微机原理
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更新日期:2026/04/03
开课平台智慧树
开课高校山东师范大学
开课教师翟临博杨峰王春静张宝译赵景梅
学科专业工学电子信息类
开课时间2026/01/21 - 2026/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
“微机原理”是高等院校电子信息类专业的一门重要的专业基础课,也是计算机类、控制类和机电类等专业的一门必修课程。单片微型计算机,是指在一块芯片上集成有CPU、ROM(或EPROM)、RAM、I/O接口,以及定时器/计数器等多种功能部件的微型计算机,这种微型计算机也称之为微控制器,具有集成度高,可靠性高,性能价格比高,适应温度范围宽,抗干扰能力强,小巧、灵活等优点,现已广泛应用于检测、控制、智能化仪器仪表,以及生产设备自动化、家用电器等领域。“微机原理”主要讲述单片微型计算机的组成原理、指令系统和汇编语言程序设计、存储器、中断系统、定时器与串行通信接口,并结合实例,重点介绍应用程序的设计方法。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
微机技术概论
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微机发展史
翟临博
通用计算机组成
翟临博
微处理器、嵌入式系统与微控制器
翟临博
存储器
翟临博
存储器结构分类.
翟临博
微控制器的结构概述
翟临博
微控制器的性能
翟临博
8051微控制器硬件结构
51单片机构成
翟临博
CPU组成
翟临博
微控制器工作过程
翟临博
ROM存储器
翟临博
RAM存储器
翟临博
用户RAM区
翟临博
特殊功能寄存器
翟临博
堆栈与指针
翟临博
端口结构与特点
翟临博
时序与复位电路
翟临博
单片机工作方式
翟临博
8051指令系统和汇编程序设计
指令系统概述
翟临博
寻址方式
翟临博
数据传送类指令
翟临博
算术运算指令
翟临博
逻辑运算指令
翟临博
控制转移指令
翟临博
位操作指令
翟临博
查表指令应用
翟临博
堆栈指令与进制调整指令应用
翟临博
逻辑指令应用与偏移量
翟临博
转移指令应用
翟临博
编程语言与汇编风格
翟临博
伪指令
翟临博
汇编与调试
翟临博
程序设计结构化
翟临博
基本程序设计
翟临博
子程序概述
翟临博
子程序设计
翟临博
中断系统
中断系统概述
张宝译
51单片机的中断系统
张宝译
中断处理过程
王春静
中断程序设计
王春静
定时器/计数器
定时器原理与结构
翟临博
定时器的控制与工作方式
翟临博
定时器初始化
翟临博
定时间隔
翟临博
定时器的应用
翟临博
串行总线与通信技术
串口通信方式
翟临博
数据传输与校验
翟临博
串口结构与工作方式
翟临博
  • 第一章微机技术概论

    本章详细介绍了微机技术的发展与应用,微控制器的体系结构,微控制器的典型结构,微控制器的性能发展趋势

  • 1.1微机发展史

    第一台电子计算机诞生于1946年,近70年来,计算机技术给人类社会带来翻天覆地变化,同时随着社会需求增长和发展,计算机技术得到了飞跃的发展,产生了两大发展分支。

  • 1.2通用计算机组成

    介绍通用计算机各个重要组成部分

  • 1.3微处理器、嵌入式系统与微控制器

    微处理器(Micro Processor,MP或µP),也称为中央处理器(CPU,Central Processing Unit):是计算机的核心,完成取指令、解析指令、执行指令以及与外界存储器和逻辑部件交换信息,处理计算机软件中的数据。

  • 1.4存储器

    存贮器由存贮矩阵、地址译码器、读写控制、三态双向缓冲器等部分组成。

  • 1.5存储器结构分类.

