第一篇：單片機(jī)原理課程2017-2018年度第一學(xué)期作業(yè)

2017-2018學(xué)年第一學(xué)期作業(yè)

一、判斷題（在題后的括號內(nèi)打√或×）：

1.單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)總線寬度的不同，可以分為4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)。（√）2.MCS-51系列單片機(jī)分為三大字系列：51子系列、52子系列和53子系列。（×）3.一般在計算機(jī)中，對于正數(shù)，最高位規(guī)定為“0”；對于負(fù)數(shù)，最高位規(guī)定為“1”。（√）4.MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范圍內(nèi)。

（×）5.P2口既可以作為I/O使用，又可以作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口使用。（√）6.按指令執(zhí)行時間分，可分為1周期、2周期、3周期指令。（×）7.定時/計數(shù)器共有5種工作方式，由TMOD中M1M0的狀態(tài)決定。（×）

8.異步通信的數(shù)據(jù)或字符是分為一幀一幀地傳送，用一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束。（√）

判斷以下各條指令是否正確： 9.MOV 20H , R1

（√）10.SUB A，R2

（×）

二、單選題（請選擇正確答案填寫在括號中）

1.所謂CPU是指（A）。

(A)運(yùn)算器和控制器

(C)輸入輸出設(shè)備

(B)運(yùn)算器和存儲器

(D)控制器和存儲器

2.10101.101B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是（D）。

（A）46.625

（B）23.625

(C)23.62

(D)21.625 3.能夠用紫外光擦除ROM中程序的只讀存儲器稱為(C)。

(A)掩膜ROM(B)PROM(C)EPROM(D)EEPROM 4.若某存儲器芯片地址線為12根,那么它的存儲容量為(C)。(A)1KB

(B)2KB

(C)4KB

(D)8KB 5.PC中存放的是（A)。

(A)下一條指令的地址

(B)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令(C)當(dāng)前正在執(zhí)行指令的地址

(D)下一條要執(zhí)行的指令

6.8031單片機(jī)的（D)口的引腳，還具有外中斷、串行通信等第二功能。（A）P0

（B）P1

(C)P2

(D)P3 7.8031單片機(jī)中既可位尋址又可字節(jié)尋址的單元是（A）。

（A）20H

（B）30H

(C)00H

(D)70H 8.尋址空間為外部數(shù)據(jù)存儲器所用的指令是：（A）

（A）MOVX

（B）MOV

(C)MOVC

(D)ADDC 9.下列指令中不影響標(biāo)志位CY的指令有（D）。

（A）ADD A，20H（B）CLR

(C)RRC A

(D)INC A 10.MCS-51單片機(jī)在同一優(yōu)先級的中斷源同時申請中斷時，CPU首先響應(yīng)(A)。(A)外部中斷0

(B)外部中斷1

(C)定時器0中斷

(D)定時器1中斷

三、簡答題

1.簡述單片機(jī)的主要特點(diǎn)。

答：（(1)具有優(yōu)異的性能價格比(2)集成度高、體積小、可靠性高(3)控制功能強(qiáng)(4)低電壓、低功耗

2.從功能上、工藝上、程序存儲器的配置上看，MCS-51單片機(jī)有哪些種類？

答：從功能上看，分為基本型和增強(qiáng)型。從工藝上看，分為HMOS工藝和CHMOS工藝。從程序存儲器的配置上看，分為片內(nèi)無程序存儲器、掩膜程序存儲器ROM和EPROM幾種。

3.簡述累加器的ACC的作用。

答：(1)8位專用寄存器。(2)運(yùn)算時存放一個操作數(shù)。(3)運(yùn)算后存放運(yùn)算結(jié)果，所以稱它為累加器。

4.什么叫堆棧?堆棧指示器SP的作用是什么?

答：堆棧就是設(shè)置在片內(nèi)RAM中的一段存儲區(qū)域，它遵循先入后出的原則。

SP就是一個用來指示棧頂位置的8位寄存器，它指示出堆棧頂部在內(nèi)部RAM塊中的位置。

5.MCS-51單片機(jī)的P0～P3口在結(jié)構(gòu)上有何不同？

答：P0：數(shù)據(jù)總線和低8位地址總線 P1：通用I/O接口 P2：高8位地址線 P3：多功能I/O接口

6.簡述下列基本概念：指令、指令系統(tǒng)、程序、匯編語言指令。

答：指令：指示計算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令。指令系統(tǒng)：指一臺計算機(jī)所具有的全部指令的集合。程序：各種指令的有序組合。匯編語言指令：用助記符形式書寫的指令，匯編語言指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。

7.MCS-51單片機(jī)有哪幾種尋址方式？

答：1)立即尋址(2)直接尋址(3)寄存器尋址(4)寄存器間接尋址(5)變址尋址(6)相對尋址(7)位尋址

8.簡述寄存器間接尋址方式及其尋址范圍。

答：(1)寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，操作數(shù)是通過寄存器間接得到，這種尋址方式

9．MCS-51的中斷系統(tǒng)有幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？中斷優(yōu)先級是如何控制的？在出現(xiàn)同級中斷申請時，CPU按什么順序響應(yīng)（按由高級到低級的順序?qū)懗龈鱾€中斷源）？

答：MCS51單片機(jī)有5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級，中斷優(yōu)先級由特殊功能寄存器IP控制，在出現(xiàn)同級中斷申請時，CPU按如下順序響應(yīng)各個中斷源的請求：INT0、T0、INT1、T1、串口，各個中斷源的入口地址分別是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H 10.并行數(shù)據(jù)通信與串行數(shù)據(jù)通信各有什么特點(diǎn)？分別適用于什么場合？

答：基本的通信方式有兩種：a．并行方式，數(shù)據(jù)的各位同時傳送；b．串行方式，數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，并行通信通過并行輸入／輸出接口進(jìn)行，數(shù)據(jù)有多少位就要有同樣數(shù)量的傳送線。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是處理速度快，缺點(diǎn)是傳輸線多。因此并行傳輸適用于近距離傳輸、處理速度快的場合。串行通信借助于串行輸入／輸出接口實現(xiàn)，只要一條傳輸線。故串行通信節(jié)省傳送線，特別是當(dāng)位數(shù)多和長距離傳送時，這個優(yōu)點(diǎn)就更為突出。

第二篇：單片機(jī)原理課程2017-2018第二學(xué)期作業(yè)答案

2017-2018學(xué)年第二學(xué)期作業(yè)答案

一、判斷題（在題后的括號內(nèi)打√或×）：

1.【答案：√ 】 2.【答案：× 】 3.【答案：√ 】 4.【答案：× 】 5.【答案：√ 】 6.【答案：× 】 7.【答案：× 】 8.【答案：√ 】 9.【答案：√ 】 10.【答案：× 】

二、單選題（請選擇正確答案填寫在括號中）

1.【答案：A 】 2.【答案：D 】 3.【答案：C 】 4.【答案：C 】 5.【答案：A 】 6.【答案：D 】 7.【答案：A 】 8.【答案：A 】 9.【答案：D 】 10.【答案：A 】

