课程小结与思考题课件

第1章微型机基础教学目标：介绍计算机的发展历史和单片机发展趋势

介绍计算机数的表示方法及运算介绍计算机中常用数制与编码

介绍微型计算机基本概念和软硬件结构学习要求：

熟悉计算机和单片机的发展历史；

掌握各进制数之间的转换和原码、反码、补码的表示及BCD码、ASCII码的表示；掌握微型计算机常用基本概念；了解微型计算机的硬件结构和软件系统。小结本章主要介绍了计算机和单片机的发展历史及单片机的发展趋势，对计算机的一些基础知识和概念做了阐述。要求掌握的内容有：各进制数之间的转换；原码、反码和补码的表示；BCD码、ASCII码的表示；微处理器、微型计算机、单片机、三大总线即地址总线、数据总线、控制总线等概念的解释；微型计算机硬件结构和软件系统的基本框架内容。思考题一1．将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数。 (1)00011010B(2)00110100B(3)10101011B2．将下列十进制数转换成BCD码和十六进制数。 （1）29（2）53（3）35.75（4）47.53．将下列BCD码转换为十进制数。（1）（01000011）BCD（2）（00101001）BCD4．什么叫原码、反码和补码?5．已知原码如下，写出其反码和补码。(1)[X]原＝01011001(3)[X]原＝11011011(2)[X]原＝00111110(4)[X]原＝111111006．当微机把下列数看成无符号数时，它们相应的十进制数为多少?若把它们看成是补码，最高位为符号位，求其真值?（1）10001110（2）10110000（3）00010001（4）011101017．何谓微处理器、微型计算机、单片机？8．什么叫总线？系统总线分为哪三大总线，各有什么作用？9．什么叫系统软件？什么叫应用软件？小结本章介绍MCS—51系列单片机的内部结构与外部引脚功能，主要讲述了MCS—51系列单片机的存储器系统与输入输出端口的结构。本章是全书的基础。1、MCS—51系列单片机的存储器组织：MCS—51系列单片机的存储器分为四个物理空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。片内数据存储器又分为RAM区（工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区）和专用寄存器区（SFR区）两个区域。不同的存储器与不同的存储器区域，在访问时的指令、寻址方式、控制信号上均有所不同，必须熟练掌握各区域的地址范围、控制与访问方法。２、输入输出端口的结构与功能：输入输出端口归入SFR区进行编址，注意P0～P3端口在结构与功能上的区别，这在进行数据传送与片外存储器（接口）的扩展时尤其重要。３、ＣＰＵ时序：MCS—51系列单片机执行指令的指令周期是用时钟周期来描述的，分为单周期指令、双周期指令、四周期指令三种，在实时控制中，单片机的运行速度是一个重要的指标，决定系统是否能正确的发挥控制作用，要注意恰当的使用指令以节约时间与空间。思考题二1简述MCS—51系列单片机的内部结构并说明主要部分的功能。2简述MCS—51系列单片机控制引脚的功能。3如何配置MCS—51系列单片机的存储器？各存储器如何编址？怎样避免引起混乱？4MCS—51系列单片机在访问片外数据存储器与片外程序存储器时的控制信号相同吗？5MCS—51系列单片机片内数据存储器分为几个区域？地址范围是多少？简述各区域的用途。6什么是位地址？什么是字节地址？位地址30H在片内数据存储器的哪一个单元？7片内存储器中的7个特殊单元有何作用？8说明程序状态字PSW中常用状态位的定义。9什么叫当前工作寄存器组？MCS—51系列单片机如何选择当前寄存器组？10MCS—51系列单片机P0～P3的四个端口在结构有何异同？说明各端口的功能。11为什么P0～P3口称为“准双向”I/O口？12MCS—51系列单片机外接晶振是如何使用XTAL1、XTAL2引脚？13何谓时钟周期、机器周期、指令周期？MCS—51系列单片机的机器周期与振荡周期有什么关系？如采用12MHz晶振，机器周期与指令周期各为多少？14结合复位后专用寄存器的值分析MCS—51系列单片机的初始状态。

