DP801单片机教学设计

1、初识单片机（2课时）一、教学目标1、了解单片机、单片机的构成、单片机指令以及单片机的简单使用2、了解单片机简单的编程模式3、增加学生对单片机的兴趣，提高学生动手动脑结合的能力。二、教学重点1、了解认识单片机；2、初步学习指令，理解指令和程序的关系； 3、认识我的存储器，理解地址的含义；4、学会向单片机输入指令。三、教学难点1、单片机的内存存储方式。2、指令地址与数据的区分。3、运行单片机用户程序。四、教学准备电源、单片机、投影设备。五、教学过程1、导入（观看机器人大赛的视频，使学生对单片机的作用产生兴趣。）同学们，刚才的机器人好玩吗？你们想不想有一天也能制造出一个机器人来呢？我告诉大家，机器人

2、之所以能动就是靠单片机来控制的。我们今天就来学习单片机好不好？我们来见见我们的新朋友DP801单片机。2、认识单片机我能说会唱，能听会看，能让小彩灯随着音乐跳舞，把我放在小车上，我就成了驾驶员。总之，我的本事可大了。 我为什么可以做这么多事情呢？那是因为我有一颗能进行逻辑思维的大脑，它就像电脑中的CPU一样，控制着整个单片机的运行。人们向我下达的各种命令，都要经过这个大脑的运算，最后由它去控制其它部分有条不紊地执行命令。 说了这么多，你们肯定想看看我的模样吧！ 3、单片机的组成DP801单片机这就是这个样子，总的来说，它分为三大部分：输入部分、主机部分和输出部分。为了便于理解，你们可以把它看成

3、是一台小电脑，电脑的键盘和鼠标就是输入部分，对于它而言，图中的按键和触点就相当于键盘和鼠标，它们的作用是向单片机里输入各种指令；电脑的显示器和音响就是输出部分，它的输出部分是图中的小灯、数码管和喇叭，它们可以传达指令执行的结果；电脑的CPU和内存就是主机部分，它的大脑就相当于电脑中的CPU，它用它进行思考和运算，为它身体的其它部分下达指令。比如让小灯亮起来，让喇叭里奏出动人的音乐，让数码管上显示出数字等等。而它的记忆存储就相当于计算机中的内存，同学们为它下达的指令都存放在这里，然后这些指令经过大脑的处理就可以操作其它部分了。这三大部分是缺一不可的，如果没有输入部分，就无法向单片机下达指令；如果

4、没有主机部分，就无法对输入的指令进行处理；如果没有输出部分，就无法看到指令的执行结果。 虽然它有如此聪明的大脑，但是如果没有人对它下达指令，它是什么也不会做的。只有你们明确地告诉它要去干什么，它才能发挥出强大的功能。可以说你们就是它的指挥官。神话中的孙悟空拔下猴毛，吹一口仙气，就变出小孙悟空，帮助孙悟空做事情。而你们利用它，用你们的思想智慧控制它的CPU，也可以让它为你们做事情，成为你们最忠实的替身。 虽然它看起来有些复杂，不过不用担心，学起来一点也不难。为了方便小学生朋友们的操作，工程师们已经把它简化了。所以只要你们认真学习，一定可以把它的本领都发挥出来。 4、指挥单片机那么如何指挥它呢？那

5、就要用到指令了。 指令从结构上分为两大部分：操作码和操作数。操作码告诉它去干什么，操作数告诉它去操作谁。 比如：让它的00号小灯亮起来，你就要输入如下指令：00 00。 代表“开灯”这个操作代表开的是“00”号灯0000如果把上面这条指令输入到单片机里，那么你会看到“00”号小灯亮起来了！ 怎么样，很神奇吧！这可是最简单的指令了，它可以接受17种指令呢，这些指令首先被存放到它的记忆存储里，然后经过大脑的处理就可以向其它部分发号施令了。比如：让6个小灯隔一秒亮一个，让喇叭里放出你编的音乐，让小灯随着音乐节奏跳舞等等，你们可以利用这17种指令来实现各种各样的功能，这就要靠你们这些小指挥官的想象力了

6、。 5、进一步学习指令，理解指令和程序的关系1指令的结构指令从结构上看，分为两大部分：操作码和操作数。为了便于理解指令的操作码和操作数，我在这里先介绍2条基本指令：00 N（0005）：00是操作码，表示进行接通操作，N是操作数，范围是从00到05，指的是我的00号小灯到05号小灯。如果是00 01就是接通我的01号小灯。01 N（0005）：01是操作码，表示进行断开操作，N是操作数，范围是从00到05，指的是我的00号小灯到05号小灯。如果是01 01就是断开我的01号小灯。这只是很简单的两条指令，可以控制我的指令多达将17条。在日后的学习中它们会一一亮相，到时候你们就可以通过它们来使我完

