单片机基础知识

单片机教学课件

第一章 单片机基础知识

10:51

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内容单片机概述

1.1 1.2 1.3

微型计算机系统组成微型计算机的运算基础知识

10:51

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1.1 单片机概述1.1.1 什么是单片机?单片机是指在一块半导体芯片上，集成了微处 理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器 以及中断系统等功能部件，构成一台完整的微型 计算机。

单片机实物图110:51 3

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单片机实物图(2)

单片机芯片

AT89C51AT89S51 AT89S52 AT89C2051双列直插式DIP40 (Dual In-line Package)封装10:51 4

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单片机实物图(3)

塑料扁平式PQFP/TQFP(Plastic Quad Flat Package)封装

带引线的塑料芯片封装PLCC44(Plastic Leaded Chip Carrier)

单片机芯片STC89C52

10:51

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1.1.2 单片机与微型计算机的关系计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规 模集成电路四代的演变。微型计算机属于第四代计算机。

微型计算机的发展以微处理器的发展为特征，主要表现： 芯片集成度的提高(从最初的约2000个晶体管/

第1章 51单片机的基础知识

单片机全称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，即SCM。是一种将中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、I/O接口电路、定时/计数器、串行通信接口及中断系统等部件集成到一块硅芯片上构成的相对完整的微型计算机系统。

单片机最初主要应用于控制领域，因而准确反映单片机本质的称谓应该是微控制器MCU（Micro Controller Unit），目前国际上大多采用MCU来代替SCM，而MCU也成了单片机领域公认的、最终统一的名词。但在国内，因“单片机”一词已约定俗成，故仍然用单片机来表示MCU，即本书所谓的“单片机”，实际上指的是MCU。

1.1 MCS-51系列单片机的基本结构

MCS-51系列单片机基于简单的嵌入式控制系统结构，被广泛应用于从军事到自动控制再到 PC 机键盘上的各种应用系统上，是我国目前应用最广泛的单片机系列。很多制造商都提供基于8051内核的MCS-51系列单片机，如Intel、Philips、Siemens 、Atmel、Winbond

2

等，这些制造商给MCS-51系列单片机加入了大量的性能和外部功能，如IC总线接口、A/D转换、看门狗、PWM 输出等，

第1章 51单片机的基础知识

单片机全称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，即SCM。是一种将中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、I/O接口电路、定时/计数器、串行通信接口及中断系统等部件集成到一块硅芯片上构成的相对完整的微型计算机系统。

单片机最初主要应用于控制领域，因而准确反映单片机本质的称谓应该是微控制器MCU（Micro Controller Unit），目前国际上大多采用MCU来代替SCM，而MCU也成了单片机领域公认的、最终统一的名词。但在国内，因“单片机”一词已约定俗成，故仍然用单片机来表示MCU，即本书所谓的“单片机”，实际上指的是MCU。

1.1 MCS-51系列单片机的基本结构

MCS-51系列单片机基于简单的嵌入式控制系统结构，被广泛应用于从军事到自动控制再到 PC 机键盘上的各种应用系统上，是我国目前应用最广泛的单片机系列。很多制造商都提供基于8051内核的MCS-51系列单片机，如Intel、Philips、Siemens 、Atmel、Winbond

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等，这些制造商给MCS-51系列单片机加入了大量的性能和外部功能，如IC总线接口、A/D转换、看门狗、PWM 输出等，

第1章 习题参考答案 一、填空题：

1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了 低8位 地址。

2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在 片内 数据存储器内开辟的区域。

3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内ROM。

4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从 外部程序 存储器读取信息。

5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。

6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以 位 寻址。

7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。 9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC复位后为 0000H 。

11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个状态

第二章 习题参考答案 一、填空题：

1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了 低8位 地址。

2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在 片内 数据存储器内开辟的区域。

3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内ROM。

4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从 外部程序 存储器读取信息。 5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。

6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以 位 寻址。 7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。