    哈佛结构、冯·诺依曼结构和复杂指令集计算机和精简指令集计算机。

  • 1.6微控制器的结构概述

    典型的微控制器组成:专门设计的CPU系统、CPU外围单元、基本功能单元、外围扩展单元。

  • 1.7微控制器的性能

    掌握衡量微控制器性能的几个指标

  • 第二章8051微控制器硬件结构

    本章以典型的8051微控制器为例,介绍其组成结构、工作原理、存储器组织以及I/O端口内部结构与应用特性、时钟与复位、MCU的工作方式等硬件构架。此外,还介绍8051系列MCU的技术发展以及几款增强型8051微控制器。

  • 2.151单片机构成

    微控制器是把微型计算机的基本功能部件集成在一个芯片上的集成电路。通常包含CPU、存储器(ROM、RAM)、输入输出(I/O)接口、中断系统、定时器/计数器、串行接口和时钟、复位电路等。

  • 2.2CPU组成

    CPU由运算器和控制器两大部分组成。运算器是用来对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件;控制器是用来统一指挥和控制微控制器工作的部件。

  • 2.3微控制器工作过程

    掌握执行指令的过程,以及加法、赋值、置位指令

  • 2.4ROM存储器

    不同微控制器中存储器的用途是相同的,但结构与存储容量却不完全相同。

  • 2.5RAM存储器

    掌握RAM的工作寄存器区与位寻址区的特点

  • 2.6用户RAM区

    掌握用户RAM区的堆栈特点,以及如何解决地址重叠问题

  • 2.7特殊功能寄存器

    特殊功能寄存器SFR(Special Function Register),也称专用寄存器。SFR主要用于内部硬件功能模块(如定时器/计数器、串行口、中断系统等)的管理和控制,用来存放功能模块的控制命令、状态或数据。

  • 2.8堆栈与指针

    “堆栈”的概念:堆栈是个特殊的存储区,主要功能是暂时存放数据和地址,通常用于保护断点和现场。堆栈有二种形式,一是向上(向高地址)生成,二是向下(向低地址)生成。

  • 2.9端口结构与特点

    掌握P0-P3的端口功能

  • 2.10时序与复位电路

    掌握单片机的时间单位,以及复位后寄存器的初始值

  • 2.11单片机工作方式

    掌握节电的两种方式,以及程序执行和复位方式

  • 第三章8051指令系统和汇编程序设计

    本章详细介绍8051微控制器指令系统的寻址方式、5大功能指令功能、典型指令的应用,以及汇编语言程序设计基础、结构化程序设计、子程序设计方法以及设计实例。

  • 3.1指令系统概述

    掌握汇编语言的分类

  • 3.2寻址方式

    掌握单片机的7种寻址方式

  • 3.3数据传送类指令

    掌握如何使用传送指令编程

  • 3.4算术运算指令

    算术运算指令是通过算术逻辑运算单元ALU进行数据运算与处理的指令,主要完成加、减、乘、除四则运算,以及加1、减1、BCD码运算和调整等。除加1、减1运算外,这类指令大多数要影响PSW中的标志位。

  • 3.5逻辑运算指令

    掌握如何使用逻辑运算指令编程

  • 3.6控制转移指令

    掌握如何使用控制转移指令编程

  • 3.7位操作指令

    掌握如何使用位操作指令编程

  • 3.8查表指令应用

    掌握编程中查表指令的使用方法

  • 3.9堆栈指令与进制调整指令应用

    掌握编程中堆栈指令与十进制调整指令的使用方法

  • 3.10逻辑指令应用与偏移量

    掌握编程中逻辑指令的使用方法与偏移量确定

  • 3.11转移指令应用

    掌握编程中转移指令的使用方法

  • 3.12编程语言与汇编风格

    掌握编程语言特点与汇编语言风格

  • 3.13伪指令

    掌握汇编语言的伪指令

  • 3.14汇编与调试

    掌握对程序的汇编过程与调试过程

  • 3.15程序设计结构化

    掌握程序的三种结构及特点

  • 3.16基本程序设计

    掌握设计基础程序的方法

  • 3.17子程序概述

    掌握子程序的调用、参数传递与现场保护

  • 3.18子程序设计

    掌握设计子程序的方法

  • 第四章中断系统

    本章主要介绍中断系统的概念及作用,中断源和中断系统功能,8051MCU中断系统的结构和控制,以及包括中断请求、中断响应的自主操作、中断响应条件与过程的中断处理过程,最后介绍汇编中断程序设计、C51中断函数设计,外部中断源扩展方法。