7、成更多更复杂的任务了！2指令和程序的关系现在，大家已经对指令有了一定的认识，我来介绍一个和指令密切相关的新名词程序。程序是解决某一问题的一串有序的指令。指令和程序的关系就像句子和文章的关系，一篇文章是由很多个句子组成的，一段程序是由很多条指令组成的。下面这张图说明了指令和程序的关系：这段程序是由00 00，00 01和00 02这三条指令组成的。执行的时候也是按照这个顺序，我先执行00 00，之后执行00 01，最后执行00 02。6、认识我的存储器，理解地址的含义通过上一期的学习，同学们已经知道了向单片机中输入的指令都存储在存储器中，但是大家可能还不太清楚存储器的内部是什么样子的。我门来画一

8、下 。（在黑板上画内存单元格）从图中可以看出我的存储器的内部被分成了许多小单元，一个小单元的大小为一个字节。字节是一个新名词，我们通过例子来理解它，比如00 01这条指令就要占两个字节，00占一个字节，01占一个字节。所以，这条指令要占去存储器中的两个小单元。每个小单元的中间都有一个编号，用两个加了“.”的数字表示，这就叫做地址。比如，0.0.和0.1.分别代表两个不同的小单元的地址。地址从0.0.开始，按顺序向上递增。0.0.之后是0.1.，0.1.之后是0.2.，接着是0.3.、0.4.、0.5.、0.6.，以此类推。地址只是一个编号，就像家里的门牌号码一样。它的作用是标识不同的存储单元，

9、但是它本身并不存储在小单元中，真正存储在小单元中的是指令，那么指令是如何存储在这些小单元中的呢？下面，我将通过一个例子向你们展示。例如：指令00 01占两个字节，这条指令在存储器中是这样存储的：0.2. 0.3. 0.4. 0.5. 0.6. 0.7. 0.8. 0.9.1.0. 1.1. 1.2. 9.0. 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8. 9.9.从这张图中，大家可以清楚地看到00 01这条指令在存储器中的存储情况。00占了地址为0.0.的一个小单元，01占了地址为0.1.的一个小单元。现在同学们已经知道00 01这条指令在存储器中的存储情况了

10、，如果是多条指令在存储器中的存储情况又是什么样子呢？比如下面一段程序：00 0000 0100 020.6. 0.7. 0.8. 0.9.1.0. 1.1. 1.2. 9.0. 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8. 9.9.上图展示了这段程序在存储器中的存储情况，它们是按顺序排列在小单元中的。00 00这条指令占了0.0.和0.1.号地址；00 01这条指令占了0.2.和0.3.号地址；00 02这条指令占了0.4.和0.5.号地址。7、学会向单片机输入指令通过上面的学习，大家已经理解了指令和地址的含义，这就为学习如何把指令输入到单片机中打好了基础。要

11、想向单片机中输入指令请记住下面这句话：要输入，找地址，找到后，写指令。这句简单又好记的话说明了向单片机中输入指令的方法，那么怎么来理解它呢？就是要先找到地址再向其中输入指令。通过任务二的学习，大家已经非常清楚指令在存储器中的存储情况了，下面就是怎么具体操作了，你们要通过按键来向我输入指令。请看下面这张DP801单片机的按键图：按键是我的输入部分，一共有五个，我将一一介绍它们：RES键：也可以称之为复位键，它的作用是使单片机恢复到初始状态。D/A键：D在这里的意思是数据，A在这里的意思是地址。按住这个键，数码管上显示的是两个加了“.”的数字，也就是地址；松开这个键，数码管上显示的是两个不带“.”

12、的数字，也就是数据。D/A键就是数据和地址的转换键。+1键和-1键：+1键和-1键的作用是和D/A键直接关联的。刚才讲过按下D/A键后，数码管上显示的数字代表地址，这时候再按+1键或-1键，就是地址的+1或-1。比如，按下D/A键后，数码管上显示的数字是0.1.，那么再按下-1键显示的地址就变成了0.0.，如果按下+1键，则显示的是地址是0.2.；松开D/A键后，数码管上显示的数字代表指令，这时候再按+1键或-1键，就是数据的+1或-1。WRI键：WRI键在这里可以理解为“确定输入”。因为在按下WRI键之前指令可以通过+1键或-1键进行调整，如果按下WRI键指令就被真正存储在存储器中了。比如，