三、簡答題

1.答題要點(diǎn)：

(1)具有優(yōu)異的性能價格比(2)集成度高、體積小、可靠性高(3)控制功能強(qiáng)(4)低電壓、低功耗 2.答題要點(diǎn)：

從功能上看，分為基本型和增強(qiáng)型。從工藝上看，分為HMOS工藝和CHMOS工藝。

從程序存儲器的配置上看，分為片內(nèi)無程序存儲器、掩膜程序存儲器ROM和EPROM幾種。3.答題要點(diǎn)：

(1)8位專用寄存器。(2)運(yùn)算時存放一個操作數(shù)。

(3)運(yùn)算后存放運(yùn)算結(jié)果，所以稱它為累加器。4.答題要點(diǎn)：

堆棧就是設(shè)置在片內(nèi)RAM中的一段存儲區(qū)域，它遵循先入后出的原則。

SP就是一個用來指示棧頂位置的8位寄存器，它指示出堆棧頂部在內(nèi)部RAM塊中的位置。5.答題要點(diǎn)：

P0：數(shù)據(jù)總線和低8位地址總線

P1：通用I/O接口

P2：高8位地址線

P3：多功能I/O接口 6.答題要點(diǎn)：

指令：指示計算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令。

指令系統(tǒng)：指一臺計算機(jī)所具有的全部指令的集合。程序：各種指令的有序組合。

匯編語言指令：用助記符形式書寫的指令，匯編語言指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。7.答題要點(diǎn)：有七種尋址方式：

(1)立即尋址(2)直接尋址(3)寄存器尋址(4)寄存器間接尋址(5)變址尋址(6)相對尋址(7)位尋址 8.答題要點(diǎn)：

(1)寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，操作數(shù)是通過寄存器間接得到，這種尋址方式稱為寄存器間接尋址方式。(2)尋址范圍：

①以R0或R1為間接尋址寄存器可尋址內(nèi)部RAM低位地址的128個字節(jié)單元，形式為@Ri(i=0,1)。

②使用DPTR作間接尋址寄存器可尋址外部RAM 的64K字節(jié)空間，形式為@DPTR。9．答題要點(diǎn)：MCS-51單片機(jī)有5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級，中斷優(yōu)先級由特殊功能寄存器IP控制，在出現(xiàn)同級中斷申請時，CPU按如下順序響應(yīng)各個中斷源的請求：INT0、T0、INT1、T1、串口。

10.答題要點(diǎn)：基本的通信方式有兩種：a．并行方式，數(shù)據(jù)的各位同時傳送；b．串行方式，數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，并行通信通過并行輸入／輸出接口進(jìn)行，數(shù)據(jù)有多少位就要有同樣數(shù)量的傳送線。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是處理速度快，缺點(diǎn)是傳輸線多。因此并行傳輸適用于近距離傳輸、處理速度快的場合。

串行通信借助于串行輸入／輸出接口實現(xiàn)，只要一條傳輸線。故串行通信節(jié)省傳送線，特別是當(dāng)位數(shù)多和長距離傳送時，這個優(yōu)點(diǎn)就更為突出。

第三篇：單片機(jī)原理課程2017-2018第二學(xué)期作業(yè)

2017-2018學(xué)年第二學(xué)期作業(yè)

一、判斷題（在題后的括號內(nèi)打√或×）：

1.單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)總線寬度的不同，可以分為4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)。（√）2.MCS-51系列單片機(jī)分為三大字系列：51子系列、52子系列和53子系列。（×）3.一般在計算機(jī)中，對于正數(shù)，最高位規(guī)定為“0”；對于負(fù)數(shù)，最高位規(guī)定為“1”。（√）4.MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范圍內(nèi)。

（×）5.P2口既可以作為I/O使用，又可以作地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口使用。（√）6.按指令執(zhí)行時間分，可分為1周期、2周期、3周期指令。（×）7.定時/計數(shù)器共有5種工作方式，由TMOD中M1M0的狀態(tài)決定。（×）

8.異步通信的數(shù)據(jù)或字符是分為一幀一幀地傳送，用一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結(jié)束。（√）

判斷以下各條指令是否正確： 9.MOV 20H , R1

（√）10.SUB A，R2

（×）

二、單選題（請選擇正確答案填寫在括號中）

1.所謂CPU是指（A）。

(A)運(yùn)算器和控制器

(C)輸入輸出設(shè)備

(B)運(yùn)算器和存儲器

(D)控制器和存儲器

2.10101.101B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是（D）。

（A）46.625

（B）23.625

(C)23.62

(D)21.625 3.能夠用紫外光擦除ROM中程序的只讀存儲器稱為(C)。

(A)掩膜ROM(B)PROM(C)EPROM(D)EEPROM 4.若某存儲器芯片地址線為12根,那么它的存儲容量為（B)。(A)1KB

(B)2KB

(C)4KB

(D)8KB 5.PC中存放的是（A)。

(A)下一條指令的地址

(B)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令(C)當(dāng)前正在執(zhí)行指令的地址

(D)下一條要執(zhí)行的指令

6.8031單片機(jī)的（D)口的引腳，還具有外中斷、串行通信等第二功能。（A）P0

（B）P1

(C)P2

(D)P3 7.8031單片機(jī)中既可位尋址又可字節(jié)尋址的單元是（A）。

（A）20H

（B）30H

(C)00H

(D)70H 8.尋址空間為外部數(shù)據(jù)存儲器所用的指令是：（A）

（A）MOVX

（B）MOV

(C)MOVC

(D)ADDC 9.下列指令中不影響標(biāo)志位CY的指令有（D）。

（A）ADD A，20H（B）CLR

(C)RRC A

(D)INC A 10.MCS-51單片機(jī)在同一優(yōu)先級的中斷源同時申請中斷時，CPU首先響應(yīng)(A)。(A)外部中斷0

(B)外部中斷1

(C)定時器0中斷

(D)定時器1中斷

三、簡答題

1.簡述單片機(jī)的主要特點(diǎn)。

答：單片機(jī)的主要特點(diǎn)有：（1）低功耗（2）控制功能強(qiáng)（3）擴(kuò)展靈活（4）可靠性高（5）片內(nèi)存儲容量較小，除此之外，單片機(jī)還具有集成度高、體積小、性價比高、應(yīng)用廣泛、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)。

2.從功能上、工藝上、程序存儲器的配置上看，MCS-51單片機(jī)有哪些種類？

答：工藝：HMOS工藝和CHMOS工藝。功能：基本型和增強(qiáng)型。程序存儲器 配置：片內(nèi)無程序存儲器、掩膜程序存儲器ROM、EPROM。

3.簡述累加器的ACC的作用。

答：累加器ACC是80C51系列單片機(jī)中最常用的寄存器,所有的運(yùn)算類指令都要使用它。累加器在指令中的助記符為A，自身帶有全零標(biāo)志Z，該標(biāo)志常用作程序分支轉(zhuǎn)移的判斷條件。

4.什么叫堆棧?堆棧指示器SP的作用是什么?

答：堆棧：用戶在單片機(jī)的內(nèi)RAM中構(gòu)造出的一個區(qū)域，用于暫存一些特殊數(shù)據(jù)，這個區(qū)域存放數(shù)據(jù)需符合“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”的原則。堆棧指示器SP的作用是CPU每往堆棧中存放一個數(shù)，SP都會先自動加1，CPU每從堆棧中取走一個數(shù)，SP都會自動減1，SP始終指向堆棧最頂部的數(shù)據(jù)的地址。

5.MCS-51單片機(jī)的P0～P3口在結(jié)構(gòu)上有何不同？

答：MCS-51單片機(jī)的P0P3口都包含鎖存器結(jié)構(gòu)，P0，P2包含多路開關(guān)MUX。P1，P3不包含MUX。P0包含兩個場效應(yīng)管V1，V2。P1，P2，P3只有一個場效應(yīng)管V1，場效應(yīng)管V2改 成了上拉電阻R，P3口的每個腳通過與非門的結(jié)構(gòu)都具備第二功能。P0口的驅(qū)動能力是8個LSTTL門電路，其它3個驅(qū)動能力是4個LSTTL門電路。

