单片机的工作原理

第一课：初识单片机

记得在我们网站的论坛里，曾经有一位网友问了一个问题，什么是单片机？单片机是怎样的一个东东？单片机可以实现些什么功能？它主要应用在哪些领域？在我们单片机自学网的网上课堂的第一节课，我们就上面的这些问题与大家先做一个初步的探讨。

在进入课程的讲解之前，大家先一起来看看单片机吧。下图是一片40脚的89C51及一片20脚的89C2051的单片机。

单片机的外形从上图中我们已初步认识了，那么什么叫单片机呢？

所谓单片机，通俗的来讲，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit），存储器（memory），定时器，I/O（Input/Output）接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机又称为“微控制器MCU”。中文“单片机”的称呼是由英文名称“Single Chip Microcomputer”直接翻译而来的。

单片机的主要分类：

1、按应用领域可分为：家电类，工控类，通信类，个人信息终端类等等；

2、按通用性可分为：通用型和专用型。

通用型单片机的主要特点是：内部资源比较丰富，性能全面，而且通用性强，可履盖多种应用要求。所谓资源丰富就是指功能强。性能全面通用性强就是指可以应用在非常广泛

MCS－51单片机作业

第一部分 基础

练习一

1．1234？X2＝2512？ 问这是几进制的运算？

在9进制系统中，469＋？？＝1009

2．将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数：

10111101B 110111101B

111011010.101B 11110111101110.111011111B 3．将下列十进制数转换为二进制数，对于小数，可以仅取4位 130 123.47 99 0.6 256 11.11 4．计算下列二进制算式：

10100110B－101B 11011110B+1101B 1110B×1011B 10111010B÷110B

5．将下列算式转换成十六进制和二进制数，对于小数，可以仅取二位十六进制数 12767 60000 123.143 65535 32767

单片机原理实验讲义

郭海燕 周小方编

漳州师范学院物理与电子信息工程系

2010年11月

单片机原理实验

前 言

随着微电子技术的发展，当前各种电子设备中几乎都能见到微控制器的身影，《单片机原理》课程是电子信息科学与技术、电子信息工程、电气工程及其自动化等本科专业学生的重要专业课，是这些专业学生首次学习与微控制器有关的课程，学好本课程内容，掌握单片机应用系统程序设计方法，养成良好的设计规范，对学生进一步学习其它功能更强、复杂性更高的微控制器（或微处理器）有重要意义。

课程主要讲述51系列单片机的内部结构、指令系统和编程设计方法，是一门实践性很强的课程。本实验讲义共安排六个实验，分别为：

实验一、单片机集成开发环境入门；

实验二、I/O口输入输出实验――循环灯程序设计；

实验三、I/O口输入输出实验――LED数码管动态显示与按键去抖程序设计； 实验四、定时器应用实验――LED数码动态显示与矩阵键盘赋值程序设计； 实验五、计数器应用实验――基于热敏电阻和555电路的简易温度报警系统设计； 实验六、中断实验――简易温度控制器设计。

其中实验一是入门实验，为基础性实验，另五个实验为设计性、综合性实验。

围绕“简易温度控制器”这个实际应用系统的设计的

单片机原理实验讲义

郭海燕 周小方编

漳州师范学院物理与电子信息工程系

2010年11月

单片机原理实验

前 言

随着微电子技术的发展，当前各种电子设备中几乎都能见到微控制器的身影，《单片机原理》课程是电子信息科学与技术、电子信息工程、电气工程及其自动化等本科专业学生的重要专业课，是这些专业学生首次学习与微控制器有关的课程，学好本课程内容，掌握单片机应用系统程序设计方法，养成良好的设计规范，对学生进一步学习其它功能更强、复杂性更高的微控制器（或微处理器）有重要意义。

课程主要讲述51系列单片机的内部结构、指令系统和编程设计方法，是一门实践性很强的课程。本实验讲义共安排六个实验，分别为：

实验一、单片机集成开发环境入门；

实验二、I/O口输入输出实验――循环灯程序设计；

实验三、I/O口输入输出实验――LED数码管动态显示与按键去抖程序设计； 实验四、定时器应用实验――LED数码动态显示与矩阵键盘赋值程序设计； 实验五、计数器应用实验――基于热敏电阻和555电路的简易温度报警系统设计； 实验六、中断实验――简易温度控制器设计。

其中实验一是入门实验，为基础性实验，另五个实验为设计性、综合性实验。

围绕“简易温度控制器”这个实际应用系统的设计的

《单片机原理及应用》实验

实验一、单片机实验系统键盘功能练习

一、 实验要求

将P3.2、P3.3作为输入口接K1、K2开关，P1.0、P1.1作为输出口接LED3、LED4灯。开关的接通或断开状态用LED灯显示。K1、K2接通时，相应的LED3、LED4灯亮；断开时，相应的灯灭。

