讲稿正文纲:详细:补充:2.4.2数据存储器用图2.9讲解单片机片内RAM的四个区及片外RAM的组织结构。说明单片机使用8051片内RAM共有256个单元(字节),故其地址为8位。但作为数据存储器只有前128的是哈佛结构个字节(00H~7FH),后128个宇节(80H~FFH)是特殊功能寄存器(SFR)区域。1、工作寄存器区用表2.3详细讲解如何定义工作寄存器区(RS0、RS1的作用)。工作寄存器区如何分,也要讲一下。(以书签的作用引入)2、位寻址区用表2.4详细讲解位寻址区。为什么设位寻址区?单片机应用系统的一个主要功能是“控制”,而部分“控制量”是开关量,即“开启”和“关闭”两个状态。因此,位寻址区主要作为存放“位变量”的空间。位寻址区的位地址是如何定义的?位寻址区的字节单元地址为片内RAM的20H~2FH,共16个字节单元,每个字节8个位单元,则有128个位单元。位地址从00H~7FH,即20H字节单元的最低位的位地址为00H,20H字节单元的次低位的位地址为01H,以此类推。2FH字节单元的最高位的位地址为7FH。位地址与片内RAM的字节单元地址有什么区别?表面上没有任何区别,都是8位地址。但在使用上可以区别,即在指令的设计上进行了区分,不用担心系统会无法分辨,出现执行错误。3、数据缓冲区介绍数据缓冲区(用户数据区)的作用。Page 1 2 of90
Page 12 of 90 讲 稿 正 文 纲: 2.4.2 数据存储器 1、工作寄存器区 2、位寻址区 3、数据缓冲区 详细: 用图 2.9 讲解单片机片内 RAM 的四个区及片外 RAM 的组织结构。 8051 片内 RAM 共有 256 个单元(字节),故其地址为 8 位。但作为数据存储器只有前 128 个字节(00H~7FH),后 128 个字节(80H~FFH)是特殊功能寄存器(SFR)区域。 用表 2.3 详细讲解如何定义工作寄存器区(RS0、RS1 的作用)。 工作寄存器区如何分,也要讲一下。(以书签的作用引入) 用表 2.4 详细讲解位寻址区。 为什么设位寻址区? 单片机应用系统的一个主要功能是“控制”,而部分“控制量”是开关量,即“开启”和“关 闭”两个状态。因此,位寻址区主要作为存放“位变量”的空间。 位寻址区的位地址是如何定义的? 位寻址区的字节单元地址为片内 RAM 的 20H~2FH,共 16 个字节单元,每个字节 8 个位单元, 则有 128 个位单元。位地址从 00H~7FH,即 20H 字节单元的最低位的位地址为 00H,20H 字节单 元的次低位的位地址为 01H,以此类推。2FH 字节单元的最高位的位地址为 7FH。 位地址与片内 RAM 的字节单元地址有什么区别? 表面上没有任何区别,都是 8 位地址。但在使用上可以区别,即在指令的设计上进行了区分, 不用担心系统会无法分辨,出现执行错误。 介绍数据缓冲区(用户数据区)的作用。 补充: 说明单片机使用 的是哈佛结构
4、特殊功能寄存器区用表25详细讲解SFR,哪此SFR可位寻址?如何知道某基个SFR可位寻址?SFR区位于片内RAM的80HFFH字节单元。8051共有21个SFR,都是8位的,这些SFR在设计时都被分配了一个唯一的字节地址。在这些SFR中,有可位寻址的,也有不可位寻址。可位寻址的SFR其标志就是:这个SFR的字节地址的值可被8整除。这些可位寻址SFR的位地址是如何定义的?其最低位的位地址与其字节地址同值。必须讲解单片机复位后各个SFR的状态:8051单片机复位后,其21个SFR中,PO=P1=P2=P3=FFH,SP=07H,其它的SFR均为00H。为什么要复位,从微机的复位进行说明。复位的自的就是要单片机应用系统从某种特定的状态开始运行。因为只有初始状态唯一,才可能依据此状态通过程序控制单片机应用系统的运行。分别用图2.11和图2.12介绍常见的单片机应用系统和单片机最小系统,最小系统的优点。2.551系列单片机的最小系统最小系统:无须扩充的单片机应用系统。最小系统的优点:可靠性高(故障点少)。2.5.1时钟电路1、内时钟方式用图2.13介绍。2、外部时钟方式用图2.14介绍。2.5.2复位电路用图2.15和图2.16介绍复位电路的工作方式:按无电、通电瞬间和通电一段时间后三种情况说明电容和电阻在电路中的作用。如果低电平有效时电路结构是任么样?2.5.3最小系统说明最小系统的概念Page 1 3 of90