6.簡述下列基本概念：指令、指令系統(tǒng)、程序、匯編語言指令。答：指令是使計算機(jī)完成某種操作的命令。計算機(jī)能夠執(zhí)行的全部操作所對應(yīng)的指令集合，稱為該計算機(jī)的指令系統(tǒng)。程序：各種指令的有序組合。匯編語言指令：用助記符形式書寫的指令，匯編語言指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。

7.MCS-51單片機(jī)有哪幾種尋址方式？

答：MCS-51單片機(jī)有7種分別是立即尋址，直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，相對尋址，位尋址。

8.簡述寄存器間接尋址方式及其尋址范圍。

答：寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，即操作數(shù)的地址通過寄存器得到，MCS-51單片機(jī)規(guī)定工作寄存器的R0、R1、DPTR、SP作為間接尋址寄存器，它的尋址范圍是片內(nèi)RAM低128字節(jié)，片外RAM。

9．MCS-51的中斷系統(tǒng)有幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？中斷優(yōu)先級是如何控制的？在出現(xiàn)同級中斷申請時，CPU按什么順序響應(yīng)（按由高級到低級的順序?qū)懗龈鱾€中斷源）？ 答：MCS51單片機(jī)有5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級，中斷優(yōu)先級由特殊功能寄存器IP控制，在出現(xiàn)同級中斷申請時，CPU按如下順序響應(yīng)各個中斷源的請求：INT0、T0、INT1、T1、串口，各個中斷的入口地址分別是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。

10.并行數(shù)據(jù)通信與串行數(shù)據(jù)通信各有什么特點(diǎn)？分別適用于什么場合？

答：基本的通信方式有兩種：a.并行方式，數(shù)據(jù)的各位同時傳送；b.串行方式，數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，并行通信通過并稈輸入/輸出接口進(jìn)行，數(shù)據(jù)有多少位就要有同樣數(shù)量的傳送線。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是處理速度快，缺點(diǎn)是傳輸線多。因此并行傳輸適用于近距離傳輸、處理速度快的場合。串行通信借助于串行輸入/輸出接口實現(xiàn)，只要一條傳輸線。故串行通信節(jié)省傳送線，特別是當(dāng)位數(shù)多和長距離傳送時，這個優(yōu)點(diǎn)就更為突出。

第四篇：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程

自評報告

陜西理工學(xué)院電氣工程系《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組 二○一○年三月

目 錄

第一部分 課程簡介

第二部分

課程內(nèi)容與體系的改革 第三部分 實驗教材

第四部分 自評結(jié)果和評分依據(jù) 第五部分 存在的主要問題及整改措施 附件：自評評分依據(jù) 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程自評報告

第一部分 課程簡介

單片機(jī)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、家用電器等各個工業(yè)領(lǐng)域。因此，單片機(jī)原理及應(yīng)用是工科院校各專業(yè)學(xué)生的一門重要的應(yīng)用技術(shù)課程，對電類學(xué)生尤為重要，通過該課程可以了解工業(yè)高新技術(shù)，培養(yǎng)綜合的工程設(shè)計能力。學(xué)生在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、科研項目中會廣泛應(yīng)用到單片機(jī)知識，而且，進(jìn)入工作后，更會廣泛接觸到單片機(jī)的工程項目。近幾年，一些用人單位直接把單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)測試作為人才選用的條件。顯然，提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，提升學(xué)生在人才需求市場中的競爭能力，具有重要意義。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是自動化、電氣工程及其自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)包含著廣泛的內(nèi)容（基本原理、接口技術(shù)、開發(fā)方法、開發(fā)工具、控制技術(shù)等），而且構(gòu)成完整的知識體系。也就是說，缺少某一個方面或某一個環(huán)節(jié)的知識，將會影響實踐應(yīng)用能力。再者，單片機(jī)產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展日新月異。在一門課程的有限教學(xué)時間內(nèi)，如何讓學(xué)生比較系統(tǒng)全面的掌握單片機(jī)應(yīng)用知識，同時能反映比較新的應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力，必須加強(qiáng)課程建設(shè)力度，在課程內(nèi)容與課程體系上進(jìn)行重大改革。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程在自動化、電氣工程及其自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)3個本、?？茖I(yè)中開設(shè)學(xué)時為40-60學(xué)時。多年來，該課程組師資隊伍建設(shè)穩(wěn)步提高，教學(xué)和實驗條件逐步完善，現(xiàn)已形成了相對穩(wěn)定的較高教學(xué)水平的師資隊伍和完全滿足實驗教學(xué)條件的實驗平臺。

目前，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組共有6名課程主講教師和多位實驗技術(shù)人員，其中教授1人、副教授2人、講師3人，研究生5人，實驗師多人，承擔(dān)校內(nèi)相關(guān)3個專業(yè)本、?？茖W(xué)生的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)與實驗任務(wù)。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組在多年的具體教學(xué)與實踐過程中，在課程建設(shè)和教學(xué)改革方面取得了較為顯著的成效。從2000年開始，課程改革小組注重教育思想和教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，開展了課程教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法及教學(xué)手段的改革研究與實踐，對課程的教學(xué)內(nèi)容與體系進(jìn)行了優(yōu)化。目前已初步建立了以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力為教學(xué)目標(biāo)的新的課程體系，在教材建設(shè)、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)方面取得了可喜的成果。李建忠教授把課程組研究的理論成果變成了現(xiàn)實成果，編著的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》（第二版被評為國家十一五規(guī)劃教材）一書被全國30多個省市的100多所高校采用，在國內(nèi)產(chǎn)生較大影響。組織的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在本院多屆學(xué)生中也取得了顯著的成效。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)儀器設(shè)備豐富，實驗開出率100%，同時開設(shè)一定的設(shè)計性、綜合性實驗。實驗室規(guī)章制度健全，管理人員到位，教學(xué)服務(wù)及時，為實驗課程教學(xué)提供了有力保障。

隨著“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程內(nèi)容和課程體系改革的進(jìn)行，課程教學(xué)質(zhì)量逐步明顯提高。伴隨著教學(xué)質(zhì)量的提高，浮現(xiàn)出了許多科研項目。例如，智能型家用有毒氣體探測語音報警呼救裝置、機(jī)車防帶電過分相裝置、消失模澆注充型速度的微機(jī)化測試的研制，科研項目的進(jìn)行又推動了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。教師在教學(xué)中，結(jié)合自己的科研生動地講解原理、方法、技術(shù)。近幾年課程組成員結(jié)合自己的科研項目，在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面發(fā)表論文多篇。

第二部分 課程內(nèi)容與體系的改革

教材是教育思想、教育理念體現(xiàn)的載體，是一門課程教學(xué)內(nèi)容與體系、教學(xué)方法及手段的集中表現(xiàn)。一本好的教材不能局限在知識的傳遞上，還應(yīng)表現(xiàn)在科學(xué)思維方法、獲取知識的方法、綜合能力和創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)方法的傳遞上，便于運(yùn)用新的教學(xué)方法和手段組織實施教學(xué)。這是課程組改革研究的一個理論成果。

