单片机应用技能实训教案项目.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载单片机应用技能实训教案项目8项目 8数字时钟电路制作任务 1MCS-51 单片机串行接口学习一、案头任务MCS-51 单片机串行接口学习 授课时间年月日授课班级教学形式讲授、争论授课时数2 课时教学用具教学资源项目制作成品、课件课前预备教学目标1、明白并行通信与串行通信。2、懂得串行口的结构。3、把握串行口掌握寄存器的作用与用法。4、把握串行口工作方式0 的应用。教学重点1、串行口掌握寄存器的作用与用法。2、串行口工作方式0 的应用。教学难点1、对串行口发送启动和接收启动的懂得。教学过程
2、1、通过对生活中的数字钟表的争论,引出项目任务。 2、并行通信与串行通信。3、MCS-51 单片机串行口的结构。4、用于串行口的专用寄存器作用。5、串行口掌握寄存器的用法。6、串行口工作方式0 的应用。教学后记二、教学实施过程实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查同学出勤情形并做好记录。互动沟通复习提问2、调整同学的留意力,为上课作预备。1、LED 数码管结构?提问导思2、什么是静态显示?什么是动态显示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本项目的终极目标是制作一个单片机掌握的LED 数码管静态显示数字时钟电路。导入在项目 7 中学习了数码管的结构原理及显示方式,在项目 6中学习
3、了单片机的定时器,本项目要用定时器定时,用数码管显示时间, 至少要用 4 个数码管, 每个数码管占用8 位,4 个 LED启 发 学 习积极性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 13 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数码管占用4 个 I/O 端口。 仅显示电路就将单片
4、机的4 个 I/O 端口全部占用,秒闪耀、调时按键已无故口可用,另外,P0、P2、P3 口都具有其次功能,将这些端口仅用于显示电路,会造成资源铺张, 所以, 在本项目中要扩展用于显示电路的输出端口。下面,我们在进行项目制作之前,学习MCS-51 单片机的串行口,利用串行口的方式0 进行 I/O 口的扩展。讲授新课一、 MCS-51 单片机串行接口1、并行通信和串行通信并行通信是指将组成数据字节的各位同时发送或接收。在并行通信中, 一个并行数据占有多少个二进制数位,就需要多少位并行传输线。 因此, 并行通信所需的传输线多,传输线的成本及保护费高,不宜用于远距离通信。串行通信是组成数据的字节中的各
5、位按次序逐一传送的方式。它的优点是占用的传输线少, 与外部设备的连接简洁,最少只需3 根传输线即可,如图8-2 所示。由于串行通信使用的传输线少、成本低, 因此特殊适用于远距离通信。但是, 串行通信是一位一位的传送数据,所以串行通信的传送速度较低。图 8-2 2、MCS-51 单片机串行接口MCS-51 单片机的串行接口由串行口缓冲寄存器SBUF 、串行口掌握寄存器SCON 和电源掌握寄存器PCON 构成,通过引脚 TXD ( P3.1)、 RXD ( P3.0)来完成串行数据的发送和接收与外 界进行串行通信。( 1)串行口缓冲寄存器SBUF SBUF 是按字节寻址的特殊功能寄存器,它用来存放
6、将要发送或接收到的数据。在物理上, 有两个独立的SBUF 寄存器, 一个用于发送,一个用来接收。( 2)串行口掌握寄存器SCON SCON 是一个可以位寻址的特殊功能寄存器,它用于串行通信的方式挑选、 发送、接收掌握及储存串行口的状态信息等。SCON中各位的名称如表8-1 所示。表 8.1 SCON 中各位的名称SCON 位D7D6D5D4D3D2D1D0位名称SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON 中各位的定义如下:SM0 、SM1 :串行口工作方式挑选位。4 种不同取值对应4 种工作方式如表8-2 所示。详 细 介 绍各 位 的 作用及用法。可编辑资料 - - - 欢迎下载精
