1、单片机原理与应用电子教案课 题第1章 单片机概述 学 时 2学时授课类型理论讲授教学目标1知识目标了解单片机的组成、发展、特点及MCS-51单片机的系列产品，熟悉单片机技术的学习方法。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1单片机的组成及发展。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：单片机作为一个非常有前途的计算机技术，其应用遍及多种领域。通过对单片机组成及其发展的了解，为以后深入学习单片机
2、做好铺垫。选取一个常见的采用单片机控制的实物（仪表或玩具），通过介绍该实物的功能导入单片机的应用，并适当拆解实物，观察单片机芯片。通过示意图详细讲解各部件功能详细讲解各发展阶段及其代表性产品对比讲授，让学生对单片机的发展进行深入理解一、 单片机的组成单片机又称单片微型计算机，是将微型计算机的中央处理器、存储器、输入/输出接口电路集成在同一块芯片上，具有独特功能的微型计算机。 图1.1 单片机的基本组成框图运算器和控制器合在一起称为中央处理器，即CPU，它是计算机的核心部件。存储器一般分为只读存储器（ROM）（又称程序存储器）和随机存储器（RAM）。输入/输出接口电路，又称I/O接口电路，用来连
3、接CPU和输入/输出设备，完成信号转换与驱动、数据传输和控制等功能。二、 单片机的特点抗干扰性强，工作温度范围宽。高可靠性。控制功能强，数值计算能力相对较差。指令系统比通用微机简单，并具有许多面向控制的指令。三、 单片机的应用领域单片机主要面向工业控制，实现在线控制。家用电器领域办公自动化领域商业营销领域工业自动化智能控制四、 单片机的发展方向1低功耗CMOS化 2微型单片化 3主流与多种产品共存五、 MCS-51系列单片机产品 MCS-51系列单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51单片机影响极深远，许多公司都推出了兼容系列单片机，就是
4、说MCS-51内核实际上已经成为一个8位单片机的标准。MCS-51系列的8051、8052单片机的主要性能见表1.1。表1.1 MCS-51系列的8051、8052单片机的主要性能片内ROM形式片内ROM容量片内RAM容量寻址范围I/O特性中断源无ROMEPROM计数器并行口串行口8031805187514 KB128 B264 KB216 bit48 bit1个5个8032805287528 KB256 B264 KB316 bit48 bit1个6个六、单片机技术的学习方法1学习条件和环境硬件环境：个人计算机（PC）1台，常用工具1套（含万用表），单片机仿真器或实验开发板1台。软件环境：用
5、于编辑、编译、调试源程序的工具软件1套（如“伟福”模拟调试软件或者Kile c软件），用于下载目标代码的ISP（在系统编程）下载软件1套。2学习方法 熟悉单片机的内部资源熟悉单片机的指令系统理论与实践相结合软件设计与硬件电路设计相结合3单片机实验开发板单片机实验开发板可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片要有极大的帮助。图1.2是一种ISP单片机实验开发板，该板具有单片机程序下载功能。在下载软件的作用下，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中，下载完成以后，实验板即可脱机工作。七、任务演示 选取一个真实的产品，观察单片机芯片，并记录该芯片型号，通过网络或工具书查
6、询该芯片的生产厂家和主要技术参数。总 结本章通过对单片机产品的观察任务，让读者初步认识单片机。思 考 题1MCS-51单片机包含哪些主要逻辑部件？2单片机的特点是什么？主要应用在哪些领域？课 题第2章 MCS-51系列单片机的系统结构2.1 内部结构与引脚功能学 时2学 时授课类型理论讲授教学目标1知识目标掌握89S51单片机的内部结构和引脚功能。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点189S51单片机的内部结构。289S51芯片
7、引脚功能。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：通过上节课的对实际芯片的观察，由教师讲解所选实物的控制过程的实现，从而导入到单片机的内部结构和工作过程。结合89S51芯片内部结构框图介绍各组成部分的功能对照实物认识芯片各引脚名称并熟记各引脚功能一、89S51单片机的内部结构 89S51 芯片的内部结构框图如图2. 1 所示。图2.1 89S51芯片内部结构框图CPU是整个单片机的核心，主要功能是完成指令的运行控制、8 位数据运算和位处理等。 4 KB 片内程序存储器主要用于存放程序、常数和表格。 128 B 数据存储器RAM,主要用于存放可随机读写的数据