在理論研究的指導(dǎo)下，確定以教材建設(shè)為龍頭進(jìn)行課程內(nèi)容與體系的優(yōu)化。由于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識包含的內(nèi)容廣泛，單片機(jī)產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展速度快，如何在有限的計劃課時內(nèi)讓學(xué)生比較完整的掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識體系，同時了解一些比較新應(yīng)用技術(shù)，吸取了國內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)思想和教學(xué)經(jīng)驗，廣泛收集和查閱國內(nèi)外優(yōu)秀教材和有關(guān)教學(xué)資料，又結(jié)合我們多年積累的教學(xué)經(jīng)驗和教訓(xùn)，比較全面地考慮了各種因素，對課程內(nèi)容與課程體系進(jìn)行整體優(yōu)化，編著了《單片機(jī)原理及應(yīng)用》（第二版被評為國家十一五規(guī)劃教材）、《單片機(jī)原理及應(yīng)用實踐教程》，形成了一套新的課程教學(xué)體系。教材內(nèi)容體系進(jìn)行了優(yōu)化組合。既體現(xiàn)了系統(tǒng)全面，包含了基本原理、接口技術(shù)、開發(fā)方法、開發(fā)工具、控制技術(shù)等，又進(jìn)行了濃縮精練，論述嚴(yán)謹(jǐn)透徹。教材內(nèi)容的組織上采用“以點(diǎn)見面，觸類旁通”的精練濃縮方法。例如，在每一章節(jié)前都概述出相關(guān)的一般性內(nèi)容和方法，然后再以具體的內(nèi)容或典型的實例進(jìn)行說明。始終貫穿應(yīng)用觀點(diǎn)。例如，在單片機(jī)原理的講解中，著重強(qiáng)調(diào)站在應(yīng)用角度，掌握單片機(jī)的功能特性和配置結(jié)構(gòu)。即用戶站在單片機(jī)芯片外部看它所提供給用戶的使用功能和資源，達(dá)到正確、合理的使用單片機(jī)所提供的硬、軟件資源。這不僅給學(xué)生強(qiáng)調(diào)了達(dá)到應(yīng)用的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而且給學(xué)生樹立了一個學(xué)習(xí)掌握應(yīng)用知識的正確學(xué)習(xí)方法界面。這一點(diǎn)經(jīng)教學(xué)實踐檢驗，取得了良好的教學(xué)效果。又例如，在應(yīng)用技術(shù)的講解中，大多數(shù)選自生產(chǎn)和科研中的應(yīng)用實例，使學(xué)生學(xué)后就能用。注重科學(xué)思維方法、獲取知識的方法、綜合能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)方法的傳遞。掌握一門學(xué)科知識的學(xué)習(xí)方法，其實質(zhì)是找出并抓住學(xué)科知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成一個完整體系。該書突出了這方面的特色。例如，在指令系統(tǒng)的講述中，大多數(shù)教材采取按功能類逐條指令羅列講解，使初學(xué)者很難理解記憶。其實，指令系統(tǒng)中有一些操作指令的子集合是具有特征規(guī)律的，不同操作指令的子集合之間也具有一些可比性特征規(guī)律，在該書的講述中用歸納、類推、類比方法進(jìn)行縱向歸類，橫向類推、比較。這不僅能使學(xué)生掌握知識，而且學(xué)習(xí)了科學(xué)思維方法和學(xué)習(xí)方法。在講解基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，反映新的應(yīng)用技術(shù)成果。例如，緊密結(jié)合基礎(chǔ)知識講解了單片機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)設(shè)計方法。

第三部分 實驗教材

在廣泛調(diào)研現(xiàn)有實驗教材經(jīng)驗與問題的基礎(chǔ)上，引入新的教育理念，針對現(xiàn)代工程人才的培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)及能力的要求，課程組認(rèn)為實驗教材不能局限在對基礎(chǔ)知識的驗證上、不能局限在基本實驗的操作指導(dǎo)上、不能局限在某一門課程知識的動手實踐能力的培養(yǎng)上、不能局限在理論教材的輔助功能作用上，還應(yīng)給學(xué)生提供廣闊的、自由靈活的動手實踐空間，要培養(yǎng)學(xué)生在基本理論知識的基礎(chǔ)上能夠吸收、使用新技術(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生一般的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，使實驗教材成為相對獨(dú)立的綜合實踐能力培養(yǎng)的指導(dǎo)書。在這樣的思想指導(dǎo)下，組織編寫了《單片機(jī)原理及應(yīng)用實踐教程》的，于2001年5月在本院內(nèi)部印刷使用。在多年的使用中取得了良好的效果。

《單片機(jī)原理及應(yīng)用實踐教程》一書主要具有以下特色：（1）知識的系統(tǒng)完整性與實踐過程的系統(tǒng)完整性并重 實驗內(nèi)容的編寫上緊密結(jié)合理論教學(xué)，按照單片機(jī)原理及應(yīng)用課程知識的內(nèi)在聯(lián)系，保持了知識的系統(tǒng)完整性。從宏觀結(jié)構(gòu)上，實驗內(nèi)容分為單片機(jī)系統(tǒng)功能、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)系統(tǒng)配置和綜合應(yīng)用四大實驗組。在每個實驗組中又按照基礎(chǔ)→綜合→工程應(yīng)用的方式安排了多個實驗項目，每個實驗項目中又按照基本原理、知識提要、基本技術(shù)、方法論證、實驗結(jié)果分析的方式進(jìn)行組織。這樣，使該書成為學(xué)習(xí)、掌握單片機(jī)原理及應(yīng)用知識的很有價值的參考書。從實踐應(yīng)用過程看，該書宏觀上反映了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)方法、開發(fā)過程。在每一個實驗項目中，又反映出了一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)立題概要分析、功能結(jié)構(gòu)論證分析、器件選擇、硬軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試、性能分析與測試、文檔收集與整理的全過程。使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)、掌握到一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計過程中各個環(huán)節(jié)的技術(shù)方法。

（2）知識掌握和科學(xué)思維能力培養(yǎng)并重

在每個實驗項目中都提示出所依據(jù)的基本原理知識，所采用的方法和技術(shù)，通過實驗來加深對基本知識的理解，達(dá)到熟練掌握。在每個實驗項目后，提出一些很有價值的思考問題，主要圍繞實驗現(xiàn)象觀察與分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)細(xì)致地觀察與分析問題的方法和能力。每個實驗既給出了參考方案，又要求學(xué)生在參考方案的基礎(chǔ)上自行設(shè)計、調(diào)試，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造力、有意識地培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的分析與設(shè)計方法。每個實驗都要求學(xué)生按照嚴(yán)格的格式寫出實驗報告，在實驗報告中深入細(xì)致地分析、論證有關(guān)實驗現(xiàn)象與結(jié)果，通過實驗報告的書寫，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)方法和態(tài)度。

（3）既面向驗證性實驗又面向開放性、設(shè)計性實驗

根據(jù)單片機(jī)原理與應(yīng)用的知識結(jié)構(gòu)，實驗內(nèi)容分為單片機(jī)系統(tǒng)功能、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)系統(tǒng)配置和綜合應(yīng)用四個實驗組。每個實驗組又按照基本原理、技術(shù)、方法的應(yīng)用，綜合應(yīng)用、工程設(shè)計的思路方式安排了多個實驗項目，為學(xué)生提供了廣泛的實驗內(nèi)容，即可以供課程實驗使用，也可以供開放實驗、設(shè)計實驗使用。

（4）實驗教學(xué)的目標(biāo)確定在以下幾個方面：

驗證基本理論、方法和技術(shù)。通過驗證性實驗，使學(xué)生加深對基本理論、方法和技術(shù)理解，能夠熟練應(yīng)用，并使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到：基本理論、方法和技術(shù)來源于實踐，又對實踐有強(qiáng)大的推動作用，在實踐中得到發(fā)展，得到創(chuàng)新。

基本實踐能力的培養(yǎng)?；緦嵺`能力包含：掌握小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制所采用的基本環(huán)境、方法、手段及所使用的儀器設(shè)備。

綜合工程實踐能力的培養(yǎng)。綜合工程實踐能力包含：掌握復(fù)雜單片機(jī)工程應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制所采用的先進(jìn)的環(huán)境、方法、手段及所使用的儀器設(shè)備，并能進(jìn)行工程決策分析。

創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新設(shè)計能力包含：在一些關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)上能夠激發(fā)出超常的思想方法或采用前沿性的技術(shù)手段分析解決問題。