Page 13 of 90 4、特殊功能寄存器区 2.5 51 系列单片机的最小系统 2.5.1 时钟电路 1、内部时钟方式 2、外部时钟方式 2.5.2 复位电路 2.5.3 最小系统 用表 2.5 详细讲解 SFR,哪些 SFR 可位寻址?如何知道某个 SFR 可位寻址? SFR 区位于片内 RAM 的 80H~FFH 字节单元。 8051 共有 21 个 SFR,都是 8 位的,这些 SFR 在设计时都被分配了一个唯一的字节地址。 在这些 SFR 中,有可位寻址的,也有不可位寻址。 可位寻址的 SFR 其标志就是:这个 SFR 的字节地址的值可被 8 整除。 这些可位寻址 SFR 的位地址是如何定义的? 其最低位的位地址与其字节地址同值。 必须讲解单片机复位后各个 SFR 的状态: 8051 单片机复位后,其 21 个 SFR 中,P0=P1=P2=P3=FFH,SP=07H,其它的 SFR 均为 00H。 为什么要复位,从微机的复位进行说明。 复位的目的就是要单片机应用系统从某种特定的状态开始运行。因为只有初始状态唯一,才 可能依据此状态通过程序控制单片机应用系统的运行。 分别用图 2.11 和图 2.12 介绍常见的单片机应用系统和单片机最小系统,最小系统的优点。 最小系统:无须扩充的单片机应用系统。 最小系统的优点:可靠性高(故障点少)。 用图 2.13 介绍。 用图 2.14 介绍。 用图 2.15 和图 2.16 介绍复位电路的工作方式:按无电、通电瞬间和通电一段时间后三种情 况说明电容和电阻在电路中的作用。如果低电平有效时电路结构是什么样? 说明最小系统的概念
讲稿正文课次第四讲理论2学时授课方式及学时授课章节第二章:MCS-51系列单片机硬件结构学时安排:教学目标:掌握:PO并口的特点和基本特性:P1并口的特点和基本特性:P2并口的特点和基复习:10'新授内容:本特性:P3并口的特点和基本特性:简单的单片机应用系统设计。1、PO并口的内部结构37”教学内容、难点、2、P1并口的内部结构5难点:PO、P3口的内部结构重点及学时分配3、P2并口的内部结构5重点:PO~P3口的内部结构,简单的单片机应用系统设计。4、P3并口的内部结构10*5、简单的单片机应用系统设计15小结:8讲授法教学方法:作业:P42的3、5、6、9预习:第四章的寻址方式教学后记Page 14 of90
Page 14 of 90 讲 稿 正 文 课次 第四讲 授课方式及学时 理论 2 学时 授课章节 第二章:MCS-51 系列单片机硬件结构 教学内容、难点、 重点及学时分配 教学目标: 掌握:P0 并口的特点和基本特性;P1 并口的特点和基本特性;P2 并口的特点和基 本特性;P3 并口的特点和基本特性;简单的单片机应用系统设计。 学时安排: 复习:10’ 新授内容: 1、P0 并口的内部结构 37’ 2、P1 并口的内部结构 5’ 3、P2 并口的内部结构 5’ 4、P3 并口的内部结构 10’ 5、简单的单片机应用系统设计 15’ 小结:8’ 难点:P0、P3 口的内部结构 重点:P0~P3 口的内部结构,简单的单片机应用系统设计。 教学方法: 讲授法 教学后记 作业:P42 的 3、5、6、9 预习:第四章的寻址方式
讲稿正文纲:详细:补充:2.651系列单片机的并口重点进解PO口的内部结构及功能,说明P1、P2、P3日的内部结构及功能(教材上的图有错误,以课件为准):并行接口P1:2.6.2P1口P1口只有“I/0接口”功能。作为“I/0接口”(复位时即为I/0接口”状态,即P1=FFH):①作为“输出接口”时:输出的数据来自“内部总线”,借助“写锁存器”动作,数据信号经Q和场效应管T2到达P1.X。②作为“输入接口”时:前提:Q=1(使场效应管T2处于“截止”状态,否则在场效应管T2处于导通”状态时,会使引脚P1.X强行接地)。单片机复位时的P1=FFH,也是Q=1。输入的数据来自引脚P1.X,通过“读引脚”动作经三态门进入“内部总线”。2.6.1PO口并行接口PO:PO口具备两种功能,第一功能是“I/0接口”,第二功能是“数据/地址接口”,采用的是线路分时复用技术,既可以作为“数据接口”(8位数据总线),也可以作为“地址接口”(地址总线低8位)。作为“I/0接口”(复位时即为“I/0接口”状态,即PO=FFH):前提:“控制”为低电平,PO.X必须外接上拉电阻。这样,使多路选择开关MUX接拨到“0”号脚,使场效应管TI处于“截止”状态。③作为“输出接口”时输出的数据来自“内部总线",借助“写锁存器”动作,数据信号经O和场效应管T2到达PO.X。④作为“输入接口”时:前提:0=1(使场效应管T2处于“截止”状态,否则在场效应管T2处于“导通”状态时,会使Page 1 5 of90
