《單片微型計算機原理及其應用電子教案[1]課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《單片微型計算機原理及其應用電子教案[1]課件（173頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],*,PPT,文檔演模板,Office,PPT,單片微型計算機原理及其應用電子教案,2024/12/11,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],第一章,,單片微型計算機概述,本章主要介紹單片機的發(fā)展，基本的結構和特點，單片機的應用模式和領域，單片機的供應狀態(tài)等。,,單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。因此，一塊芯片就構成了一臺計算機。它已成為工業(yè)控制領域、智能儀器儀表、尖端武器、日常

2、生活中最廣泛使用的計算機。,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1,．,1,單片機的發(fā)展概況,綜上所述，我們可以把單片機的發(fā)展歷史劃分為四階段：,,第一階段（1976~1978年）：低性能單片機的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表，采用了單片結構，即在一塊芯片內含有8位CPU、定時/計數(shù)器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工業(yè)領域。,,第二階段（1978~1982年）：高性能單片機階段，這一類單片機帶有串行I/O口，8位數(shù)據(jù)線、16位地址線可以尋址的范圍達到64K字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機的應用范圍較廣，并在不斷的改進和發(fā)展。,,第三階段（1982

3、~1990年）：16位單片機階段。16位單片機除CPU為16位外，片內RAM和ROM容量進一步增大，實時處理能力更強，體現(xiàn)了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振頻率為12M，片內RAM為232字節(jié)，ROM為8K字節(jié)，中斷處理能力為8級，片內帶有10位A/D轉換器和高速輸入/輸出部件等。,,第四階段（1990年~）：微控制器的全面發(fā)展階段，各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時，向高速、強運算能力、尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1,．,2,單片機的結構特點,,（1）片內的RAM采用寄存器結構形式，這樣可以提高存取的速度;,,（2）在存儲器結構

4、上，嚴格的將程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM在空間上分開;,,（3）它的引出管腳一般都設計成多功能的;,,（4）增加了一個全雙工的串行接口，以擴充I/O口和外接同步輸入和輸出設備;,,（5）有21個特殊功能寄存器;,,(6) 有豐富的指令系統(tǒng)，內部設置了可以位尋址的位地址空間。,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1,．,3,單片機的主要品種及系列,,一、 4位單片機,,二、 8位單片機,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],表格 1?1 MCS-51系列型號,,型 號,,,制造技術,,,片內程序存儲器,,,片內數(shù)據(jù)存儲器,,,8051AH,,,H MOS,,,ROM (4

5、k),,,128字節(jié),,,8031AH,,,AH MOS,,,無,,,128字節(jié),,,8751H,,,H MOS,,,EPROM（4K）,,,128字節(jié),,,80C51,,,CHMOS,,,ROM （4K）,,,128字節(jié),,,80C31,,,CHMOS,,,無,,,128字節(jié),,,8051,,,H MOS,,,ROM （8K）,,,256字節(jié),,,8031,,,H MOS,,,無,,,256字節(jié),,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1,．,4,單片機的應用,,,一、 單片機在儀器儀表中的應用,,二、 單片機在機電一體化中的應用,,三、 單片機在智能接口和多機系統(tǒng)中的應用,,四、

6、單片機在生活中的應用,,,,,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],第 二 章,,MCS-51單片機的結構和原理,本章主要介紹MCS-51系列的8051的基本結構、工作原理、存儲器結構、P,0,、P,1,、P,2,、P,3,四個I/O口的基本工作原理和操作特點。單片機的各種工作方式、單片機的時序等。,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．1 MCS-51單片機的結構原理,一、 8051單片機的結構,圖 2?1 MCS-51單片機的基本結構,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 8051單片機的內部結構和工作原理,,8051單片機的內部結構框圖如圖 2?2 所示

7、，下面分別進行介紹：,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,圖,2?2 8051,的內部結構框圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,圖,2?3 8051,存儲器組織結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],字節(jié)地址,,位 地 址,,,,2FH,,2EH,,2DH,,2CH,,2BH,,2AH,,29H,,28H,,27H,,26H,,25H,,24H,,23H,,22H,,21H,,20H,,,,,,,,,,,,D,7,,,D,6,,,D,5,,,D,4,,,D,3,,,D,2,,,D,1,,,D,0,,,7FH,,,7EH,,,7DH,,