8、。 4 个8 位并行I/ O 口P0、P1、P2 和P3主要用于完成数据的并行输入和输出。 两个16 位的定时器/ 计数器,主要功能是用于定时或计数。 一个可编程全双工串行口,用于实现单片机与其他设备之间的串行数据传递。 具有5个中断源、两个优先级的中断系统。 片内带有时钟振荡器, 89S51振荡频率范围为033MHz。89S51还拥有看门狗电路（用于防止程序进入无序或是非法状态）和内部FLASH ROM编程逻辑电路。二、芯片引脚功能89S51的DIP（双列直插）封装芯片共有40个引脚，采用引脚复用技术。引脚排列如图2.2所示。图2.2 89S51芯片引脚图MCS-51采用引脚复用技术。 各引
9、脚名称和功能工作电源引脚：VCC：电源端。GND：接地端。工作电压范围：4.05.5V。晶振引脚：XTAL1：芯片内部振荡电路输入端。XTAL2：芯片内部振荡电路输出端。当外接晶振时，XTAL1和 XTAL2各接晶振的一端。I/O引脚：P0.0P0.7：P0口8位双向口线。第一功能为基本输入/输出，第二功能是为扩展系统分时提供数据总线和低8位地址总线。 P1.0P1.7：P1口8位双向口线，用于完成8位数据的并行输入/输出。 P2.0P2.7：P2口8位双向口线。第一功能为基本输入/输出，第二功能是在系统扩展时作为高位地址线使用。 P3.0P3.7：P3口8位双向口线。它是一个双功能口，即P3
10、口的每一条口线都具有第二功能，其功能如表2.1所示。表2.1 P3口线的第二功能口线第二功能信号第二功能P30RXD串行数据输入P31TXD串行数据输出P32外部中断0请求输入P33外部中断1请求输入P34T0定时器/计数器0外部输入P35T1定时器/计数器1外部输入P36外部RAM写选通P37外部RAM读选通控制引脚：ALE/：地址锁存控制/片内ROM编程脉冲输入信号。 RST：复位信号。 /VPP：访问外部程序存储器控制信号/片内FLASH ROM编程电源输入。 ：外部程序存储器选通信号。 以上各引脚的功能在以后的章节有详细介绍。总 结 通过视图掌握89S51芯片每部结构和各引脚名称及功能
11、。思 考 题189S51单片机内部有哪些主要部件？其功能是什么？2简述89S51几个控制引脚的功能。课 题第2章 MCS-51系列单片机的系统结构2.2 并行I/O口学 时2学 时授课类型理论讲授教学目标1知识目标掌握MCS-51单片机并行I/O的功能和使用方法2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1I/O口P0、P1、P2、P3的工作过程。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：89S51
12、芯片的I/O口P0、P1、P2、P3主要用于完成数据的并行输入和输出，那么它们是怎么工作的呢？根据结构图讲解各组成部分P1口、P2口、P3口工作过程的相似与不同；注意P3口的第二功能一、P0口1P0口的一位结构 P0 口的一位结构图如图2.3所示。 图2.3 P0口的一位结构2工作过程 P0口有两种方式：通用I/O口、地址/数据总线。 通用I/O口的工作过程P0输出数据时：写信号加在锁存器的时钟端CL上，内部总线上的数据通过锁存器，再经过V2管，输出在引脚上。此时为漏极开路输出，因此外接负载时要接提升电阻，否则不能正常工作。P0输入数据时：分为读引脚和读锁存器两种工作方式，分别用到两个输入缓冲
13、器。读引脚操作：即为单片机执行端口输入指令（如MOV A，P0）时的操作。这时由“读引脚”信号将三态缓冲器2打开，引脚上的数据经三态缓冲器2输入内部总线。读锁存器操作：即为单片机执行“读修改写”类指令（如ANL P0，A）时的操作。在执行这类指令时，由“读锁存器”信号使三态缓冲器1打开，读入P0口在锁存器中的数据，然后进行相关逻辑运算，再把结果写回到P0口。 地址/数据总线的工作过程当系统片外扩展时，控制信号使多路转换开关MUX接通A端，P0口就可以作为地址/数据总线。二、P1口P1口的一位结构图如图2. 4所示。图2.4 P1口的一位结构P1口作为通用I/O口输入和输出数据的工作过程与P0口