第3章MCS-51指令系统

●教学目标：

介绍MCS—51系列单片机的寻址方式介绍MCS—51系列单片机的指令系统●学习要求：

掌握MCS—51系列单片机7种寻址方式的定义与表达方式掌握MCS—51系列单片机各指令的格式、功能、简单应用学习指令系统时，对于传送类指令，要注意访问程序存储器、片内数据存储器（RAM区和专用寄存器区）、片外数据存储器时指令与寻址方式的区别。对运算类指令注意指令执行后对程序状态字的影响。对控制转移类指令，要注意转移的条件、转移的目的地址、转移的范围。6设A=76H，R0=30H，片内(30H)=48H,（P1）=C7H，SP=50H，分析独立执行下列指令后的结果：⑴MOVA,R0⑵MOVA,@R0⑶MOVA,#30H⑷MOVA,30H⑸MOVX@R0,A⑹MOV80H,#22H⑺PUSHA⑻XCHA,R0⑼SWAPA⑽XCHDA,@R07已知：A=38H，R1=37H，B=04H，C=1，片内RAM（37H）=C5H，（P1）=49H，分别写出下列指令执行后的结果（包括状态位）：⑴ADDA,@R1⑵ADDCA,37H11简述LJMPAA与AJMPAA的区别。12条件转移指令的转移范围是多少？举例说明怎样计算转移的目的地址13比较RET与RETI的异同。14NOP指令有何用途？15MCS—51系列单片机的直接寻址位有几种表示方法？各举一例。16用位操作指令实现如下逻辑表达式：⑴P1.0=P2.0•(P2.1+P2.2)+P2.3⑵P1.7=P2.0•P2.1+A.6⊕(P3.1+P3.2)17编程将片内RAM30H单元开始的20个数传送到片外RAM3000H开始的单元中。18在片内RAM20H开始的单元中存有20个无符号数，编程求出其中的最大值，存入片外RAM50H单元。19编程计算存放在片外RAM30H单元开始的64个无符号数的平均值，结果存入片内RAM30H单元。

20设计一查表程序，将从P0口接收的1位16进制数转化为LED的段选码后从P1口输出。21设在片外RAM0000H开始的单元中存有100个有符号数，编程统计其中的正数、负数和零的个数，结果存入片内RAM30H、31H、32H。22从片内RAM30H单元开始的存有5个组合BCD数，编程将其转化为ASCII后存入片内RAM40H开始的单元中。第4章汇编语言程序设计●教学目标

介绍单片机汇编程序设计方法

介绍单片机汇编程序常用结构及设计方法

●学习要求

熟悉单片机编程的步骤、方法和技巧掌握单片机汇编程序的常用结构及设计方法单片机应用系统由硬件和软件两部分组成，在同样的硬件上，应用程序设计的好坏直接决定系统的功能、使用方便性和可靠性等。单片机常用于工业测控现场，常用汇编语言来设计单片机应用程序，其设计过程为：（1）软件任务分析：（2）数据类型和数据结构规划；（3）资源分配；（4）编程与调试。在编写程序代码之前，一般要先设计好程序流程图，程序流程图的好坏直接决定最后应用程序的优劣，因此程序流程图的设计特别重要。一个好的程序流程图往往能起到事半功倍的效果，不仅对编写程序代码有重要的指导作用，对于程序的调试、修改及他人的阅读源程序都会起很重要的作用。小结应用程序一般设计为：一个主程序和若干中断处理程序及若干子程序组成，在主程序中调用这些子程序。主程序和子程序都采用模块式结构化设计，其结构有：（1）顺序结构；（2）分支结构；（3）循环结构；（4）重复结构。典型智能仪表单片机系统应用软件常由：（1）初始化监视程序；（2）键功能散转程序；（3）系统控制程序。它们分别完成（1）系统初始化、系统测试、提示符显示和键盘扫描；（2）按键识别及散转到相应程序模块执行相应测控、外设操作功能；（3）根据键入命令和系统状态转移，控制程序流向。

小结11．试编写一个单字节十六进制数转换成单字节BCD码数。12．试编写程序，计算片内RAM区50H~57H8个单元中数的算术平均值，结果存放在5EH中。13．试编写一个多字节无符号数加法子程序。14．试编写一个多字节无符号数减法子程序15．试编写一个双字节无符号数乘法子程序16．试编写一个双字节无符号数除法子程序。17．试编写一个散转程序，它根据R7R6中的数据转向对应的操作程序。18．在内部RAM中，存放了一个单字节无符号数数据块。试编写一个按增序排序的子程序，数据块的首地址在R0中，字节数在R7中。19．设有一个MCS-51单片机控制系统，需按照从键盘输入的命令执行不同的操作。输入命令为ASCII字符串形式，放在由（R0）指示的内部RAM中。命令共有RESET，BEGIN，STOP，SEDN，CHNNEL，CHANGE等六种，分别称为00H，01H，02H，03H，04H，05H号命令。现要求按（R0）指示的字符串找出对应的命令号，并存放到R2中。试编写一程序实现该功能。第5章中断系统及其应用

●教学目标：介绍中断、中断源、中断系统的概念介绍MCS-51中断系统及中断控制介绍中断处理的过程

介绍中断应用程序的编程●学习要求：

熟悉中断、中断源、中断服务程序、保护现场、恢复现场、中断优先级、中断处理等概念；掌握MCS-51中断入口地址和各中断控制寄存器的每位含义及应用：包括定时器/计数器控制寄存器TCON、串行口控制寄存器SCON、中断允许控制寄存器IE和中断优先控制器IP；掌握中断初始化和中断服务程序的编制。

1.什么叫中断？中断系统一般应具备哪些功能？

2.中断服务程序和子程序的主要区别是什么？

3．MCS-51中断系统有几个中断源?中断源的名称是什么？

4．MCS-51中断系统有几级中断优先级?它是如何控制的？

5．MCS-51单片机响应中断后，中断入口地址各是多少？

6.一个完整的中断处理的基本过程包括哪些内容？

7.中断响应后，是怎样保护断点和保护现场的?