8、,7CH,,,7BH,,,7AH,,,79H,,,78H,,,77H,,,76H,,,75H,,,74H,,,73H,,,72H,,,71H,,,70H,,,6FH,,,6EH,,,6DH,,,6CH,,,6BH,,,6AH,,,69H,,,68H,,,67H,,,66H,,,65H,,,64H,,,63H,,,62H,,,61H,,,60H,,,5FH,,,5EH,,,5DH,,,5CH,,,5BH,,,5AH,,,59H,,,58H,,,57H,,,56H,,,55H,,,54H,,,53H,,,52H,,,51H,,,50H,,,4FH,,,4EH,,,4DH,,,4CH,,,4BH,,

9、,4AH,,,49H,,,48H,,,47H,,,46H,,,45H,,,44H,,,43H,,,42H,,,41H,,,40H,,,3FH,,,3EH,,,3DH,,,3CH,,,3BH,,,3AH,,,39H,,,38H,,,37H,,,36H,,,35H,,,34H,,,33H,,,32H,,,31H,,,30H,,,2FH,,,2EH,,,2DH,,,2CH,,,2BH,,,2AH,,,29H,,,28H,,,27H,,,26H,,,25H,,,24H,,,23H,,,22H,,,21H,,,20H,,,1FH,,,1EH,,,1DH,,,1CH,,,1BH,,,1AH,,,19H,,

10、,18H,,,17H,,,16H,,,15H,,,14H,,,13H,,,12H,,,11H,,,10H,,,0FH,,,0EH,,,0DH,,,0CH,,,0BH,,,0AH,,,09H,,,08H,,,07H,,,06H,,,05H,,,04H,,,03H,,,02H,,,01H,,,00H,,,圖,2?4 8051,內部,RAM,位地址區(qū),,圖,2?4 8051,內部,RAM,位地址區(qū),,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],表格,2?2,特殊功能寄存器表,,符號,,,單元地址,,,名稱,,,位地址,,,符號,,,地址,,,* ACC,,,E0H,,,累加器,,,ACC.7～AC

11、C.0,,,E7H～E0H,,,* B,,,F0H,,,乘法寄存器,,,B.7～B.0,,,F7H～F0H,,,* PSW,,,D0H,,,程序狀態(tài)字,,,PSW.7～PSW.0,,,D7H～D0H,,,SP,,,81H,,,堆棧指針,,,,,,,,,DPL,,,82H,,,數(shù)據(jù)存儲器指針(低8位),,,,,,,,,DPH,,,83H,,,數(shù)據(jù)存儲器指針(高8位),,,,,,,,,* IE,,,A8H,,,中斷允許控制器,,,IE.7～IE.0,,,AFH～A8H,,,* IP,,,B8H,,,中斷優(yōu)先控制器,,,IP.7～IP.0,,,BFH～B8H,,,* P,0,,,80H,,,通道0,

12、,,P,0.7,～P,0.0,,,87H～80H,,,* P,1,,,90H,,,通道1,,,P,1.7,～P,1.0,,,97H～90H,,,* P,2,,,A0H,,,通道2,,,P,2.7,～P,2.0,,,A7H～A0H,,,* P,3,,,B0H,,,通道3,,,P,3.7,～P,3.0,,,B7H～B0H,,,PCON,,,87H,,,電源控制及波特率選擇,,,,,,,,,* SCON,,,98H,,,串行口控制,,,SCON.7～SCON.0,,,9FH～98H,,,SBUF,,,99H,,,串行數(shù)據(jù)緩沖器,,,,,,,,,* TCON,,,88H,,,定時控制,,,TCON.7

13、～TCON.0,,,8FH～88H,,,TMOD,,,89H,,,定時器方式選擇,,,,,,,,,TL,0,,,8AH,,,定時器0低8位,,,,,,,,,TL,1,,,8BH,,,定時器1低8位,,,,,,,,,TH,0,,,8CH,,,定時器0高8位,,,,,,,,,TH,1,,,8DH,,,定時器1高8位,,,,,,,,,,*:可位尋址的特殊功能寄存器,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,圖,2?5 P,0,口的位結構,,（1） P,0,口位的結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],（2） P,1,口位的結構,,,圖,2?6 P,1,口的位結構,,圖,2?6 P

