《課程簡介》：
單片機已成為電子系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)采集、信息處理、通信聯(lián)絡(luò)和實施控制的重要器件。通常利用單片機技術(shù)在各種系統(tǒng)、儀器設(shè)備或裝置中，形成嵌入式智能系統(tǒng)或子系統(tǒng)。因此，單片機技術(shù)是電類專業(yè)特別是電子信息類學(xué)生必須具備的基本功。
本課程以51系列單片機為模型，主要向?qū)W生介紹單片機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計、系統(tǒng)擴展與工程應(yīng)用。作為微機原理與接口技術(shù)的后續(xù)課程，本課程強調(diào)實踐環(huán)節(jié)，側(cè)重系統(tǒng)構(gòu)成與應(yīng)用設(shè)計。力求通過實踐環(huán)節(jié)，軟、硬結(jié)合，培養(yǎng)初步的單片機開發(fā)能力，并使其前導(dǎo)課程講授的基本概念得到綜合與深化。
由于課時的限制，綜合性的應(yīng)用設(shè)計安排在后續(xù)課程《微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》中進行。
課程內(nèi)容：
第一章 單片微型計算機概述
單片機的發(fā)展與應(yīng)用 MCS-51系列單片機簡介
第二章 MCS-51系列單片機結(jié)構(gòu)
MCS-51單片機基本結(jié)構(gòu)
CPU 時序簡介 存儲器空間結(jié)構(gòu) 片內(nèi)RAM與SFR
時鐘電路與復(fù)位電路
并行I/O口與總線擴展
第三章 MCS-51單片機指令系統(tǒng)
指令系統(tǒng)簡介
數(shù)據(jù)傳送指令 數(shù)據(jù)處理指令 位處理指令 程序控制指令
匯編語言程序設(shè)計方法 程序調(diào)試的常用方法
歡迎您來http://www.torrancerestoration.com 單片機教程
第四章 SCB-I 單片單板機
SCB-I 單片單板機結(jié)構(gòu)簡介 監(jiān)控系統(tǒng)簡介
SCB-I 單片單板機的基本操作
第五章 單片機常用接口電路的軟、硬件設(shè)計
LED顯示接口電路與應(yīng)用編程
鍵盤接口電路與應(yīng)用編程
計數(shù)器/定時器工作原理及其應(yīng)用編程
MCS-51中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用編程
8255擴展并行接口及其應(yīng)用編程
串行通信接口及其應(yīng)用編程
A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口及其應(yīng)用編程*
第六章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例
第七章 單片機開發(fā)工具簡介*
加“*”為選講內(nèi)容
教學(xué)要求：
1、 了解單片機的一般性概念及單片機技術(shù)的發(fā)展。
2、 掌握51系列單片機的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。
3、 掌握51系列單片機的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計的基本方法。
4、 以單片單板機為樣板，掌握51系列單片機的系統(tǒng)擴展設(shè)計。
5、 通過實驗，掌握單片機常用接口電路的軟硬件設(shè)計及其應(yīng)用。
6、 以上為本課程的基本要求。作為提高要求，對有能力、有興趣的學(xué)生，若能較快地完成基本實驗，可在規(guī)定課時內(nèi)安排有一定難度的綜合性實驗，以提高其應(yīng)用設(shè)計的能力。
課時安排和考核方式：
1、 講課40學(xué)時，實驗20學(xué)時，課內(nèi)外學(xué)時比 1:2 ；
（實驗從第七周開始，7個基本實驗，選做1個綜合實驗）
2、 考核方式
平時考查 20%
實驗考核 40%（含實驗過程、實驗驗收與實驗報告）
期末筆試 40%
參考書：
《MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計》
張毅剛 等編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
《MCS-51系列單片機原理及應(yīng)用》
孫涵芳 徐愛卿 編著 北京航空航天大學(xué)出版社
《單片微機與測控技術(shù)》
趙秀菊 等編 東南大學(xué)出版社
《單片微型機原理、應(yīng)用與實驗》
張友德 等編 復(fù)旦大學(xué)出版社
《單片機實驗》
肖璋 雷兆宜 編 暨南大學(xué)講義
第一章 單片微型計算機概述
（一） 單片機的發(fā)展與應(yīng)用
1.單片機發(fā)展的歷史背景
1946年 美國 Pennsylvania 第一臺電子計算機 ENIAC
1946-58年 電子管
1959-63年 晶體管
1964-70年 集成電路
1971年- 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路
¾®微型計算機¾®單片機