8．试编写一段对中断系统进行初始化的程序，使之允许INT0、INT1、T0和串行口中断，且使串行口中断为高优先级中断。思考题五第6章定时/计数器及应用●教学目标

介绍定时/计数器的结构和原理

介绍定时/计数器的四种工作方式的应用

●学习要求

了解定时/计数器的结构熟悉定时/计数器的工作原理掌握定时/计数器的初始化及应用程序设计掌握定时/计数器精确定时要采取的相应措施

通过方式寄存器TMOD的C/T位来选择加1计数器计数脉冲的来源：当C/T=1时，计数脉冲来自系统外部的脉冲源，这时定时/计数器成为外部事件计数器，工作于计数器状态；当C/T=0时，计数脉冲来自系统的时钟振荡器的12分频，由于这时的计数脉冲为一时间基准，脉冲数乘以脉冲间隔时间就是定时时间，这时定时/计数器工作于定时器状态。通过方式寄存器TMOD的M1M0位来设定T0和T1的工作方式：当M1M0两位为00时，定时/计数器被选为工作方式0，16位寄存器(TH0和TL0)只用13位，由TH0的8位和TL0的低5位构成，因此方式0是一个13位的定时/计数器；当M1M0两位为01时，定时/计数器被选为工作方式1，它与方式0基本相同，只是方式1改用了16位寄存器(TH0和TL0)的全部16位；当M1M0两位为10时，定时/计数器被选为工作方式2，16位计数器分作两个8位计数器，TL0作为8位计数器，TH0用作保存计数初值，一旦TL0计数溢出，便置位TF0，并将TH0的内容重新装入TL0中进行新的一轮计数，如此循环重复不止，常将T1设定为方式2用作串行接口的波特率发生器；当M1M0两位为11时，定时/计数器被选为工作方式3，定时器T0在方式3下分成两个独立的计数器TL0和TH0，其中，TL0可用作定时或计数器，并占用定时器T0的所有控制位（GATE,C/T,TR0,INT0和TF0），而TH0固定作为定时器用，并借用定时器T1的TR1和TF1，这时TH0控制着定时器的T1中断，在方式3下，定时器T1将停止计数，只是保持其计数值，与置TR1为0等效。第7章单片机系统扩展●教学目标

介绍单片机程序存储器的扩展方法

介绍单片机数据存储器的扩展方法介绍单片机I/O口的扩展方法●学习要求

熟悉单片机片外三总线结构和扩展能力掌握系统扩展EPROM,RAM,I/O口方法掌握地址译码及片选方法了解单片机总线驱动能力和扩展方法小结在很多情况下，构成一个单片机应用系统时，考虑到传感器接口、伺服控制接口以及人机对话接口等的需要，必须在片外扩展相应的外围芯片，这就是系统扩展。它包括程序存储器(ROM)扩展、数据存储器(RAM)扩展、I/O口扩展等。MCS-51单片机片外引脚可以构成三总线结构，即地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)，所有的外部芯片都是通过这三组总线进行扩展。由于P0口分时用作数据总线和地址总线的低8位，因此必须采用地址锁存器将P0口输出的低8位地址进行锁存。小结根据地址总线宽度，在片外可扩展的程序存储器和数据存储器最大容量都为64KB，地址范围为0000H~FFFFH。扩展的程序存储器和数据存储器的地址范围虽然相同，但可通过不同的指令和控制信号加以区别。读片外程序存储器采用MOVC指令和取指信号；读和写片外数据存储器采用MOVX指令和、片外数据读、写信号。

扩展的I/O口与片外数据存储器采用统一编址，这样做的优点是不必为扩展的I/O另外提供地址线，减少单片机的引脚数。但当应用系统需要扩展较多的I/O口时，要占去大量的数据存储器的地址。当片外扩展单一芯片(存储器和I/O芯片)时，该芯片的片选信号可以直接接地；当扩展多片程序存储器或多片数据存储器(包括I/O口芯片)时，所有芯片的片选端都必须按照地址线进行选择，常用线选法或地址译码法。

片外扩展的程序存储器常用EPROM和EEPROM，片外扩展的数据存储器常用静态RAM和EEPROM。扩展I/O口常用数据总线进行，在串行口不作它用时，还可以用串行口外接并入串出移位寄存器和串入并出移位寄存器，扩展并行输入口和并行输出口。用数据总线扩展并行I/O时，可采用简单的8位三态缓冲器和8位三态锁存器扩展并行输入口和输出口，也可以采用可编程I/O芯片扩展并行I/O口。思考题七1.MCS-51单片机与外部扩展的存储器相接时，