14、,1,口的位結構,,圖,2?6 P,1,口的位結構,,圖,2?6 P,1,口的位結構,,圖,2?6 P,1,口的位結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],（3） P,2,口的位結構,,,圖,2?7 P,2,口的結構圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],（4） P,3,口的位結構,,,圖,2?8 P,3,口的結構圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],（4） P,3,口的位結構,,圖,2?8 P,3,口的結構圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],表格,2?3 P,3,口的第二功能表,,I/O口,,,第二功能,,,注 釋,,,P,3.0,,,R

15、XD,,,串行口數(shù)據(jù)接收端,,,P,3.1,,,TXD,,,串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端,,,P,3.2,,,INT(————),0,,,外部中斷請求0,,,P,3.3,,,INT(————),1,,,外部中斷請求1,,,P,3.4,,,T,0,,,定時/計數(shù)器0,,,P,3.5,,,T,1,,,定時/計數(shù)器1,,,P,3.6,,,WR(———),,,外部RAM寫信號,,,P,3.7,,,RD(———),,,外部RAM讀信號,,,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],一、 時鐘周期、機器周期和指令周期,,圖,2-9,基本定時時序關系,,2,．,2 MCS-51,單片機的時序,,單片微型計算機原

16、理及其應用電子教案[1],1．時鐘周期,,,圖 2?10 MCS-51的取指/執(zhí)行時序,2．機器周期,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,3．指令周期,,二、 MCS-51單片機指令的取指和執(zhí)行的時序,,三、 訪問外部ROM和RAM的時序,,,圖,2?11,訪問外部,ROM,的時序,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1．訪問外部ROM的時序,,2．訪問外部RAM的時序,,,圖 2?12 訪問外部RAM的時序,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．3 MCS-51單片機的時鐘和復位電路,,一、 時鐘電路,,,圖 2?13 MCS-51時鐘接法,單片微型計算機原理及

17、其應用電子教案[1],1．內部振蕩器方式,,2．外部時鐘方式,,二、 復位電路及復位狀態(tài),,1．內部復位電路,,,圖 2?14 8051復位電路結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．外部復位電路,,,圖,2?15,復位電路,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],3．,復位狀態(tài),,,,表格,2?4,各專用寄存器的復位值,,專用寄存器,,,復位值,,,PC,,,0000H,,,ACC,,,00H,,,B,,,00H,,,PSW,,,00H,,,SP,,,07H,,,DPTR,,,0000H,,,P,0,～P,3,,,FFH,,,IP,,,XXX00000B,,,IE,,,0

18、XX00000B,,,TMOD,,,00H,,,TCON,,,00H,,,TH0,,,00H,,,TL0,,,00H,,,TH1,,,00H,,,TL1,,,00H,,,SCON,,,00H,,,SBUF,,,不定,,,PCON(CHMOS),,,0XXX0000B,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．4 MCS-51單片機的低功耗工作方式,,一、 電源控制寄存器PCON,,,,,,PCON,,,,,,,,,,,D,7,,,D,6,,,D,5,,,D,4,,,D,3,,,D,2,,,D,1,,,D,0,,,SMOD,,,—,,,—,,,—,,,GF1,,,GF0,,,FD,,

19、,IDL,,,三、 掉電方式,,二、 等待工作方式,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],第三章 MSC-51 單片機的指令系統(tǒng),3,．,1,指令系統(tǒng)概述,,一、 機器碼指令與匯編語言指令,,機器碼指令：,,匯編語言指令：,,二、 指令格式,匯編語言格式為：[標號：] 操作碼助記符 [目的操作數(shù)，] [源操作數(shù)] [；注釋],,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,,,,,,單字節(jié)指令,,雙字節(jié)指令,,三字節(jié)指令,,操作碼 24H,,,操作數(shù) 22H,,,,INC A ADD A，#22H MOV 5EH

20、，4FH,,操作碼 04H,,,,操作碼 85H,,,源操作數(shù) 4FH,,,目的操作數(shù) 5EH,,,,,,,,圖,3-1,機器碼指令格式,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],3．2 尋址方式,,一、 寄存器尋址,,二、 直接尋址,,三、 立即尋址,,四、 寄存器間接尋址,,五、 變址尋址,,六、 相對尋址,,七、 位尋址,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,3,．,3 MSC-51,單片機的指令系統(tǒng),,,,按照指令的功能，可以把MSC-51的111條指令分成五類：,,l,,數(shù)據(jù)傳送類指令（29條）,,l,,算術運算類指令（24條）,,l,,邏輯操作類