Page 15 of 90 讲 稿 正 文 纲: 2.6 51 系列单片机的并口 2.6.2 P1 口 2.6.1 P0 口 详细: 重点讲解 P0 口的内部结构及功能,说明 P1、P2、P3 口的内部结构及功能(教材上的图有错 误,以课件为准): 并行接口 P1: P1 口只有“I/O 接口”功能。作为“I/O 接口”(复位时即为“I/O 接口”状态,即 P1=FFH): 1 作为“输出接口”时: 输出的数据来自“内部总线”,借助“写锁存器”动作,数据信号经Q 和场效应管 T2 到达 P1.X。 2 作为“输入接口”时: 前提:Q=1(使场效应管 T2 处于“截止”状态,否则在场效应管 T2 处于“导通”状态时,会使 引脚 P1.X 强行接地)。单片机复位时的 P1=FFH,也是 Q=1。 输入的数据来自引脚 P1.X,通过“读引脚”动作经三态门进入“内部总线”。 并行接口 P0: P0 口具备两种功能,第一功能是“I/O 接口”,第二功能是“数据/地址接口”,采用的是线 路分时复用技术,既可以作为“数据接口”(8 位数据总线),也可以作为“地址接口”(地址总线 低 8 位)。 作为“I/O 接口”(复位时即为“I/O 接口”状态,即 P0=FFH): 前提:“控制”为低电平,P0.X 必须外接上拉电阻。 这样,使多路选择开关 MUX 接拨到“0”号脚,使场效应管 T1 处于“截止”状态。 3 作为“输出接口”时: 输出的数据来自“内部总线”,借助“写锁存器”动作,数据信号经Q 和场效应管 T2 到达 P0.X。 4 作为“输入接口”时: 前提:Q=1(使场效应管 T2 处于“截止”状态,否则在场效应管 T2 处于“导通”状态时,会使 补充:
引脚PO.X强行接地)。单片机复位时的PO=FFH,也是Q=1。输入的数据来自引脚PO.X,通过“读引脚”动作经三态门进入“内部总线”。作为“数据/地址接口”(地址总线低8位):(控制”=1)由于数据总线是双向的,而地址总线是单向的,因此存在三种情况,即作为地址总线、作为数据总线输出和作为数据总线输入,下面分别进行说明。①作为地址总线时(只能是向外输出地址信号):前提:“控制”为高电平,使多路选择开关MUX接拨到“1”号脚,无需加上拉电阻。当地址信号为“0”时,使场效应管T1“截止”,这个地址信号(为“0”)经过“非门”变为“1”也使场效应管T2“导通”,PO.X=0当地址信号为“1”时,场效应管T1“导通”,场效应管T2截止”,PO.X=1。②作为数据总线轴出时:前提、原理同作为地址总线低8位时。③作为数据总线输入时:前提、原理同PO作为“输入接口”。并行接口P2:2.6.3P2口P2口具备两种功能,第一功能是“I/0接口”,第三功能是“地址接口”,即作为“地址接口”(地址总线高8位)。作为“1/0接口”时:“控制”为低电平,多路选择开关MUX接拨到“0”号脚,原理同P1。作为地址总线高8位时:“控制”为高电平,多路选择开关MUX接拨到“1”号脚,原理PO(作为地址总线低8位时)。并行接口P3:2.6.4P3口P3口也具备两种功能,第一功能是“I/0接口”,第二功能是各种控制信号(这些控制信号Page 1.6 of90
Page 16 of 90 2.6.3 P2 口 2.6.4 P3 口 引脚 P0.X 强行接地)。单片机复位时的 P0=FFH,也是 Q=1。 输入的数据来自引脚 P0.X,通过“读引脚”动作经三态门进入“内部总线”。 作为“数据/地址接口”(地址总线低 8 位):(“控制”=1) 由于数据总线是双向的,而地址总线是单向的,因此存在三种情况,即作为地址总线、作为 数据总线输出和作为数据总线输入,下面分别进行说明。 1 作为地址总线时(只能是向外输出地址信号): 前提:“控制”为高电平,使多路选择开关 MUX 接拨到“1”号脚,无需加上拉电阻。 当地址信号为“0”时,使场效应管 T1“截止”,这个地址信号(为“0”)经过“非门”变为 “1”也使场效应管 T2“导通”,P0.X=0;当地址信号为“1”时,场效应管 T1“导通”,场效应 管 T2“截止”,P0.X=1。 2 作为数据总线输出时: 前提、原理同作为地址总线低 8 位时。 3 作为数据总线输入时: 前提、原理同 P0 作为“输入接口”。 并行接口 P2: P2 口具备两种功能,第一功能是“I/O 接口”,第二功能是“地址接口”,即作为“地址接口” (地址总线高 8 位)。 作为“I/O 接口”时: “控制”为低电平,多路选择开关 MUX 接拨到“0”号脚,原理同 P1。 作为地址总线高 8 位时: “控制”为高电平,多路选择开关 MUX 接拨到“1”号脚,原理 P0(作为地址总线低 8 位时)。 并行接口 P3: P3 口也具备两种功能,第一功能是“I/O 接口”,第二功能是各种控制信号(这些控制信号