（5）實驗教學(xué)的實施方式

根據(jù)現(xiàn)代工程人才的培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)及能力的要求，我們設(shè)計出了形式多樣的實驗教學(xué)方式。

指導(dǎo)型實驗。這類實驗納入單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)計劃和教學(xué)大綱，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行規(guī)定要求實驗，實驗后要寫出實驗報告。實驗?zāi)繕?biāo)是基本實踐能力的培養(yǎng)。

開放型實驗。這類實驗是學(xué)生根據(jù)自己的要求自發(fā)地進(jìn)行實驗，實驗室必須隨時滿足學(xué)生的實驗要求。在這種實驗中，學(xué)生可根據(jù)自己的情況實現(xiàn)多種目標(biāo)。

設(shè)計型實驗。這類實驗學(xué)生帶著自己的設(shè)計問題，進(jìn)入實驗室進(jìn)行調(diào)試或測試，一般結(jié)合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、大學(xué)生科技活動項目進(jìn)行。實驗要有明確的目標(biāo)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。

第四部分 自評結(jié)果和評分依據(jù)

為了進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量，努力做好課程建設(shè)與評估，電氣工程系專門成立了院系、教研室（課程組）兩級評估領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)對申報課程的指導(dǎo)、監(jiān)督和審查。課程組全體任課教師認(rèn)真學(xué)習(xí)、領(lǐng)會相關(guān)課程建設(shè)與評估精神，認(rèn)真對照精品課程建設(shè)評估指標(biāo)體系的各項要求，總結(jié)多年來課程建設(shè)的成果，結(jié)合課程建設(shè)過程中存在的實際問題，進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地資料整理、自查自評。通過本次自查自評活動，真正達(dá)到了“以評促改，以評促建”的目的。

自評結(jié)果：Q=102分（≥100），符合并達(dá)到了校級精品課程的條件。詳見附件：課程自評表。

第五部分 存在的主要問題及整改措施

1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和資源共享方面還需進(jìn)一步的豐富和完善。實現(xiàn)與本課程相關(guān)的信息查詢、輔導(dǎo)答疑、作業(yè)練習(xí)等多種功能，方便學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)。

2.實驗教學(xué)設(shè)備更新不夠，試驗教學(xué)手段還不夠豐富、不夠先進(jìn)，理論教學(xué)內(nèi)容和體系還需要進(jìn)一步整合、優(yōu)化；

3.進(jìn)一步加大教學(xué)改革力度，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，探索高教理論，不斷改進(jìn)和提高教師的理論與實踐教學(xué)方法和手段。

同時還需要認(rèn)清形勢，剖析自我，虛心向兄弟院校學(xué)習(xí)先進(jìn)的課程建設(shè)經(jīng)驗，彌補(bǔ)自己的差距和不足，加快課程建設(shè)步伐，使《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)全面上臺階、上水平。

附件：自評評分依據(jù) 師資結(jié)構(gòu)：19分/20 1.1師資結(jié)構(gòu)：A級，4分/4 課程組職稱結(jié)構(gòu)合理，有教授、副教授、講師、高級實驗師、實驗師共8人，主要由教授、副教授、講師上課。

1.2教學(xué)水平：A級，5 分/6 教學(xué)水平高，高、中級職稱教師均開課2門以上；教學(xué)工作量飽滿，教案齊全；有教改及科研項目。

1.3學(xué)術(shù)水平：A級，6 分/6近3年發(fā)表論文篇，人均6篇；主編、參編教材9部；完成省廳級科研項目3項，校級科研基金項目3項，院教改項目7項。

1.4教風(fēng)建設(shè)：A級，4分/4 教風(fēng)良好；教研室制度健全，堅持教學(xué)研究活動，每年教研活動大于18次，有記錄；能堅持相互聽課、評教；能收集學(xué)生對教學(xué)的反饋信息，并改進(jìn)教學(xué)；教學(xué)組無任何教學(xué)事故。教學(xué)條件：24分/25 2.1教學(xué)大綱：A級，6分/6 教學(xué)大綱符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計劃的基本要求，并能結(jié)合教學(xué)計劃適時修訂、完善；大綱能反映課程體系結(jié)構(gòu)，項目完整，層次清晰，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，要求明確；教學(xué)過程中能夠嚴(yán)格執(zhí)行大綱。

2.2教材及教學(xué)參考書：A級，7 分/7 選用學(xué)校自編國家級規(guī)劃教材及相應(yīng)教學(xué)參考書，滿足不同專業(yè)的培養(yǎng)計劃要求，使用效果好。

2.3課程教學(xué)管理及教學(xué)文件：A級，5分/6 教學(xué)參考資料豐富、齊全，能反映本課程發(fā)展現(xiàn)狀；課程有完整的教學(xué)工作總結(jié)，教師有教學(xué)日歷和教案。

2.4教學(xué)設(shè)備和手段：A級，6分/6 使用多媒體、板書講解和現(xiàn)場教學(xué)等手段；與實驗室共同開發(fā)研制有相應(yīng)的實驗教學(xué)設(shè)備，且符合本校學(xué)生情況，使用效果好，完全能滿足正常的教學(xué)需要。3 考核：15分/17 3.1考試說明：A級，3分/3 在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，能按要求進(jìn)行命題考試工作，命題質(zhì)量高，考分分布合理。3.2題庫(卷庫)建設(shè)：B級，4分/5 有與教材配套使用的高質(zhì)量的試題庫，試題庫完全符合教學(xué)要求。3.3命題與評分：A級，4分/4 考試命題形式多樣，有外校試題、教研室組織命題、試題庫組題等，全部為考教分離；有評分標(biāo)準(zhǔn)，流水閱卷，有效控制了評分誤差。3.4試卷分析：B級，3分/5 試題內(nèi)容體現(xiàn)教學(xué)大綱的基本要求，難度適中，有一定的可信度和區(qū)分度；成績分布基本合理。4 教學(xué)改革：分/13 4.1教改方案：A級，4分/5 在切實可行的教改計劃，且能運(yùn)用在教學(xué)過程中，有一定的總結(jié)。4.2教改效果：A級，7分/8 有專業(yè)教改項目的實施，完成教改項目7項，教改效果比較顯著，獲校教學(xué)成果獎二等獎3項。5 教學(xué)效果：21分/25 5.1講課質(zhì)量：A級，9分/10 根據(jù)師生對講課質(zhì)量的綜合評價，課程組總體講課水平較高。5.2課外指導(dǎo)：A級，5分/6 對學(xué)生課外學(xué)習(xí)有明確具體的要求，并認(rèn)真落實、檢查；堅持課外輔導(dǎo)、答疑，效果較好。

5.3教學(xué)獲獎情況：A級，4分/4近幾年獲院級以上教學(xué)成果獎、講課大賽獎、教案評比獎的人數(shù)占課題組人數(shù)的70％；有畢業(yè)生調(diào)查信息表，畢業(yè)生反映本課程教學(xué)效果優(yōu)良。

5.4學(xué)習(xí)質(zhì)量：B級，3分/5 在嚴(yán)格組織考試、評分的情況下，學(xué)生考試成績真實，客觀反映了學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀；學(xué)生基本知識掌握較扎實，但綜合解題能力一般。6 特色指標(biāo)：A級，16分/20（1）兼顧教學(xué)的典型性和技術(shù)先進(jìn)性

教學(xué)內(nèi)容的典型性有利于學(xué)生理解相關(guān)基礎(chǔ)知識，掌握基本原理和方法，觸類旁通。隨著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)日異月新的發(fā)展，在未來的實際工作中又會廣泛接觸到新技術(shù)、新器件。在理論教學(xué)和實踐充分考慮了典型性問題，同時在每個實驗的實現(xiàn)方案中又提示學(xué)生在典型性問題的基礎(chǔ)上采用一些新器件、新方法自行設(shè)計，讓學(xué)生接觸一些先進(jìn)性技術(shù)、方法。