9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC复位后为 0000H 。

11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟

第二章 习题参考答案 一、填空题：

1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了 低8位 地址。

2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在 片内 数据存储器内开辟的区域。

3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内ROM。

4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从 外部程序 存储器读取信息。 5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。

6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以 位 寻址。 7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。

9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC复位后为 0000H 。

11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟

26课:矩阵式键盘接口技术及程序设计

在单片机系统中键盘中按钮数量较多时，为了减少I/O口的占用，常常将按钮排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按钮加以连接。这样，一个端口（如P1口）就能组成4*4=16个按钮，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就能组成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

<单片机矩阵式键盘接口技术及编程接口图>

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按钮没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别及编程办法如下所述。 矩阵式键盘的按钮识别办法

确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

行扫描法 行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按钮识别办法，如上图所示键盘，介绍过程

单片机应用基础 试卷1

一、是非题（每题 1 分，共计 15 分）

2 MCS-51 单片机是依靠低电平复位的。（ ）

3 MCS-51 单片机的数据空间与程序空间是独立编址的。（ ） 4 MCS-51 单片机的四组工作寄存器区具有相同的地址。（ ） 5 8051 片内 RAM 的任何一个单元均可进行位操作。（ ） 6 执行 CLR 30H 指令后， 30H 字节单元被清 0 。（ ） 7 CPU 取指令时，完全由程序计数器 PC 控制。（ ） 8 多个中断源不可以同时申请中断。（ ）

9 CPU 在响应 INT0 中断时，其中断申请标志 IE0 用软件清除是多余的。（ ） 10 串行口的发送中断与接收中断各自有自己的中断入口地址。（ ） 11 波特率反映了串行通讯的速率。（ ）

12 只要中断允许寄存器 IE 中的 EA=1 ，那么中断请求就一定能够得到响应。（ ） 13 中断服务程序执行的最后一条指令必须是 RETI 。（ ）

14 在微机的输入 / 输出方式中，中断请求方式比查询方式的效率高。（ ） 15 执行 LCALL 指令时，栈指针 SP 的内容不会发生变化。（ ） 二、选择题（每题 2

单片机应用基础 试卷1

一、是非题（每题 1 分，共计 15 分）

2 MCS-51 单片机是依靠低电平复位的。（ ）

3 MCS-51 单片机的数据空间与程序空间是独立编址的。（ ） 4 MCS-51 单片机的四组工作寄存器区具有相同的地址。（ ） 5 8051 片内 RAM 的任何一个单元均可进行位操作。（ ） 6 执行 CLR 30H 指令后， 30H 字节单元被清 0 。（ ） 7 CPU 取指令时，完全由程序计数器 PC 控制。（ ） 8 多个中断源不可以同时申请中断。（ ）

9 CPU 在响应 INT0 中断时，其中断申请标志 IE0 用软件清除是多余的。（ ） 10 串行口的发送中断与接收中断各自有自己的中断入口地址。（ ） 11 波特率反映了串行通讯的速率。（ ）

12 只要中断允许寄存器 IE 中的 EA=1 ，那么中断请求就一定能够得到响应。（ ） 13 中断服务程序执行的最后一条指令必须是 RETI 。（ ）

14 在微机的输入 / 输出方式中，中断请求方式比查询方式的效率高。（ ） 15 执行 LCALL 指令时，栈指针 SP 的内容不会发生变化。（ ） 二、选择题（每题 2

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第2章 章

单片机基础

第2章 章2.1 概述

单片机基础

2.2 MCS—51系列单片机基本结构 系列单片机基本结构 2.3 中央处理器 中央处理器CPU 2.4 MCS—51单片机存储器及存储空间 单片机存储器及存储空间 2.5 并行输入 输出接口 并行输入/输出接口

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第2章 章

单片机基础

2.1 概述2.1.1 单片机的产生与发展 单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。 它的 产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自1971 年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来, 它的发展 到目前为止大致可分为5个阶段:

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第2章 章

单片机基础

第1阶段(1971~1976): 单片机发展的初级阶段。 1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2 000只晶体 管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和 移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推 出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出 的8位微处理器