二、 实验目的

1． 熟悉实验仪器，知道实验仪器由几部分组成，并了解其工作原理。 2． 了解实验系统主板的各组成模块，并知道各模块及接口在实验板上的位置。

3． 熟悉EDIT软件的操作步骤，能将程序输入计算机并进行汇编、加载、用各种方法

进行运行（如单步运行、连续运行），最终达到实验的要求。在此过程中能熟悉运用与上述过程有关的各子菜单。

三、 实验电路及连线

8031的P1.0、P1.2分别接74LS240的DL3、DL4；P3.2、P3.3与K1、K2相连。

四、 实验说明

使用前应检查PC机与实验机之间是否正确连接。然后才能上电，

在本实验中，只要求学会将程序输入计算机，然后对程序进行汇编，即将程序转换成机器语言，如汇编中有错误，重新修改原程序。然后对汇编过的程序进行加载。

在用导线将P1.0、P1.2与DL3、DL4相连及P3.2、P3.3与K1、K2相连时，

试题一

1. 若存储器容量为32K × 16位，则（）。

A. B. C. D.

地址线为15根，数据线为16根 地址线为32根，数据线为16根 地址线为16根，数据线为32根 地址线为16根，数据线为15根

2. 下列说法正确的是( )。

A. B. C. D. E.

各中断发出的中断请求信号，都会标记在IE寄存器中。 各中断发出的中断请求信号，都会标记在TMOD寄存器中。 各中断发出的中断请求信号，都会标记在IP寄存器中。

各中断发出的中断请求信号，都会标记在TCON与SCON寄存器中。

3. 已知1只共阳极LED显示器，其中a笔段为字形代码的最低位，若需显示数字6，小数点暗，则它的字形代码应为( )。

A. B. C. D.

06H 30H F9H 82H

4. 通常在单片机的应用系统中，存放程序的存储器可采用（）。

A. B. C. D.

ROM和RAM ROM RAM 光盘

5. 要使80C51能够响应定时器T1中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是( )。

A.

98H

1

B. C. D.

84H 42H 22H

6. 若MCS-51单片机使用晶振频

单片机原理实验讲义

郭海燕 周小方编

漳州师范学院物理与电子信息工程系

2010年11月

单片机原理实验

前 言

随着微电子技术的发展，当前各种电子设备中几乎都能见到微控制器的身影，《单片机原理》课程是电子信息科学与技术、电子信息工程、电气工程及其自动化等本科专业学生的重要专业课，是这些专业学生首次学习与微控制器有关的课程，学好本课程内容，掌握单片机应用系统程序设计方法，养成良好的设计规范，对学生进一步学习其它功能更强、复杂性更高的微控制器（或微处理器）有重要意义。

课程主要讲述51系列单片机的内部结构、指令系统和编程设计方法，是一门实践性很强的课程。本实验讲义共安排六个实验，分别为：

实验一、单片机集成开发环境入门；

实验二、I/O口输入输出实验――循环灯程序设计；

实验三、I/O口输入输出实验――LED数码管动态显示与按键去抖程序设计； 实验四、定时器应用实验――LED数码动态显示与矩阵键盘赋值程序设计； 实验五、计数器应用实验――基于热敏电阻和555电路的简易温度报警系统设计； 实验六、中断实验――简易温度控制器设计。

其中实验一是入门实验，为基础性实验，另五个实验为设计性、综合性实验。

围绕“简易温度控制器”这个实际应用系统的设计的

试题一

1. 若存储器容量为32K × 16位，则（）。

A. B. C. D.

地址线为15根，数据线为16根 地址线为32根，数据线为16根 地址线为16根，数据线为32根 地址线为16根，数据线为15根

2. 下列说法正确的是( )。

A. B. C. D. E.

各中断发出的中断请求信号，都会标记在IE寄存器中。 各中断发出的中断请求信号，都会标记在TMOD寄存器中。 各中断发出的中断请求信号，都会标记在IP寄存器中。

各中断发出的中断请求信号，都会标记在TCON与SCON寄存器中。

3. 已知1只共阳极LED显示器，其中a笔段为字形代码的最低位，若需显示数字6，小数点暗，则它的字形代码应为( )。

A. B. C. D.

06H 30H F9H 82H

4. 通常在单片机的应用系统中，存放程序的存储器可采用（）。

A. B. C. D.

ROM和RAM ROM RAM 光盘

5. 要使80C51能够响应定时器T1中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是( )。

A.

98H

1

B. C. D.

84H 42H 22H

6. 若MCS-51单片机使用晶振频

毕业设计

题 目： 基于单片机的步进电机控制系统

系 别：

专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师：

2007 年 11 月 30 日

诚 信 声 明

本人郑重声明：

本人所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的步进电机控制系统》是在高双喜教师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。 本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2007年11月30日

设计（论文）任务书

学生姓名 课题名称 指导教师及职称 专业班级 学 号 基于单片机的步进电机控制系统 （以下内容指导教师可根据实际情况进行调整） 一、课题介绍 1、目的 一、了解步

2.1微机原理概述

迄今为止，所有计算机的组成结构都是冯·诺伊曼型的，即：它是执行存储器中程序而工作的。计算机执行程序是自动按序进行的，毋需人工干预，程序和数据由输入设备输入存储器，执行程序所获得的运算结果由输出设备输出。因此，计算机通常有运算控制部件、存储器部件、输入设备和输出设备四部分组成，如图2-1所示。

图2-1 计算机组成框图

输入设备能自动把人们编好的解题程序和原始数据转换成计算机能识别的二进制数码，送到存储器存放起来。常用的输入设备有键盘、纸带输入机和卡片读入机，等等。此外，当计算机从磁盘上读入程序和数据时，磁盘驱动器也是作为输入设备而工作的。因此，输入设备是计算机输入解题程序和原始数据不可缺少的部件。

运算控制器有运算器和控制器两部分电子线路组成，是计算机赖以工作的核心部件。运算器主要包括加法器、移位、判断和寄存器电路等等，用于进行算术运算和逻辑操作；控制器由指令寄存器、指令译码器和控制电路等组成，是整个计算机的中枢，它根据指令码指挥着运算器、存储器、输入设备和输出设备自动协调地工作（如图中箭头所示）。因此，运算器和控制器唇齿相依，融为一体。过去，运算器和控制器采用电子管、晶体管和集成电路芯片组成，体积十分庞大。现在，运算