7、品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 13 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载表 8-2 串行口工作方式挑选SM0 、SM1工作方式功能00方式08 位数据同步移位寄存器方式01方式18 位数据异步通信方式10方式29 位数据异步通信方式11方式39 位数据异步通信方式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结SM2 :在方式 2、3 中用作多机
8、通信掌握位。REN :答应接收掌握位。REN=0 时,禁止接收。REN=1 时,答应接收。TB8 :发送数据的第九位。在方式2、3 中存放发送数据的第九位。RB8 :接收数据的第九位。在方式2、3 中,接收的第九位数据存于 RB8 中。TI :发送中断恳求标志位。RI :接收中断恳求标志位。( 3)电源掌握寄存器PCON PCON 对串行口的影响是通过其SMOD 位转变串行口的波特率。 SMOD 位位于 PCON 的最高位,即PCON.7 ,当 SMOD=1时串行口的波特率是SMOD=0 时的两倍(方式0 除外)。PCON在单片机复位时,SMOD=0 。二、 MCS-51 单片机串行口工作方式
9、0 的应用 1、串行口方式0 的发送与接收串行口工作方式0 是 8 位同步移位寄存器方式。串行数据由RXD ( P3.0)引脚输入或输出,同步移位脉冲由TXD ( P3.1)引脚输出。方式0 主要用于I/O 端口的扩展。( 1)方式 0 的发送方式 0 的发送操作是在TI=0 的情形下,执行以SBUF 为目的字节的数据传送指令开头的。例如:MOVSBUF , A指令执行后,在RXD线上串行发送8 位数据,同时在TXD 线上发送同步移位脉冲。8 位数据发送完成后, 由硬件将TI 置 1,向 CPU 恳求中断。如中断不开放,TI 可作为发送完成的查询标 志位。 TI=1 后,必需用软件将其清0,以
10、便再次发送数据。( 2)方式 0 的接收方式 0 的接收操作是在RI=0 的条件下,由REN 置 1 指令来启动接收。当执行指令:SETBREN后,8 位数据从RXD 引脚输入, 同时 TXD 引脚发出同步移位脉冲,收到8 位数据后,由硬件将RI 置 1,向 CPU 恳求中断。如中断不开放,RI 可作为接收完成的查询标志位。RI=1 后,必对 方 式 0 的 发 送 与接 收 详 细说明。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 13 页 - - - - - - -
11、- - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结须用软件将其清0,以便再次接收数据。 2、方式 0 应用举例例 1 :使用串入并出芯片74LS164 与单片机相连,利用串行口方式 0 扩展 8 位并行输出,接线示意图如图8-3 所示。 8 位并行输出接8 个发光二极管,要求掌握8 个发光二极管反复亮灭。程序设计如下(采纳查询方式):ORG0000HAJMPSTART。转移到初始化程序START ORG0030HSTART : MOVA ,#00H
12、。亮 /灭初值MOVSCON , #00H。初始化串行口方式0 MAIN :MOVSBUF , A。启动串行口发送 MA1 : JNBTI , MA1。等待发送完一帧数据CLRTI。清发送完成标志LCALLYS。调用延时子程序YSCPLA。取反以使亮灭变换AJMPMAIN。转移到主程序MAIN YS :。延时子程序RETEND例 2 使用并入串出芯片74LS165 与单片机相连,接线示意图 如图 8-4 所示。 利用串行口方式0 扩展 8 位并行输入, 将输入的8 位开关数据从P0 口输出, 由发光二极管显示。参考程序如下:ORG0000HAJMPSTART。转移到初始化程序START ORG
13、0030HSTART : MOVSCON , #00H。初始化串行口方式0MAIN :CLRP2.7。置入并行数据SETBP2.7。串行输入预备SETBREN。开头串行输入MA1 :JNBRI , MA1。等待接收完一帧数据CLRREN。停止串行接收CLRRI。清 0 接收完标志 MOVA , SBUF。取接收到的数据 MOVP1,A。将接收到的数据输出AJMPMAIN。转移到主程序MAIN END课堂小结1、并行通信、串行通信的概念。用 多 媒 体展 示 课 件图 8-3 和图8-4。简洁介绍集成电路芯片74LS164、74LS165工作特点。对 应 用 程序 进 行 介绍,延时程序 同 学
