【大学】MCS-51单片机系统及其应用

MCS-51单片机系统及其应用编辑ppt本课程是学习和掌握

单片机硬件知识和汇编语言程序设计入门课程，也是一门重要的专业技术基础课程。

学习和掌握微型单芯片计算机的基本组成、工作原理、接口电路、硬件连接及汇编语言程序设计方法，建立单片机系统的整体概念，培养初步的单片机系统硬、件软设计能力。课程性质、目的和任务编辑ppt本课程的基本情况课程性质:专业课程先修课程:数字电路，模拟电路，微机原理。后续课程:机电装备设计教材:

《MCS-51系列单片机系统及应用》高教出版社考核:五级记分

闭卷笔试70％＋平时成绩30％

编辑ppt学单片机需要具备的条件与以前所学的知识关联较少；对器件的概念基本上是从“0”开始；所有同学都站在同一起跑线上；编辑ppt课程主要内容单片机的基础知识及结构原理（8学时）单片机的指令系统及程序设计（8学时）单片机的扩展技术及应用（8学时）机电一体化技术及应用（2学时）实验（6学时）编辑ppt2.掌握软件设计与调试的基本技能

1)汇编语言指令功能

2)程序设计与调试本课程的重点1.掌握单片机应用系统硬件结构及原理

1)芯片内部编程结构

2)芯片引脚外部特性3.掌握单片机的扩展技术及应用

1)

存储器扩展译码电路与地址译码2)I/O扩展编辑ppt什么是单片机单片机的应用绪论单片机的结构特点编辑ppt微型计算机的应用形态从应用形态上，微机可以分成三种：

◆多板机（系统机）将CPU、存储器、I/O接口电路和总线接口等组装在一块主机板（即微机主板）。各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源、软/硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内，再配上系统软件，就构成了一台完整的微型计算机系统（简称系统机）。工业PC机也属于多板机。编辑ppt

◆单板机将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。编辑ppt

◆单片机在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。三种应用形态的比较：单板机单片机系统机（多板机）编辑ppt一、什么是单片机1.微型计算机硬件结构运算器控制器CPU存储器输入接口电路输入设备输出设备输出接口电路硬件系统编辑ppt运算器控制器CPU存储器输入接口电路输入设备输出设备输出接口电路硬件系统2、单片微型计算机（单芯片微型计算机）

把CPU、RAM、ROM、I/O接口电路、定时器/计数器等器件集成在一个芯片上的微型计算机。

SingleChipMicrocomputer单片机编辑pptCPU输入设备输出设备软件系统+单片微型计算机系统硬件系统3、单片微型计算机应用系统编辑ppt1）单片机硬件系统

单片机、输入设备、输出设备。

汇编语言编写二进制机器语言源程序目标程序

ADDA,#08H0010010000001000汇编程序2）单片机软件系统（1）监控程序（操作系统OS）（2）应用程序（二进制目标代码）编辑ppt二、单片机的结构特点1、存储结构采用ROM和RAM严格分开的哈佛结构，可分为内部ROM、RAM，外部ROM、RAM。2、引脚采用分时复用技术由于芯片集成度高，而引脚又不宜过多，因此将部分引脚设计为多功能的。例如，地址总线和数据总线采用分时复用。编辑ppt3、特殊(专用)功能寄存器

采用特殊功能寄存器(SFR)来控制单片机的功能状态。4、全双工串行接口

内部具有全双工串行接口，可实现单机或多机通讯，为实现分布式控制系统提供了可能。5、布尔处理器内部具有布尔处理器，可十分方便的进行二进制位逻辑运算，进行组合逻辑设计。编辑ppt三、单片机的特点及应用1.单片机的特点

1）体积小，重量轻电源单一，功耗低功能强，价格低2）运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高编辑ppt2.单片机应用

工业方面民用方面仪表方面电讯方面

数据处理方面汽车方面编辑ppt3.单片机种类

◆生产厂商（P5）美国微芯片公司:PIC16C××系列、PIC17C××系列、PIC1400系列，美国英特尔公司的MCS-48和MCS-51

系列，美国摩托罗拉公司的MC68HC05系列和MC68HC11系列，美国齐洛格公司的Z8系列，日本电气公司的μPD78××系列，美国莫斯特克公司和仙童公司合作生产的F8（3870）系列ATMEL公司的AT89系列等。编辑ppt1-1MCS-51系列单片机介绍1-2MCS-51系列单片机结构和原理1-3MCS-51系列单片机的内部资源1-4MCS-51系列单片机的工作方式1-5MCS-51系列单片机的时序1-6MCS-51单片机外部扩展常用芯片第一章

