为Intel系列CPU与外部设备之间提供TTL电平兼容的接口，如打印机、A／D、D／A转换器、键盘、步进电机以及需要同时两位以上信息传送的一切形式的并行接口。 8255A的引脚功能 8255A内部结构 8255A的控制字方式控制字及对C口按位置位/复位控制字 8255A的工作方式方式0是一种基本输入或输出方式，它适用于无需握手信号的简单输入输出应用场合， 端口A、B、C都可作为输入或输出数据使用，端口B、C输出有锁存而输入无锁存。方式1也称选通的输入/输出方式。在这种方式下，无论是输入还是输出都通过应答关系实现， 这时端口A或B用作数据口，端口C的一部分引脚用作握手信号线与中断请求线。若端口A工作于方式1，则B可工作于方式0； 若端口B工作于方式1，则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同时工作于方式1，端口C余下的两位还可用于传送数据或控制信号。方式2也称选通的双向I/O方式，仅适用于端口A， 这时A口的PA7-PA0作为双向的数据总线， 端口C有5条引脚用作A的握手信号线和中断请求线，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－基本输入输出模式 8255A方式1－选通输入模式 8255A方式1－选通输出模式 8255A方式2－双向输入输出模式 8155A基本特性 2*8位I/O 1*6位I/O 256字节RAM 1*14位定时器 8155A引脚及内部结构 8155A端口地址 8155A命令字 8155A状态字 8155A定时器长度字 8155工作方式 C口引脚在各种方式下的定义选通I/O输入选通I/O输出 8155A定时器长度字格式 8155A定时器初始化 8155A定时器应用举例借用外部RAM地址扩展I/O端口应用举例 采用8155扩展并行I/O端口（1）采用8155扩展并行I/O端口（2）采用8155扩展并行I/O端口（3） MCS-51内部的定时器/计数器定时器控制寄存器TCON 定时器方式寄存器TMOD MCS-51内部定时器工作方式方式0 方式1 方式2 方式3（只有T0才有） MCS-51对内部定时器的初始化计数值初值的计算定时器初值的计算初值设置举例应用举例(1) 应用举例(2) 第8章 A/D与D/A接口 A/D、D/A的用途 D/A转换器原理 T型 电阻网络 D/A转换器性能指标 DAC0832－结构 DAC0832－引脚功能 MCS-51与D/A的接口 DAC的应用 MCS-51对8位DAC的接口 MCS-51对12位DAC的接口 MCS-51对8位DAC的接口直通方式单缓冲方式双缓冲方式 直通方式 单缓冲方式 单缓冲方式－锯齿波程序 单缓冲方式－三角波程序 单缓冲方式－方波程序 MCS-51对12位DAC的接口 DAC1208的结构与原理 MCS-51与DAC1208的接口 A/D转换器 逐次比较式A/D转换器 并行A/D转换器 A/D的性能指标 ADC0809－内部结构 ADC0809－引脚功能 MCS-51对A/D转换器的接口 MCS-51与ADC0809的接口 MCS-51与ADC574A的接口 MCS-51与ADC0809的接口（1） MCS-51与ADC0809的接口（2 ） ADC574A-结构 ADC574A-引脚功能 ADC574A-引脚功能第9章 MCS-51串行通讯串行通信的分类异步通信同步通信异步通信同步通信串行通信的制式调制解调器的作用与原理调制解调器的分类调制与解调（以FSK型Modem为例）串行I/O数据的软件实现硬件实现－工作原理硬件实现－UART对RXD的采样硬件实现－错误校验 MCS-51串口的结构串行口控制寄存器SCON 电源控制寄存器PCON MCS-51串行口的工作方式方式0－同步移位寄存器。方式1－可变频率10位异步通信。方式2－固定频率11位异步通信。方式3－可变频率11位异步通信。方式0－同步移位寄存器方式1－10位异步收发方式2－11位异步收发（固定波特率）方式3－11位异步收发（可变波特率）串行口通信波特率方式0应用－用作输出口方式0应用－用作输入口方式1应用方式2应用方式3应用（1）－主程序方式3应用（2）－接收子程序方式3应用（3）－出错处理程序nD9红软基地

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