14、相似。P1口与P0口的区别是读锁存器操作时不需要向锁存器写1；输出数据时，由于位结构中含有上拉电阻，不需外接上拉电阻。三、P2口P2 口既可作为通用I/ O口使用,又可作为系统扩展时的高8位地址使用。其一位结构图如图2. 5 所示。图2.5 P2口的一位结构P2口作通用I/O，其输入和输出的工作过程与P0口相似。P2口作高8位地址线：多路开关接通A端，地址信号经非门、场效应管V，由引脚输出。四、P3口P3 口可作为通用I/ O口使用,同时P3 口又是一个双功能口，其一位结构图如图2. 6 所示。图2.6 P3口的一位结构P3口作通用I/O，结构和工作过程与P2 口完全相同。 P3口的某一位用作
15、第二功能输出：该位的锁存器自动置1，与非门的输出只受“第二功能输出”端控制。“第二功能输出”端的信号经与非门和场效应管输出到该位引脚上。 P3口的某一位用作第二功能输入：该位的锁存器和“第二功能输出”端都为1，与非门输出为低电平，场效应管截止，引脚上的信号经缓冲器进入单片机内部第二功能输入端。 小结：P0P3口都是双向I/O口，同时又是双功能口。在输入引脚信息前，必须向对应的锁存器写1，就驱动能力来说，P0口的驱动能力最强，为8个TTL门，其余3个口驱动能力为4个TTL门，在接口使用时应注意其负载能力。总 结 分析I/O口P0、P1、P2和P3的工作过程，注意之间的相似和区别。思 考 题89S
16、51单片机的四个I/O口工作过程？课 题第2章 MCS-51系列单片机的系统结构2.3存储器的组织结构学 时2学 时授课类型理论讲授教学目标1知识目标掌握MCS-51单片机存储器空间分布及特点；掌握五种常用的特殊功能寄存器。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1片内数据存储器的寻址地址。2五种常用的特殊功能寄存器的作用。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：在下面的三节中，着重介绍单片机
17、的存储器。在MCS - 51单片机中,程序存储器和数据存储器是分开的,他们有各自的寻址系统、控制信号和功能。本节详细介绍片内数据存储器。理解MCS - 51 系列单片机的存储器配置各存储器的地址范围和位寻址理解PSW各位的定义和使用SP的进栈和出栈MCS - 51 系列单片机系统中有五种存储器,它们分别是片内RAM、片外RAM、片内ROM、片外ROM 和片内特殊功能寄存器(SFR)。将这5种存储器编排在3个地址空间,即程序存储器空间、片内数据存储器空间、片外数据存储器空间。存储器空间分配情况如图2. 7 所示。图2.7 MCS-51系列单片机的内部存储器配置一、 程序存储器空间程序存储器可寻址
18、的地址空间为64K字节，它包括片内ROM和片外ROM。MCS-51系列单片机中，有的芯片有片内程序存储器（如89S51），有的芯片内没有程序存储器（如8031）。下面以89S51为例讲述地址空间的分配。89S51片内有4 KB ROM，片外还可以扩展64 KB ROM。片内4 KB ROM和片外低4 KB ROM地址重复，分配的地址空间为0000H0FFFH。由引脚输入的信号决定是使用片内ROM还是片外ROM。二、片内数据存储器空间1内部RAM89S51芯片内部含有128B的RAM，其地址为00H7FH。按用途可分为三个部分：工作寄存器区、位寻址区和一般RAM区。如图2.9所示。图2.9 内部
19、RAM结构工作寄存器区 共含有32个单元（00H1FH），平均分成四组，每一组含有8个单元，记作R0R7。其作用是用于存放操作数以及指令执行的中间结果。位寻址区 共有16个单元（20H2FH）。这16个单元中的每一个位都有一个位地址，它们的位地址范围是00H7FH。 一般RAM区 共有80个单元（30H7FH）。一般把堆栈设置在此区域中。2特殊功能寄存器（SFR）典型的MCS-51单片机共有21个特殊功能寄存器（SFR），分散地分布在80H0FFH地址空间内。下面是五种常用的特殊功能寄存器。累加器ACC 8位累加器主要完成数据的算术和逻辑运算,也可以存放数据或中间结果,是最常用的特殊功能寄存器
20、。它也是一个可位寻址的寄存器。B寄存器8位B寄存器主要用于乘、除法运算，与累加器配对使用。在乘法指令中，在乘法指令中,被乘数取自A,乘数取自B,结果存放于寄存器对BA中。在除法指令中,被除数取自A,除数取自B,结果商存放于A,余数存放于B。此外,B寄存器也可作为一般的寄存器使用。程序状态寄存器PSW 用来反映指令执行后的状态。PSW中各位的定义见表2. 4。表2.4 PSW中各位的定义位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CYACFORS1RS0OV未用PCY，进位标志位AC，辅助进位标志位FO，用户定义标志位RS1、RS0，工作寄存器组选择