Ø 超大規(guī)模集成電路的發(fā)展為單片機提供了技術(shù)上的可能性。
光刻線寬 0.6mm 1M個晶體管/片 （486 約10年前）
Pentium II 0.25mm 目前已達到 P IV 0.13mm 6層
Ø 對計算機系統(tǒng)的微型化、低成本、低功耗以及嵌入式的應(yīng)用需求突現(xiàn)了發(fā)展單片機的必要性。
2. 什么是單片機
|
計數(shù)器/定時器、中斷控制接口 A/D、D/A接口、¼¼ |
Ø 單片機的構(gòu)成
CPU + 功能部件
Ø 單片機的優(yōu)點
u 體積小 功能強 低價格 低功耗
u 與外圍電路連接方便，易于形成嵌入式系統(tǒng)
u 抗干擾能力強 可靠性高
Ø 單片機的應(yīng)用
u 制造工業(yè)，過程控制
u 交通：汽車、船舶、航空
u 通信，網(wǎng)絡(luò)
u 儀器、儀表類
u 航天、軍事裝備
u 消費類：家電
3. 單片機的發(fā)展趨勢
Ø 性能增強
u 增加位數(shù)
u 提高速度與運算能力
u 增強語言功能
u 擴大存儲容量
u 降低工作電壓
u 降低功耗
u 提高可靠性
Ø 功能多樣化
增加功能部件 驅(qū)動
u 多種輸入/輸出功能 DTMF 變頻 數(shù)控模擬
u 通信接口多樣化 RS-232 SPI SCI CAN
u 多CPU
u 多種存儲器 ROM RAM EPROM OTP E2PROM Flash
4. 嵌入式系統(tǒng)（embedded systen）
以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的特定計算機系統(tǒng)。
嵌入于宿主設(shè)備，以輔助宿主設(shè)備高質(zhì)量完成其功能為目的的小巧而廉價的計算機系統(tǒng)。
Ø 嵌入式微處理器 Embedded Microprocessor Unit（EMPU）
Ø 嵌入式微控制器 Microcontroller Unit（MCU）
Ø 嵌入式DSP處理器Embedded Digital Signal Processor （EMPU）
Ø 嵌入式片上系統(tǒng) System On Chip（SOC） *定制、半定制
IP核模塊（Intellectual property kernel 知識產(chǎn)權(quán)核模塊)庫
硬IP核：
CPU核(32/64位CPU，8/16位MCU)，32/64位DSP核,
存儲器單元，標準邏輯宏單元，特殊邏輯宏單元，模擬器件單元，
MPEG/JPEG模塊，網(wǎng)絡(luò)單元，USB單元，標準接口單元，...
軟IP核：
圖象CODEC，聲音CODEC，軟MODEM，軟FAX單元
（二） MCS-51系列單片機簡介
1、 目前在我國比較流行的機型
MC68HC05/11 系列 Motorola
51系列 Intel
Philips
Atmel
Winbond
PIC16Cxx系列 Microchip
Z8系列 Zilog
mCOM87系列 NEC
H4/H8系列 Hitachi
¼¼
2、 MCS-51系列單片機
Ø 特點
u 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 價格便宜 易于開發(fā)
通用型 有總線擴展 適于教學(xué)與一般應(yīng)用
有較強的位處理功能 有全雙工異步串行通信口
u 缺點：功能少 訪問外部數(shù)據(jù)有瓶頸 工作電壓范圍窄
Ø 型號與性能
u 型號 8031 8051 8751 8032
u 基本配置 ROM 無 4k 4k/E 無
RAM 128B 128B 128B 256B
16位定時器 2 2 2 3
中斷源 5 5 5 6
串行口 1 1 1 1
總線擴展 64k 64k 64k 64k
u 其他性能 工作電壓 節(jié)電方式 芯片級別
（三） SCB-I單片單板機
1、基本配置
1）8031CPU
2）系統(tǒng)時鐘 8Mhz
3）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器128 byte
4）外部程序存儲器8K (2764)
5）外部數(shù)據(jù)存儲器16K(6264×2)，前8K可以通過切換S1開關(guān)與程序存儲器交換地址。
6）兩個16位定時/計數(shù)器。
7）一個全雙工異步串行通信口，RS－232標準，三線方式。
8）外接8255A可編程I/O芯片，擴展三個8位并行口。
9）一路8位D/A (DAC0832)
10）8路8位A/D (ADC0809)
11）5×5鍵盤（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為3×8），16個數(shù)字鍵，8個命令鍵，一個復(fù)位鍵。
12）6位LED顯示器。
13）配有監(jiān)控程序，便于開發(fā)應(yīng)用與實驗教學(xué)。
2、結(jié)構(gòu)布局
|
CZ2 CZ3 02 ADC0809 S2 8255A 06 06 WRI 0 1 2 3 2764 6264 6264 08 I II [ F ] 4 5 6 7 02 S1 P8031 AH MOV 8 9 A B CK SCB－1 MC MC LM DAC 138 USE C D E F 1488 1489 324 0832 373 373 373 CZ1 RST MON EXE RDS EXA |
