《单片机用技术》全套教案.docx

教学 目标 知识目标：了解单片机的发展历史和应用范围；掌握AT89S51的结构组成；熟悉单片机的存储结构；熟 悉单片机的输入/输出(I/0)端口；掌握单片机编程语言。 能力目标：能够根据控制需要连接相对简单的单片机外围电路；能够读懂简单的单片机控制程序。 素质目标： 锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力；制定工作计划的方法能力；获取新 知识、新技能的学习能力；解决实际问题的工作能力。 教学 重点 单片机存储结构简介；单片机编程基本方法和技巧。 教学 难点 单片机存储结构、I/O口；编程思路和方法。 教学 手段 实物演示；教学板书；录像插件；电子课件。 教学 学时 14 教 学 内 容 与教 学过 程设 计 学 习 任 务 一 5 1 系 列 单 片 机 ( A T 8 9 S 5 1 ) 基 础 知 识 【任务说明】 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央 处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、多种I/0端口和中断系统、定时器 /计数器等(有的单片机还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换 器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域具有 广泛的应用。 在本学习任务中，主要学习单片机的发展历史、结构组成、存储结构、输入输出设备及 单片机编程语言等。通过实验使学生加深对单片机编程语言的理解，掌握单片机编程的基本 思路和流程以及其运行和控制的基本规律。 【任务准备】 一、单片机概述 1.单片机简介 由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机(最小系统) 。和计算机相比，单片机只缺少了外围设备。单片机的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、 应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择， 它最早被用在工业控制领域。 2.单片机的发展及应用 单片机的型号有8031、8051、80C51、80C52、8751、89S51等。 8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路 74LS373(74LS373为8位地址锁存器),外接的程序存储器多为EPROM(一种断电后仍能保 留数据的计算机储存芯片，即非易失性的芯片。 8051片内有4KB的ROM,无须外接外存储器和74LS373,更能体现“单片”的简练。 在众多的51系列单片机中，ATMEL公司的AT89C51、AT89S51更实用。 二、51系列单片机(AT89S51)的结构组成 1.单片机的内部组成 1)微处理器(CPU) 2)数据存储器(Flash RAM) 注 释 明确任务。 RAM和ROM的 区别；不同型号 芯片的比较。 AT89S51XTAL111.0592MHz 晶振C1C3)程序存储器 AT89S51 XTAL1 11.0592MHz 晶振 C 1 C 4)中断系统 5)定时器/计数器 6)看门狗定时器 (WDT) 7)串行口 分析 AT89S51 芯 片结构组成；与 AT89C51 芯片的 区别。8)P1 分析 AT89S51 芯 片结构组成；与 AT89C51 芯片的 区别。 9)特殊功能寄存器 (SFR) 2.单片机的引脚功能 引脚按其功能可分为如下三类。 (1)电源及时钟引脚。 (2)控制引脚。 (3)1/0端口引脚。 几个比较重要的引脚功能介绍 1)电源引脚 2)时钟引脚 3)控制引脚 3.单片机的外围电路 1)时钟电路及时序 (1)内部时钟方式。 30 pF 30 pF XTAL2 至内部时钟电路 的内部时钟方式电路AT89S51XTAL1图1-3 的内部时钟方式电路 AT89S51 XTAL1 (2)外部时钟方式。 外部振荡器， 信号 悬空XTAL2 悬空 GND 图1-4 AT89S51 的外部时钟方式电路 2)时钟周期、机器周期与指令周期 (1)时钟周期。时钟周期是时钟控制信号的基本时间单位。 (2)机器周期。 CPU 完成一个基本操作所需时间为机器周期。 (3)指令周期。指令周期是指执行一条指令所需的时间。 3)复位操作和复位电路 原 创 力 文 档 (1)复位操作。复位操作即单片机的初始化操作，给复位脚 RST 加上大于2个机器周bG 期(即24个时钟振荡周期)的高电平就可以使AT89S51 复位。复位时， PC 初始化为 下 载 高 清 无 水 印 0000H, 程序从0000H单元开始执行。 (2)复位电路。复位电路分为上电自动复位和按键复位两种。 三、单片机的存储器结构 1.单片机的数据存储器RAM 1)内部RAM (1)