21、位, 其对应关系见表2.5。表2.5 RS1、RS0与寄存器组对应关系RS1RS0寄存器组地址000组0007H011组080FH102组1017H113组181FHOV，溢出标志位P，奇偶标志位堆栈指针寄存器SP 堆栈是设置在片内RAM中的一段存储区域，它的存储顺序为先进后出。就好象一个用水桶存放碟子一样，先放进去的碟子在下面，后放进去的碟子压在上面。当取碟子时，先取上面后放入的碟子，再取下面先放入的碟子。这种存储方式需要一个地址指针来指向栈顶（堆栈最上面的数据）的位置。SP就是用来指示栈顶位置的寄存器。 堆栈有两种操作：进栈和出栈。进栈操作后,SP的值自动加1,表明堆栈顶部的位置向上移；出
22、栈操作后,SP的值自动减1,表明堆栈顶部的位置向下移。数据指针寄存器DPTR DPTR是一个16位特殊功能寄存器，可作为两个8位寄存器使用，写作DPH高8位，DPL低8位。在系统扩展中,DPTR作为片外程序存储器和数据存储器的地址指针,指示要访问的存储器单元地址。四、片外数据存储器空间片外数据存储器扩展的最大容量为64 KB（0000HFFFFH），由数据指针寄存器DPTR寻址。总 结 理解单片机的存储器结构对后面的编程和应用做基础思 考 题分析五种特殊功能寄存器的功能？课 题第2章 MCS-51系列单片机的系统结构2.4 MCS-51时钟电路与复位电路学 时2学 时授课类型理论讲授教学目标1
23、知识目标掌握MCS-51单片机典型时钟电路；掌握典型复位电路及复位对单片机各部件的影响。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1典型复位电路及复位对单片机各部件的影响。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：单片机要保证同步的工作方式必须在统一的时钟信号控制下严格的按照时序进行工作。而时序则由振荡器和时钟电路产生。本节将着重研究MCS-51时钟电路和复位电路。理解单片机的内部和外部时钟信号，
24、熟记它们的接法理解时序单位关系理解单片机典型时序的执行理解各复位电路的实现及操作过程一、时钟电路1振荡器与时钟电路单片机的内部时钟信号是由振荡器产生的振荡脉冲二分频得到的。振荡器如下图所示。其中C1和C2起频率微调作用，外接石英晶体时选30PF左右，外接陶瓷谐振器时选40PF左右。晶体的振荡频率决定时钟电路的振荡频率，其频率范围一般在033MHZ之间。 单片机还可以采用外部时钟信号方式，如图所示。这种方式主要用于解决多单片机系统中的同步问题。2时序的基本概念时序是指各种信号的时间序列,它表明了指令执行中各种信号之间的相互关系。为了保证同步工作方式的实现，全部电路应在统一的时钟信号控制下严格地按
25、时序进行工作。 MCS-51时序的基本定时单位共有四个（从小到大），参考图2.12。 时钟振荡周期：由振荡电路产生的振荡脉冲的周期，又称为拍节。 S状态周期：是时钟震荡周期的二倍宽。 机器周期：是执行指令的单位周期。 指令周期：执行一条指令所需要的时间。图2.12 时序单位关系图二、单片机系统的复位复位是单片机进入工作状态的初始化操作。另外，当程序运行错误或由错误操作而使单片机进入死锁状态时，也可通过复位进行重新启动。1复位电路MCS -51单片机的复位方式有上电自动复位和按键手动复位两种。按键手动复位又分为按键电平复位和按键脉冲复位两种。复位电路如图2.13所示。(a) 上电自动复位 (b)
26、 按键电平复位 (c) 按键脉冲复位图2.13 复为电路它们是如何实现的？分析各工作过程？2复位状态单片机复位操作的主要作用是使PC值为0000H,这样单片机将从0000H单元开始执行程序。复位操作还会影响其他某些专用寄存器,它们的状态见表2. 7所示。表2.7 专用寄存器复位状态专用寄存器复位状态专用寄存器复位状态ACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTL000HSP07HTH100HDPTR0000HTL100HP0P3FFHSCON00HIP00000BSBUF不定IE000000BPCON00000BTMOD00H复位操作还会把ALE和PSEN变为无效状态,即ALE