14、 进行编写。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载2、MCS-51 单片机串行口结构。3、串行口掌握寄存器SCON 各位作用及用法。4、串行口方式0 主要应用。课后作业自我测评1 题、 2 题、 3 题、 4 题。任务 2数字时钟电路硬件、软件设计一、案头任务数字时钟电路硬件、软
15、件设计 授课时间年月日授课班级教学形式讲授、争论授课时数2 课时教学用具教学资源课件、单片机应用制作成品课前预备教学目标1、把握串行口工作方式0 的应用。2、把握数字时钟电路的整体构成。3、把握相关指令的使用。4、懂得应用程序的编程思路。 教学重点1、串行口工作方式0 的应用。2、应用程序的编程思路及相关指令使用。教学难点1、应用程序的编写思路及相关程序。教学过程1、复习提问串行口方式0 的主要应用。2、介绍项目任务要求。3、依据项目任务要求引导设计硬件电路。4、相关指令学习。4、应用程序流程图绘制。5、应用程序设计。教学后记二、教学实施过程实施环节教学内容导学方法可编辑资料 - - - 欢迎
16、下载精品名师归纳总结组织教学1、 检查同学出勤情形并做好记录。2、 调整同学的留意力,为上课作预备。复习提问1、串行口掌握寄存器SCON 各位的作用?2、如何用方式0 扩展并行输出?导入在学习了串行口结构及方式0 应用后, 我们应用串行口方式0扩展 4 个并行输出口来输出显示时间,项目要求如下:1、用 4 个 LED 数码管采纳静态显示,分别显示时和分,用一互动沟通提问导思启 发 学 习积极性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 13 页 - - - - - -
17、- - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习好资料欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结个发光二极管表示秒。2、用两个按键,一个用来调小时,一个用来调分钟。讲授新课一、数字时钟电路设计1、数字时钟电路构成方案设计依据项目要求,本项目硬件由按键电路(调时)、单片机最小 应用系统、 扩展输出电路和数码管显示电路构成。关键是扩展输 出电路构成。 扩展输出用芯片74HC595 来完成。 74HC595 芯片为 16 脚双列直插封装,14 脚为串行数据输入端,11 脚为移位脉 冲输入端, 1
18、0 脚为异步清零端,13 脚为使能端, 12 脚为数据锁 存器脉冲输入端(为0 时输入数据,为1 时锁存数据) , 15、1、2、3、 4、5、6、7 脚为 8 位并行数据输出端,9 脚为级联端。 2、电路设计依据电路构成方案设计,对各组成部分进行设计。关键是扩展输出及显示电路的设计。2、元件挑选( 1)复习晶振电路元件及复位电路元件的挑选。( 2)复习发光二极管电路元件挑选。( 3)数码管的挑选。二、应用程序编写1、指令复习请将下面每条指令举个应用例子。RL A 。将 A 中数据循环左移 1 位RR A 。将 A 中数据循环右移 1 位INC Rn 。 Rn Rn+1INC direct。d
19、irectdirect+1 DEC Rn。 RnRn-1MOV DPTR, #data16 。 DPTR data16CJNE Rn,#data,rel 。比较不相等就转移, 相等就次序执行SETB bit。bit 1CLR bit。bit 0JB bit, rel。 bit位为 1 就转移,为0 就次序执行 DJNZ Rn , rel。减 1 非 0 转移2、指令学习( 1)掌握转移类指令 ACALL addr11。 调用 addr11 处子程序该指令是肯定调用指令,被调用子程序的首的址由当前PC 的高 5 位与 addr11 生成,使用时 addr11 常用标号代替, 例如 ACALLDE
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