（2）基礎(chǔ)訓(xùn)練與實際應(yīng)用相結(jié)合

在注重單片機(jī)原理、實用接口技術(shù)的基礎(chǔ)上、還突出教學(xué)內(nèi)容的實踐性和實用性。大多數(shù)實驗內(nèi)容都取材于生產(chǎn)和科研實際。綜合應(yīng)用實驗集中鍛煉學(xué)生了解實際系統(tǒng)要求，設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)的能力。有助于開拓視野，強(qiáng)化工程觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和協(xié)作精神，提高綜合素質(zhì)。

（3）注重綜合工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的培養(yǎng)

大多數(shù)實驗內(nèi)容都取材于生產(chǎn)和科研實際，使學(xué)生所學(xué)就能所用。

每一個實驗項目的實驗過程都突出一個單片機(jī)工程應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的各個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，尤其突出調(diào)試方法和手段。每一個實驗項目中都設(shè)置了若干問題，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動力和創(chuàng)新思維能力進(jìn)行調(diào)試。每一個實驗項目除給出參考實驗方案外，還提示采用不同的方案、不同的器件、不同的方法自行設(shè)計、調(diào)試，給學(xué)生留下創(chuàng)新發(fā)揮的空間。

電氣工程系

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組

2010.3

第五篇：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教案

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教案

第三次課 2學(xué)時 主要內(nèi)容： 第二部分 單片機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)（3）2.5 并行I/O端口 2.6 時鐘電路與時序 2.7 復(fù)位操作和復(fù)位電路 重點(diǎn)： P0～P3端口功能及使用中應(yīng)注意的問題 機(jī)器周期、時鐘周期、指令周期的定義，及時鐘周期、頻率的計算 復(fù)位后，特殊功能寄存器的初值 難點(diǎn)： P0端口的功能 2.5 并行I/O端口 4個雙向的8位并行I/O端口(Port)，記作P0～P3 屬于特殊功能寄存器，還可位尋址。2.5.1 P0端口（講解時強(qiáng)調(diào)端口完成的功能）P0口某一位的電路包括：(1)一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于數(shù)據(jù)位的鎖存(2)兩個三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。(3)一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，設(shè)置多路轉(zhuǎn)接開關(guān)的目的:P0口既作通用I/O口，又可作為系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)線口。(4)數(shù)據(jù)輸出的驅(qū)動和控制電路，由兩只場效應(yīng)管（FET）組成，上面的場效應(yīng)管構(gòu)成上拉電路。P0口傳送地址或數(shù)據(jù)時，CPU發(fā)出控制信號為高電平，打開上面的與門，使多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX打向上邊，使內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)線與下面的場效應(yīng)管處于反相接

通狀態(tài)。這時的輸出驅(qū)動電路由于上下兩個FET處于反相，形成推拉式電路結(jié)構(gòu)，大大提高負(fù)載能力。P0口作通用的I/O口使用。這時，CPU發(fā)來的“控制”信號為低電平，上拉場效應(yīng)管截止，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX打向下邊，與D鎖存器的Q*端接通。（1）作輸出口使用 來自CPU的“寫入”脈沖加在D鎖存器的CP端，內(nèi)部總線上的數(shù)據(jù)寫入D鎖存器，并向端口引腳P0.x輸出。注意：由于輸出電路是漏極開路（因為這時上拉場效應(yīng)管截止），必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。（2）作輸入口使用 應(yīng)區(qū)分“讀引腳”和“讀端口”（或稱“讀鎖存器”）?！白x引腳”信號把下方緩沖器打開，引腳上的狀態(tài)經(jīng)緩沖器讀入內(nèi)部總線；“讀鎖存器”信號打開上面的緩沖器把鎖存器Q端的狀態(tài)讀入內(nèi)部總線。2.5.2 P1端口 字節(jié)地址90H，位地址90H～97H。P1口只作為通用的I/O口使用，在電路結(jié)構(gòu)上與P0口有兩點(diǎn)區(qū)別：（1）因為P1口只傳送數(shù)據(jù)，不再需要多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。（2）由于P1口用來傳送數(shù)據(jù)，因此輸出電路中有上拉電阻，這樣電路的輸出不是三態(tài)的，所以P1口是準(zhǔn)雙向口。因此：（1）P1口作為輸出口使用時，外電路無需再接上拉電阻。（2）P1口作為輸入口使用時，應(yīng)先向其鎖存器先寫入 “1”，使輸出驅(qū)動電路的FET截止。2.5.3 P2端口 字節(jié)地址為A0H，位地址A0H～A7H。在實際應(yīng)用中，因為P2口用于為系統(tǒng)提供高位地址，有一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。但MUX的一個輸入端不再是“地址/數(shù)據(jù)”，而是單一的“地址”，因為P2口只作為地址線使用。當(dāng)P2口用作為高位地址線使用時，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)應(yīng)接向“地址”端。正因為只作為地址線使用，口的輸出用不著是三態(tài)的，所以，P2口也是一個準(zhǔn)雙向口。

P2口也可以作為通用I/O口使用，這時，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器Q端。2.5.4 P3端口 P3口的字節(jié)地址為B0H，位地址為B0H～B7H。P3口的第二功能定義，應(yīng)熟記。P3口的第二功能定義： 口引腳 第二功能 P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 INT0*（外部中斷0）P3.3 INT1*（外部中斷1）P3.4 T0（定時器0外部計數(shù)輸入）P3.5 T1（定時器1外部計數(shù)輸入）P3.6 WR*（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 RD*（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）2.5.5 P0～P3端口功能總結(jié) 使用中應(yīng)注意的問題：（1）P0～P3口都是并行I/O口，都可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出，但P0口和P2口除了可進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出外，通常用來構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線，所以在電路中有一個多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，以便進(jìn)行兩種用途的轉(zhuǎn)換。而P1口和P3口沒有構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線的功能，因此，在電路中沒有多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。由于P0口可作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線使用，需傳送系統(tǒng)的低8位地址和8位數(shù)據(jù)，因此MUX的一個輸入端為“地址/數(shù)據(jù)”信號。而P2口僅作為高位地址線使用，不涉及數(shù)據(jù)，所以MUX的一個輸入信號為“地址”。（2）在4個口中只有P0口是一個真正的雙向口，P1～P3口都是準(zhǔn)雙向口。原因:P0口作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線使用時，為保證數(shù)據(jù)的正確傳送，需要解決芯片內(nèi)外的隔離問題，即只有在數(shù)據(jù)傳送時芯片內(nèi)外才接通；不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，芯片內(nèi)外應(yīng)處于隔離狀態(tài)。為此，要求P0口的輸出緩沖器是一個三態(tài)門。在P0口中輸出三態(tài)門是由兩只場效應(yīng)管（FET）組成，所以是一個真正的雙向口。而其它的三個口P1～P3中，上拉電阻代替P0口中的場效應(yīng)管，輸出緩沖器不是三態(tài)的，因此不是真正的雙向口，只能稱其為準(zhǔn)雙向口

（3）P3口的口線具有第二功能，為系統(tǒng)提供一些控制信號。因此在P3口電路增加了第二功能控制邏輯。這是P3口與其它各口的不同之處。2.6 時鐘電路與時序 時鐘電路用于產(chǎn)生MCS-51單片機(jī)工作所必需的時鐘控制信號。2.6.1 時鐘電路 時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，電路的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。2.6.2 機(jī)器周期、指令周期與指令時序 單片機(jī)執(zhí)行的指令的各種時序均與時鐘周期有關(guān)