27、 = 0, = 1。但复位操作不影响片内RAM单元的内容。三、任务演示见动画十 彩灯控制。总 结 复位对单片机来说是一个很重要的概念，涉及到单片机的初始化、可靠性、故障处理等诸多方面，因此必须掌握。思 考 题认真分析彩灯控制的程序。扩展部分：2.5 MCS51的典型时序 2.6 89S51芯片的节电方式 这两节内容与PPT中相关内容进行链接。课 题第3章 指令系统与汇编语言程序设计3.1 寻址方式学 时 2学时授课类型理论讲授教学目标1知识目标了解单片机的指令格式，掌握MCS-51系列单片机的寻址方式。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问
28、题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1MCS-51系列单片机的寻址方式。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：一台计算机所能执行的指令集合就是它的指令系统。一般来说,不同系列CPU的指令系统不同，本章主要讲解MCS-51系列单片机指令系统。单片机中主要使用机器语言和汇编语言，由于机器语言具有不易书写等缺点，所以单片机一般采用使用符号指令的汇编语言。本节主要讲述MCS-51系列单片机的寻址方式。理解MCS-51的各指令掌握各种寻址方式并理解它们的使用范围一、寻址方式 寻址方式是指
29、在指令执行过程中，如何找到操作数有效地址的方法。MCS-51单片机指令系统提供了7种不同的寻址方式。1立即寻址方式 指令提供的操作数为直接参与操作的8位或16位数据。这种方式的操作数又称为立即数。书写时，在立即数面前加“#”标志。 例如：MOV A，#20H。MOV DPTR, # data16。第一条指令是将立即数20H送累加器A,指令执行后A = 20H。第二条指令是将立即数data16送数据指针DPTR中，指令执行后DPTR= data16。2直接寻址方式 直接寻址是指在指令中直接给出操作对象的存储单元地址。直接寻址方式的寻址范围包括：内部RAM低128单元、特殊功能寄存器和一些程序控制
30、指令。例如：MOV A，3AH。该指令将内部RAM中3AH单元的内容送给累加器A，若（3AH）=20H，执行示意图如图3.1。执行结果A=20H。图3.1 “MOV A，3AH”示意图3寄存器寻址方式寄存器寻址就是操作对象放在寄存器中,指令只提供存放操作对象的寄存器,执行时通过寻找寄存器得到操作对象。书写时，用符号名称表示寄存器。 寄存器寻址方式的寻址范围包括：四个工作寄存器组共32个通用寄存器、部分特殊功能寄存器。例如：MOV A，R0。该指令把寄存器R0的内容送到累加器A中，若R0=20H，执行过程如图3.2。指令执行后A=20H。图3.2 “MOV A，R0”指令示意图4寄存器间接寻址方
31、式 寄存器间接寻址就是操作对象的存储器单元地址存放在寄存器中，执行时通过寻找指定的寄存器，取出其内容作为存储单元地址，从而得到操作的对象。书写时，用“”和寄存器符号表示。寄存器间接寻址的寻址范围包括：内部RAM低128字节、外部RAM 64KB、堆栈操作指令。例如：设寄存器R1 = 60H,A = 20H，执行指令ADD A, R1。若（60H）=10H，执行过程如图3.3。执行结果A=30H。图3.4 “MOV A，R1”指令示意图5相对寻址方式 相对寻址是指以指令中给出的操作数作为程序转移的偏移量。书写时，以“rel”表示地址偏移量。目标地址表示为：目标地址= 转移指令首地址+ 转移指令字
32、节数+ rel例如：JC 3AH。执行过程如图3.4。图3.4 “JC 3AH”指令示意图6变址寻址方式（又称基址寄存器加变址寄存器间接寻址） 指令提供了以DPTR或PC为基址、以累加器A 为变址的两种寄存器,通过将两种寄存器的内容相加形成的16位数据,作为操作对象存储单元的地址。 MCS - 51系列单片机的变址寻址只能对程序存储器进行寻址,而且变址寻址指令只有三条： MOVC A, A + DPTRMOVC A, A + PCJMP A + DPTR例如：MOVC A, A + DPTR。若A=35H，DPTR=3F30H,那么操作对象存储单元的地址为3F65H，若（3F65H）=5CH，
