单片机应用技术全册电子教案任务17完整版教学设计高职.docx
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1、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/O)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注释学习任务一51系列单片机(A
2、T89S51)基础知识K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/O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。K任务准备一、单片机概述1
3、.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、8051X80C51、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741S373(741S373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。8
4、051片内有4KB的ROM,无须外接外存储器和741S373,更能体现“单片”的简练。在众多的51系列单片机中,ATME1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(F1ashRAM)3)程序存储器(ROM)4)中断系统明确任务。RAM和ROM的区别;不同型号芯片的比较。5)定时器/计数器6)看门狗定时器(WDT)分析AT89S51芯片结构组成;与AT89C51芯片的区别。7)串行口8) P1口、P2口、P3口、PO口9) 特殊功能寄存器(SFR)10) 片机的引脚功能引脚按其功能可分为如
5、下三类。(1)电源及时钟引脚。(2)控制引脚。11) I/O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。图1-3AT89S51的内部时钟方式电路(2)外部时钟方式。图1-4AT89S51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(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个机器周期(即24个时
6、钟振荡周期)的高电平就可以使AT89S51复位。复位时,PC初始化为OoOoH,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RAM1)内部RAM(1)工作寄存器区。内部RAM的OoH1FH为工作寄存器区,共32个字节,分为4组,每组为8个8位寄存器(R0R7).在任一时刻,CPU只能使用其中的一组寄存器,当前程序使用的工作寄存器组是由程序状态字PSW的RSO、RS1位来选择的。(2)位寻址区。内部RAM的20H2FH字节为可位寻址区域,这16个字节共128位,每一位都有一个位地址,位编址为OOH7FH,用户
7、可用程序对它们直接进行清零、置位、取反和测试等操作。位寻址区的RAM单元也可按字节寻址,作为一般的数据缓冲器使用。(3)用户RAM区。内部RAM的30H7FH字节为用户RAM区,即通用数据缓冲区,共80个单元,作为一般数据缓冲使用。52子系列的用户RAM区为30HFFH范围内的208个字节。对于用户RAM区,只能以存储单元的形式来使用,没有其他任何规定和限制。2)单片机的特殊功能寄存器SFR常用的特殊功能寄存器如下。(1)ACC,累加器,通常用A表示。(2) B,B寄存器。在做乘、除法时存放乘数或除数,不做乘、除法时,使用比较随意。(3) AUXR,辅助寄存器,它的各位功能见表1-5。(4)
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