13、你想在0.0.地址输入00这个指令，那么你首先要D/A键找到0.0.地址，然后松开D/A键，输入00，这个时候00并没有被真正写入到存储器中，只有按下WRI键后00才真正被存储在存储器中。说了这么多，我将用一段程序向你们演示一下具体的输入过程：要输入的程序：00 0100 0200 03输入的具体方法：第一步：按下D/A键，通过调整+1或-1键找到0.0.地址。（因为我每次都从0.0.地址开始执行程序，所以要先找到0.0.地址）第二步：然后松开D/A键，输入第一条指令中的“00”。（在0.0.地址松开D/A键，输入的指令就存储在0.0.地址中；在0.1.地址松开D/A键，接着输入的指令就存储在

14、0.0.地址中，以此类推）第三步：按WRI键，把指令输入到对应的地址中去。这样，第一条指令的“00”就被输入到0.0.地址中去了。接着，要输入第一条指令中的“01”了，方法是：先按住D/A键，找到0.1.地址，松开D/A键，把数码管上的数字调整到“01”。最后，再按下WRI键，这样就把“01”存储到0.1.地址中去了，以此类推，把剩下的指令分别存储到0.2.，0.3.，0.4.，0.5.号地址中去。这样，就完成了对这段程序的输入。又要和你们说再见了，希望你们能认真阅读本期的内容，因为只有深入理解了指令的存储过程才能为日后的学习奠定一个良好的基础!交通信号我控制（2课时）一、 教学目标1. 利用

15、单片机控制和关闭各个发光二极管。2. 利用打开和关闭发光二极管功能和延时功能制作交通信号控制器。3. 让学生在设计和实践中体会单片机的乐趣。二、 教学重点1. 发光二级管的控制。2. 电路延时控制。3. 设计交通信号灯和实践。三、 教学难点1. 延时操作码的使用。2. 实际问题代码化。四、 教学准备电源、单片机、投影。五、 教学过程1 导入我们已知道了单片机有很多功能，能做许多事情。那谁还记得单片机可以干什么？要实现单片机的这么多功能就需要向单片机下达指令，你们想不想做单片机的控制者？那么我们就来学习控制单片机的一些指令。2 打开和关闭发光二极管同学们有没有注意到在我们单片机上有6个灯，它们被

16、称为发光二极管。观察一下这些发光二极管边上都写着什么，这些就是它们的名字，来我们一起来认识一下它们。分别写着（0-5）它们就被称为0号灯5号灯。所有的单片机指令都包含操作码和操作数，每个指令操作码只有一个，操作数可以没有也可以有多个。我们就来学习第一个操作码，就是控制我们这6个发光二极管的指令。操作码 操作数00 N00代表打开，而N就可以是00-05，这代表的是我们的几号发光二极管，例如00 00就是打开0号灯，00 02就是打开二号灯。可以打开还可以怎么样，还可以关闭。关闭指令和打开指令是相对的操作码 操作数01 N3 延时操作码 操作数1 操作数202 N M其中05为延时操作码。而N是

17、00-99的数字，M为延时数量的单位，对应表如下：M=00 0.1秒M=01秒M=02分钟M=03小时例如02 30 01 代表延时30个1秒，也就是30秒。4 设计交通信号灯同学们观察到我们这6个发光二极管有什么特点了吗？对，我们的发光二极管是有2组方向不同的红黄绿灯组成的，正好与我们的红绿灯一样，那好我们今天就利用这些发光二极管来做一个交通灯控制器。我们一想来想一下它的变换步骤啊。环节1：南北方向绿，同时东西方向是红灯，这种状态要持续一段时间，我们为了节省时间就设置成3秒，环节2：南北方向绿灯和东西方向红灯灭掉，双向亮黄灯警告持续1秒环节3：关闭双向黄灯，东西方向绿灯，南北方向红灯，持续3

18、秒，环节4：关闭东西方向绿灯和南北方向红灯，亮起双向黄灯持续1秒，环节5：关闭双向黄灯，回到环节1继续我们已经总结了红绿灯的变换过程，那如何编程代码呢，我们一起看一下。环节1：南北方向绿灯，东西方向红灯。也就是点亮2号灯和3号灯并持续3秒。00020003020301好了，我就带着大家写一个，我再说一下最后一句“回到环节1”，这里就要用到一个新的指令1000剩下步骤小组讨论并记录到纸上，写完后在单片机上实践一下。5 展示有的小组已经做好了，找一名同学来给大家展示一下，再来一名同学把你们写的代码拿到前边给大家讲讲你们为什们这样写。6 总结通过这节课你有什么收获？单片机能变成电子琴（2课时）一、教学目标1、掌握接通转移指令。2、综合运用能力的培养。3、让学生感受单片机可以干很多事情，从而对单片机产生兴趣。二、教学重点1、接通转移指令三、教学难点接通转移指令的操作码和操作数四、教学准备单片机、电源、投影五、教学过程1、导入上一节课我们已经能让单片机唱歌了，那你们有什么新的想法吗？有