一、時鐘周期 單片機(jī)的基本時間單位。若時鐘的晶體的振蕩頻率為fosc，則時鐘周期Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。

二、機(jī)器周期 CPU完成一個基本操作所需要的時間稱為機(jī)器周期。執(zhí)行一條指令分為幾個機(jī)器周期。每個機(jī)器周期完成一個基本操作。MCS-51單片機(jī)每12個時鐘周期為一個機(jī)器周期，一個機(jī)器周期又分為6個狀態(tài)：S1～S6。每個狀態(tài)又分為兩拍：P1和P2。因此，一個機(jī)器周期中的12個時鐘周期表示為：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、?、S6P2。

三、指令周期 執(zhí)行任何一條指令時，都可分為取指令階段和指令執(zhí)行階段。取指令階段，PC中地址送到程序存儲器，并從中取出需要執(zhí)行指令的操作碼和操作數(shù)。指令執(zhí)行階段，對指令操作碼進(jìn)行譯碼，以產(chǎn)生一系列控制信號完成指令的執(zhí)行。ALE信號是為地址鎖存而定義的，以時鐘脈沖1/6的頻率出現(xiàn)，在一個機(jī)器周期中，ALE信號兩次有效（但要注意，在執(zhí)行訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的指令MOVX時，將會丟失一個ALE脈沖）2.7 復(fù)位操作和復(fù)位電路 2.7.1 復(fù)位操作 單片機(jī)的初始化操作，擺脫死鎖狀態(tài)。

引腳RST加上大于2個機(jī)器周期（即24個時鐘振蕩周期）的高電平就可使MCS-51復(fù)位。復(fù)位時，PC初始化為0000H，使MCS-51單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除PC之外，復(fù)位操作還對其它一些寄存器有影響，見表2-6(P34)。SP=07H，P0-P3的引腳均為高電平。在復(fù)位有效期間，ALE腳和PSEN*腳均為高電平，內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響。2.7.2 復(fù)位電路 片內(nèi)復(fù)位結(jié)構(gòu)：

復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡單的上電自動復(fù)位電路:

按鍵手動復(fù)位，有電平方式和脈沖方式兩種。電平方式：

脈沖方式：

兩種實用的兼有上電復(fù)位與按鈕復(fù)位的電路。

圖2-19中（b）的電路能輸出高、低兩種電平的復(fù)位控制信號，以適應(yīng)外圍I/O接口芯片所要求的不同復(fù)位電平信號。74LS122為單穩(wěn)電路，實驗表明，電容C的選擇約為0.1mF較好。第四次課 2學(xué)時 主要內(nèi)容： 第三部分 尋址方式，指令系統(tǒng)（1）3.1 指令系統(tǒng)概述 3.2 指令格式 3.3 指令系統(tǒng)的尋址方式 3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 重點(diǎn)：指令系統(tǒng)的尋址方式 數(shù)據(jù)傳送類指令

難點(diǎn)：指令系統(tǒng)的尋址方式 第三部分 尋址方式，指令系統(tǒng)（1）介紹MCS-51匯編語言的指令系統(tǒng)。3.1 指令系統(tǒng)概述 MCS-51的基本指令共111條，按指令所占的字節(jié)來分：(1)單字節(jié)指令49條；(2)雙字節(jié)指令45條；(3)三字節(jié)指令17條。按指令的執(zhí)行時間來分：(1)1個機(jī)器周期（12個時鐘振蕩周期）的指令64條；(2)2個機(jī)器周期（24個時鐘振蕩周期）的指令45條；(3)只有乘、除兩條指令的執(zhí)行時間為4個機(jī)器周期（48個時鐘振蕩周期）。12MHz晶振:機(jī)器周期為1ms。3.2 指令格式 兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)。操作碼用來規(guī)定指令進(jìn)行什么操作，操作數(shù)則是指令操作的對象，有單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令、三字節(jié)不同長度的指令，格式不同。（1）單字節(jié)指令：指令只有一個字節(jié)，操作碼和操作數(shù)同在一個字節(jié)中。（2）雙字節(jié)指令：一個字節(jié)為操作碼，另一個字節(jié)是操作數(shù)。（3）三字節(jié)指令：操作碼占一個字節(jié)，操作數(shù)占二個字節(jié)。其中操作數(shù)既可能是數(shù)據(jù)，也可能是地址。3.3 指令系統(tǒng)的尋址方式 尋址方式就是在指令中說明操作數(shù)所在地址的方法。共7種尋址方式。1．寄存器尋址方式 操作數(shù)在寄存器中 MOV A，Rn ；（Rn）→A，n=0～7 表示把寄存器Rn的內(nèi)容傳送給累加器A 尋址范圍包括：（1）4組通用工作寄存區(qū)共32個工作寄存器。（2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR等。

2．直接尋址方式 操作數(shù)直接以單元地址的形式給出： MOV A，40H 尋址范圍：(1)內(nèi)部RAM的128個單元(2)特殊功能寄存器。除了以單元地址的形式外,還可用寄存器符號的形式給出。例如： MOV A，80H 與 MOV A，P0是等價的。直接尋址方式是訪問特殊功能寄存器的唯一尋址方式 3.寄存器間接尋址方式 寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，在寄存器的名稱前面加前綴標(biāo)志“@” 訪問內(nèi)部RAM或外部數(shù)據(jù)存儲器的低256個字節(jié)時，只能采用R0或R1作為間址寄存器。例如：MOV A，@Ri ；i=0或1 其中Ri中的內(nèi)容為40H，把內(nèi)部RAM中40H單元的內(nèi)容送到A。尋址范圍：（1）訪問內(nèi)部RAM低128個單元，其通用形式為@Ri（2）對片外數(shù)據(jù)存儲器的64K字節(jié)的間接尋址，例如： MOVX A，@DPTR（3）片外數(shù)據(jù)存儲器的低256字節(jié)，例如： MOVX A，@Ri（4）堆棧區(qū)，堆棧操作指令PUSH（壓棧）和POP（出棧）使用堆棧指針（SP）作間址寄存器。4．立即尋址方式 操作數(shù)在指令中直接給出，需在操作數(shù)前面加前綴標(biāo)志“#”。例如： MOV A，#40H 5．基址寄存器加變址寄存器間址尋址方式 本尋址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器。例如：指令 MOVC A，@A+DPTR 其中A的原有內(nèi)容為05H，DPTR的內(nèi)容為0400H，該指令執(zhí)行的結(jié)果是把程序存儲器0405H單元的內(nèi)容傳送給A。說明：（1）本尋址方式是專門針對程序存儲器的尋址方式，尋址范圍可達(dá)到64KB。（2）本尋址方式的指令只有3條：

MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP @A+DPTR 6．位尋址方式 MCS-51有位處理功能，可以對數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作，例如MOV C，40H 是把位40H的值送到進(jìn)位位C。尋址范圍包括：（1）內(nèi)部RAM中的位尋址區(qū)。位有兩種表示方法，例如，40H；另一種是單元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H單元中的最低位。它們是等價的。（2）特殊功能寄存器中的可尋址位 可尋址位在指令中有如下4種的表示方法： a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址為0D5H。b.位名稱的表示方法。例如：PSW.5是F0標(biāo)志位，可使用F0表示該位。c.單元地址加位數(shù)的表示方法。例如 :(0D0H).5。d.特殊功能寄存器符號加位數(shù)的表示方法。例如:PSW.5。7．相對尋址方式 在相對尋址的轉(zhuǎn)移指令中，給出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的當(dāng)前值加上偏移量就構(gòu)成了程序轉(zhuǎn)移的目的地址： 目的地址=轉(zhuǎn)移指令所在的地址 + 轉(zhuǎn)移指令的字節(jié)數(shù)+ rel 偏移量rel是一帶符號的8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼數(shù)。范圍是：–128 ~ +127。向地址增加方向最大可轉(zhuǎn)移（127+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)）個單元地址，向地址減少方向最大可轉(zhuǎn)移（128-轉(zhuǎn)移指令字節(jié)）個單元地址。3.4 MCS-51指令系統(tǒng)分類介紹 111條指令，按功能分類，可分為下面5大類：（1）數(shù)據(jù)傳送類(28條)（2）算術(shù)操作類(24條)（3）邏輯運(yùn)算類(25條)（4）控制轉(zhuǎn)移類(17條)（5）位操作類(17條)指令中符號的意義: Rn 當(dāng)前寄存器區(qū)的8個工作寄存器R0～R7(n=0～7)。Ri 當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中可作間接尋址寄存器的2 個寄存器R0、R1(i=0,1)。

