南京航空航天大学单片机课程讲义：MCS-51与ARM概览

"这是一份南京航空航天大学自动化工程学院的单片机课程讲义，主要涵盖了单片微控制器的原理及应用。课程包括12周的理论教学和实验实践，总学分为5学分，成绩由期末考试和平时成绩组成。教材和参考书中列举了多本关于单片机的书籍，内容将涉及MCS-51单片机的硬件结构、指令系统、中断系统、定时器、串行通信接口，以及系统设计等方面，还提及了ARM处理器的体系结构。" 在单片机的学习中，MCS-51是重要的组成部分，它是Intel公司推出的一种8位单片机，广泛应用于工业控制和嵌入式系统。MCS-51的硬件结构主要包括CPU、存储器（包括程序存储器ROM和数据存储器RAM）、并行I/O端口、定时/计数器、中断系统等。理解其硬件结构对于进行单片机编程和系统设计至关重要。 指令系统是单片机的灵魂，MCS-51拥有丰富的指令集，包括数据处理指令、转移指令、控制指令等，这些指令使得单片机能够执行各种计算和控制任务。学习指令系统是掌握单片机编程的基础。 中断系统在单片机中起着处理突发事件的作用，当外部或内部事件发生时，单片机会暂停当前任务，转而执行中断服务程序，处理完后再返回到原先的任务，这对于实时性要求高的系统尤其重要。 定时器/计数器是单片机中常用的硬件模块，可以用于定时、计数、波特率生成等多种功能，它们在控制系统和通信协议中扮演着核心角色。例如，通过设置定时器，可以实现特定时间间隔的操作，或者在接收到一定数量的脉冲后触发特定事件。 串行通信接口如UART（通用异步收发传输器）是单片机与其他设备进行数据交换的重要方式，特别是在长距离通信或节省引脚资源的情况下。理解串行通信协议如SPI、I2C和UART的工作原理和编程方法，是单片机实际应用中的关键技能。 系统设计部分则涵盖了硬件设计，如接口扩展（如I2C、SPI、UART接口的扩展）和存储器扩展，以及软件设计，包括固件编写和优化，这通常涉及到汇编语言和C语言的应用。 最后，课程还提及了ARM处理器，这是一种广泛应用的32位处理器架构，广泛应用于智能手机、嵌入式系统和服务器等领域。学习ARM处理器的体系结构有助于了解更高级别的单片机系统设计。 这份课程内容全面，既关注基础的单片机理论知识，也强调实际操作和系统设计能力的培养，对于想要深入理解和应用单片机技术的学生来说，是一份宝贵的教育资源。