MCS—51单片机的结构和原理编辑ppt一、MCS-51系列型号型号片内程序存储器片内数据存储器8031NO128Bytes80514KROM128Bytes87514KEPROM128Bytes8032NO256Bytes89C514KE2PROM128Bytes89C528KE2PROM256Bytes89C20512KE2PROM128Bytes1-1MCS-51系列单片机介绍编辑ppt

在功能上，该系列单片机有基本型和增强型两大类：增强型：8052/8752/803280C52/87C52/80C32基本型：8051/8751/803180C51/87C51/80C31编辑ppt二、MCS-51系列单片机基本配置

51子系列:基本型52子系列：增强型

ROM4KB8KBRAM128B256B

定时/计数器2个3个中断源5个6个

1、子系列配置编辑ppt4、型号标记中有C的与无C芯片其制造工艺不同,

有C（CHMOS工艺）的是低功耗型。

MOS:Metal-Oxide-Semiconductor即半导体金属氧化物

HMOS:高密度短沟道MOS工艺

CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductor指互补金属氧化物

CHMOS:是CMOS和HMOS的结合2、31（32）片内无

ROM,51(52)片内有ROM；3、80有普通ROM,87有EPROM，89有E2PROM编辑ppt1-2MCS-51系列单片机结构原理一、8051内部组成（P11）CPUROMRAM定时/计数并行口串行口中断源

总线P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T1控制电路时钟电路编辑pptD7D6D5D4D3D2D1D00000000011111111128+64+32+16+8+4+2+1=255

可处理数据：－128～＋127十进制0十进制

2551、中央处理器CPU：8位，运算和控制功能编辑ppt3、内部掩膜ROM

：4KB（4×1024字节）4、定时/计数器：2个16位的加一计数器2、内部RAM

：256B（字节）高128B设置专用寄存器低128B用户可使用编辑ppt5、并行I/O口：P0、P1、P2、P3，4×8位共32线6、串行口：一个全双工串行口半双工：分时收发单工：只能收或发全双工：同时收发编辑ppt7、中断源5个：

2个外中断:INT0,INT12个定时/计时中断1个串行中断编辑ppt8、时钟电路：可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率1.2MHZ-12MHZ9、控制电路：可寻址64KB外部ROM和64KB外部RAM的编辑ppt1、MCS-51单片机信号引脚简介

(P9图2-1)

P3口线的第二功能（P15）VSSXTAL2

XTAL1P0.0

P0.1

P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0

P1.1

P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP3.0

P3.1

P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7(2)、振荡电路：XTAL1、XTAL2(3)、复位引脚：RST(4)、并行口：P0、P1、P2、P3(7)、ALE：地址锁存控制信号(1)、电源线：VCC(+5V)、VSS(地)EAPSEN(5)、EA：访问内外程序存储控制信号(6)、PSEN：外部ROM读选通信号RXD/

TXD/

INT0/INT1/

T0/

T1/

WR/

RD/1

2

3

4

5

6

7

8

9

10111213141516171819

2040

39

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313029282726252424222180318051875189C511、管脚图二、MCS-51系列单片机引脚VCCRST编辑ppt2、引脚的二功能EA/VppPSENALE/PROG803180518751P0P2VccP1P3VssRST/VPDXTAL1XTAL2RXD/

TXD/

INT0/INT1/

T0/

T1/

WR/

RD/编辑ppt2）EPROM存储器程序固化时需要的信号:3）备用电源输入引脚：RST/VPD

。1）P3口线的二功能：RXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7ALE/PROG:编程脉冲EA/Vpp:编程电压＋21V编辑ppt三、片外三总线结构(P9图2-1)1、地址总线（AB）由P0，P2口提供16位地址2、数据总线（DB）由P0口提供8位数据3、控制总线（CB） 由P3口和RST、EA、ALE、PSEN

组成编辑ppt编辑ppt小结：什么是单片机

把CPU、RAM、ROM、I/O