Direct 直接地址，即8位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器單元或特殊功能寄存器的地址。#data 包含在指令中的8位立即數(shù)。#data16 包含在指令中的16位立即數(shù)。rel 相對轉(zhuǎn)移指令中的偏移量，為8位的帶符號補(bǔ) 碼數(shù) DPTR 數(shù)據(jù)指針，可用作16位的地址寄存器。bit 內(nèi)部RAM或特殊功能寄存器中的直接尋址位。C（或Cy）進(jìn)位標(biāo)志位或位處理機(jī)中的累加器。addr11 11位目的地址 addr16 16位目的地址 @ 間接尋址寄存器前綴，如@Ri，@A+DPTR(X)X中的內(nèi)容。((X))由X尋址的單元中的內(nèi)容?！?箭頭右邊的內(nèi)容被箭頭左邊的內(nèi)容所取代。3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 使用最頻繁的一類指令,通用格式： MOV <目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)> 屬“復(fù)制”性質(zhì)，而不是“搬家”，數(shù)據(jù)傳送類指令不影響標(biāo)志位, CyOV，但不包括奇偶標(biāo)志位P。1．以累加器為目的操作數(shù)的指令 MOV A,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOV A,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOV A,direct;（direct）→A MOV A,#data;#data→A 例如： MOV A,R6;(R6)→A，寄存器尋址 MOV A,70H;(70H)→A，直接尋址 MOV A,@R0;((R0))→A，間接尋址 MOV A,#78H;78H→A，立即尋址 2.以Rn為目的操作數(shù)的指令、Ac和

MOV Rn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOV Rn,direct;（direct）→Rn,n=0～7 MOV Rn,#dat;#data→Rn,n=0～7 功能：是把源操作數(shù)的內(nèi)容送入當(dāng)前一組工作寄存器區(qū)的R0～R7中的某一個寄存器。3.以直接地址direct為目的操作數(shù)的指令 MOV direct,A;(A)→direct MOV direct,Rn;(Rn)→direct, n=0～7 MOV direct1,direct2;MOV direct,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct 功能：把源操作數(shù)送入直接地址指出的存儲單元。direct指的是內(nèi)部RAM或SFR的地址。4.以寄存器間接地址為目的操作數(shù)的指令 MOV @Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1 MOV @Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV @Ri,#data;#data→((Ri))5.16位數(shù)傳送指令 MOV DPTR,#data16;#data16→DPTR 唯一的16位數(shù)據(jù)的傳送指令 ,立即數(shù)的高8位送入DPH，立即數(shù)的低8位送入DPL。6．堆棧操作指令 MCS-51內(nèi)部RAM中可以設(shè)定一個后進(jìn)先出（LIFO-Last In First Out）的區(qū)域稱作堆棧.堆棧指針SP指出堆棧的棧頂位置。(1)進(jìn)棧指令 PUSH direct 先將棧指針SP加1，然后把direct中的內(nèi)容送到棧指針SP指示的內(nèi)部RAM單元中。例如： 當(dāng)（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H時，執(zhí)行下列指令

PUSH ACC;(SP)+1=61H→SP,(A)→61H PUSH B;(SP)+1=62H→SP,(B)→62H 結(jié)果：(61H)=30H,(62H)=70H,(SP)=62H(2)出棧指令 POP direct SP指示的棧頂（內(nèi)部RAM單元）內(nèi)容送入direct字節(jié)單元中，棧指針SP減1.例如: 當(dāng)(SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H,執(zhí)行下列指令： POP DPH;((SP))→DPH,(SP)-1→SP POP DPL;((SP))→DPL,(SP)-1→SP 結(jié)果：(DPTR)=7030H，(SP)=60H 7.累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲器傳送指令 MOVX A,@DPTR;((DPTR))→A,讀外部RAM/IO MOVX A,@Ri;((Ri))→A,讀外部RAM/IO MOVX @DPTR,A;(A)→((DPTR)),寫外部RAM/IO MOVX @Ri,A;(A)→((Ri)),寫外部RAM/IO 功能：讀外部RAM存儲器或I/O中的一個字節(jié)，或把A中一個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫到外部RAM存儲器或I/O中。注意：RD*或WR*信號有效。采用DPTR間接尋址，高8位地址（DPH）由P2口輸出，低8位地址（DPL）由P0口輸出。采用Ri（i=0,1）間接尋址，可尋址片外256個單元的數(shù)據(jù)存儲器。Ri內(nèi)容由P0口輸出。8位地址和數(shù)據(jù)均由P0口輸出，可選用其它任何輸出口線來輸出高于8位的地址（一般選用P2口輸出高8位的地址）。MOV后 “X”表示單片機(jī)訪問的是片外RAM存儲器或I/O。8.查表指令 共兩條，用于讀程序存儲器中的數(shù)據(jù)表格的指令，均采用基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式。(1)MOVC A,@A+PC

以PC作基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號整數(shù)和PC中的內(nèi)容（下一條指令的起始地址）相加后得到一個16位的地址該地址指出的程序存儲單元的內(nèi)容送到累加器A。注意：PSEN*信號有效。例如:(A)=30H,執(zhí)行地址1000H處的指令 1000H: MOVC A,@A+PC 本指令占用一個字節(jié)，執(zhí)行結(jié)果將程序存儲器中1031H的內(nèi)容送入A。優(yōu)點(diǎn)：不改變特殊功能寄存器及PC的狀態(tài)，根據(jù)A的內(nèi)容就可以取出表格中的常數(shù)。缺點(diǎn)：表格只能存放在該條查表指令后面的256個單元之內(nèi)，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。(2)MOVC A,@A+DPTR 以DPTR作為基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號數(shù)和DPTR的內(nèi)容相加得到一個16位的地址，把由該地址指出的程序存儲器單元的內(nèi)容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H 執(zhí)行指令 MOVC A,@A+DPTR 本指令的執(zhí)行結(jié)果只和指針DPTR及累加器A的內(nèi)容有關(guān)，與該指令存放的地址及常數(shù)表格存放的地址無關(guān)，因此表格的大小和位置可以在64K程序存儲器中任意安排，一個表格可以為各個程序塊公用。兩條指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一個字母，即代碼的意思。9．字節(jié)交換指令 XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,@Ri 例如：(A)=80H，(R7)=08H，(40H)=F0H(R0)=30H，(30H)=OFH 執(zhí)行下列指令： XCH A,R7;(A)與(R7)互換

XCH A,40H;(A)與(40H)互換 XCH A,@R0;(A)與((R0))互換 結(jié)果：(A)=0FH,(R7)=80H,(40H)=08H,(30H)=F0H 10．半字節(jié)交換指令 XCHD A,@Ri 累加器的低4位與內(nèi)部RAM低4位交換。例如：(R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H執(zhí)行完

指令,則(A)=5EH,(60H)=39H。XCHD A,@RO