  • 4.1中断系统概述

    微控制器执行程序过程中,由于内部或者外部的某种原因,要求MCU中止正在运行的程序,转去执行相应的处理程序,待处理结束后,再回来继续执行被中止了的原程序。这种程序在执行过程中,由于外界的原因而被中间打断的情况称为“中断”。

  • 4.251单片机的中断系统

    掌握中断源,TCON、SCON、IE与IP的作用

  • 4.3中断处理过程

    掌握中断响应条件、过程与时间

  • 4.4中断程序设计

    掌握汇编语言设计中断程序

  • 第五章定时器/计数器

    本章主要介绍定时器/计数器的原理和功能,8051MCU定时器/计数器的组成结构、控制方法、工作方式和短、中、长定时间隔的实现方法,以及定时器/计数器的应用。

  • 5.1定时器原理与结构

    掌握定时器的工作原理与连接方式

  • 5.2定时器的控制与工作方式

    掌握控制定时器的SFR,与定时器的常见工作方式

  • 5.3定时器初始化

    掌握控制定时器的初值设定

  • 5.4定时间隔

    通过编程控制定时器的时间间隔

  • 5.5定时器的应用

    掌握汇编程序中对定时器的使用

  • 第六章串行总线与通信技术

    本章主要介绍总线与串行通信的概念和类型;8051微控制器UART的组成结构、工作方式与应用;RS232、RS485通信技术与应用。

  • 6.1串口通信方式

    掌握异步通信与同步通信的特点

  • 6.2数据传输与校验

    掌握数据传输与校验的三种方式

  • 6.3串口结构与工作方式

    掌握控制串口通信的SFR与四种工作方式

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 微机技术概论

    1.1 微机发展史

    1.2 通用计算机组成

    1.3 微处理器、嵌入式系统与微控制器

    1.4 存储器

    1.5 存储器结构分类.

    1.6 微控制器的结构概述

    1.7 微控制器的性能

    视频数7
  • 第二章  作业测试
    第二章 8051微控制器硬件结构

    2.1 51单片机构成

    2.2 CPU组成

    2.3 微控制器工作过程

    2.4 ROM存储器

    2.5 RAM存储器

    2.6 用户RAM区

    2.7 特殊功能寄存器

    2.8 堆栈与指针

    2.9 端口结构与特点

    2.10 时序与复位电路

    2.11 单片机工作方式

    视频数11
  • 第三章  作业测试
    第三章 8051指令系统和汇编程序设计

    3.1 指令系统概述

    3.2 寻址方式

    3.3 数据传送类指令

    3.4 算术运算指令

    3.5 逻辑运算指令

    3.6 控制转移指令

    3.7 位操作指令

    3.8 查表指令应用

    3.9 堆栈指令与进制调整指令应用

    3.10 逻辑指令应用与偏移量

    3.11 转移指令应用

    3.12 编程语言与汇编风格

    3.13 伪指令

    3.14 汇编与调试

    3.15 程序设计结构化

    3.16 基本程序设计

    3.17 子程序概述

    3.18 子程序设计

    视频数18
  • 第四章  作业测试
    第四章 中断系统

    4.1 中断系统概述

    4.2 51单片机的中断系统

    4.3 中断处理过程

    4.4 中断程序设计

    视频数4
  • 第五章  作业测试
    第五章 定时器/计数器

    5.1 定时器原理与结构

    5.2 定时器的控制与工作方式

    5.3 定时器初始化

    5.4 定时间隔

    5.5 定时器的应用

    视频数5
  • 第六章  作业测试
    第六章 串行总线与通信技术

    6.1 串口通信方式

    6.2 数据传输与校验

    6.3 串口结构与工作方式

    视频数3
  • 期末考试
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