33、执行过程如图3.5。则执行结果为A=5CH。图3.5 “MOVC A，A+DPTR”指令示意图7位寻址方式 指令给出的操作数是内部数据存储器中的可寻址位。书写时，有四种表示方法：直接使用位地址、位名称表示法、单元地址加位表示法、专用寄存器名称加位表示法。 MCS- 51单片机的位寻址范围包括：内部RAM中的位寻址区、特殊功能寄存器的可寻址位。 例如：ANL C,21H. 5。该指令将进位标志CY和内部RAM的21H单元的第5位进行逻辑与运算,结果保存到C中。总 结本节主要讲解如何通过寻找操作数的有效地址，来获得真正的操作对象。为汇编程序打基础。思 考 题课 题第3章 指令系统与汇编语言程序设计
34、3.2 指令系统学 时 4学时授课类型理论讲授教学目标1知识目标掌握MCS-51指令系统的数据传送指令、算术指令、逻辑运算指令、位操作指令和控制转移指令。2能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。3情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。教学重点1MCS-51指令系统的数据传送指令、算术指令、逻辑运算指令、位操作指令和控制转移指令。教 法采用“媒体演示分析概括巩固提高”的教学模式教学过程过程设计创设情景导入：复习MCS-51单片机的指令和寻址方式，不同的指令助记符和不同的寻址方式的
35、组合构成了MCS-51的指令系统，本节着重介绍MCS-51指令系统。熟记描述指令的符号通过举例来熟记29条数据传送指令的书写及其功能通过举例熟记算术指令的书写及其功能通过举例熟练掌握24条逻辑运算指令注意指令执行对位操作位的影响掌握程序控制指令各指令的功能及应用通过举例来掌握位操作指令 按指令的功能，MCS-51指令系统可分为五大类： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算指令 程序控制指令 位操作指令 描述指令的一些符号的意义： R n (n = 07)：表示当前工作寄存器组R0R7中的某一个寄存器。 R i(i= 07): 可以作间接寻址的寄存器,只能是R0和R1两个寄存器，“”是间接寻址标
36、识符。 direct: 内部RAM的8位地址,可以是内部RAM的单元地址(00H7FH)或特殊功能寄存器地址。 # data：8位立即数,其中“#”是立即数标识符。 # data16：16位立即数。 addr11：11位目的地址。用于ACALL和AJMP指令中,转移范围为2KB。 addr16：16位目的地址。用于LCALL和LJMP指令中,转移范围为64KB。 rel：相对转移指令中的8位偏移地址,范围是-128+127。 DPTR：数据指针,用作16位的地址寄存器。 bit：内部RAM或特殊功能寄存器中的直接寻址位。 rrr：在操作码中,表示R0R7寄存器的编码。 A：累加器,写作“A”时
37、,是寄存器寻址;写作“ACC”时,是直接寻址。 B：特殊功能寄存器，用于MUL和DIV指令中。 / ：位操作数的前缀,表示对该位操作数取反。 (存储单元地址)：表示某存储单元的内容。 (间址寄存器)：由寄存器间接寻址的单元中的内容。一、数据传送指令 功能是实现计算机内不同存储区域之间的信息传递。MCS-51数据传送如下图3.6：图3.6 数据传送示意图1内部RAM、特殊功能寄存器之间的数据传送 立即数传送指令 MOV A, # data ; AdataMOV direct, # data ; (direct)dataMOV Rn, # data ; Rn dataMOV Ri, # data
38、; (Ri)dataMOV DPTR, # data16 ; DPH data 高8位,DPLdata 低8位例3.1 分析下列指令的寻址方式以及指令执行后存储单元和寄存器的内容。 MOV A, # 20H ；目的操作数采用寄存器寻址，A=20H MOV 32H, # 23H ；目的操作数采用直接寻址，(32H)=23H MOV R4, # 2FH ；目的操作数采用寄存器寻址，R4=2FH MOV R0, # 5AH ；目的操作数采用寄存器间接寻址，(R0)=5AH MOV DPTR, # 203FH ；目的操作数采用寄存器寻址，DPTR=203FH内部RAM单元之间的数据传送指令 MOV direct1，direct2 ；(direct1)(direct2)MOV direct，Rn ；(direct)RnMOV Rn，direct ；Rn(direct)MOV direct， Ri ；(direct)(Ri)MOV Ri，direct ；(Ri)(direct) 例3.2 分析指令的寻址方式和执行结果 MOV P2，R2；目的操作数采用直接寻址，源操作数为寄存器寻址；P2 = R2，该指令等价于MOV 0A0H，R2MOV