21、指令（24條）,,l,,控制轉移類指令（17條）,,l,,位操作類指令 （17條）,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,圖 3-2 相對尋址過程,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,第四章 MCS-51單片機的應用程序設計,,,圖 4-1 基本程序結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．1 運算程序,,一、 多字節(jié)數(shù)加法,,1．,多字節(jié)無符號數(shù)加法,,CLR C,,MOV R,0,，#40H ；指向加數(shù)最低位,,MOV R,1,，#5OH ；指向另一加數(shù)最低位,,MOV R,2,，#04H ；字節(jié)數(shù)作計數(shù)初值,,LOOP1：MO

22、V A，@R,0,；取被加數(shù),,ADDC A，@R,1,；兩數(shù)相加，帶進位,,MOV @R,0,，A,,INC R,0,；修改地址,,INC R,1,,DJNZ R,2,，LOOPl ；未加完轉LOOP1,,JNC LOOP2 ；無進位轉LOOP2,,MOV @R,0,，#01H,,LOOP2：DEC R,0,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．多字節(jié)有符號數(shù)加法,MOV A，R,0,；復制保存地址指針,,MOV R,2,，A,,MOV A，R,３,,MOV R,7,，A,,CLR C,,LOOP1：MOV A，@R,0,,ADDC A，@R,1,；相

23、加,,MOV @R,0,，A,,INC R,0,,INC R,1,；地址指針加1,,DJNZ R,7,，LOOP1,,JB OV，ERR ；若溢出，轉溢出處理,,DEC R,0,,MOV A，@R,0,,JNB E7H，LOOP2,,SETB 07H ；和值為負,置位標志,,LOOP2：MOV A，R,2,；恢復地址指針,,MOV R,0,，A,,RET,,┇,,ERR：┇ ；溢出處理,,RET,,SDADD：CLR 07H ；標志位清零,,圖,4-3,多字節(jié)有符號數(shù)加法程序流程圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 多字節(jié)數(shù)減法,M

24、OV R,0,，#40H ；指向被減數(shù)最低位,,MOV R,1,，#5OH ；指向減數(shù)最低位,,MOV R,2,，#04H ；字節(jié)數(shù),,CLR C,,LOOP1：MOV A，@R,0,,SUBB A，@R,1,；完成一個字節(jié)的減法運算,,MOV @R,0,，A,,INC R,0,,INC R,1,,DJNZ R,2,，LOOP1,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 多字節(jié)十進制數(shù)(BCD碼)加法,,,,圖,4-4 BCD,碼多字節(jié)加法程序流程圖,,,,,,,,BCDADD：MOV 20H，R,0,,MOV 23H，R,３,,CLR C,,LOO

25、P0： MOV A，@R,0,；取被加數(shù),,ADDC A，@R,1,；兩數(shù)相加,,DA A ；十進制調整,,MOV @R,0,，A,,INC R,0,；指針加1,,INC R,1,,,DJNZ R,３,，LOOP0 ；作完加法否,,MOV R2. #23H,,JNC RETURN ；有無進位,,MOV@ R,0,，#01H,,INC R,３,,RETURN：MOV R,0,，#20H,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],四、 多字節(jié)數(shù)乘法,,ZHENFA: MOV A，R,0,,MOV B，R,1,,MUL AB ；

26、(R,1,)*(R,0,),,MOV R,３,，A ；積的低位送到R,３,,MOV R,4,，B ；積的高位送到R,4,,MOV A，R,0,,MOV B，R,2,,MUL AB ；(R,2,)*（R,0,）,,ADD A，R,4,；(R,1,)*(R,0,)的高位加(R,2,)*(R,0,)的低位,,MOV R,4,，A ；結果送R,4,，進位在CY中,,MOV A，B,,ADDC A，#OOH；(R,2,)*(R,0,)的高位加低位來的進位,,MOV R,５,，A ；結果送R,５,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],五、 多字節(jié)數(shù)除法,,

27、,,DV: MOV R,7,,#08H ；設計數(shù)初值,,DVl: CLR C,,MOV A，R,５,,RLC A,,MOV R,５,，A,,MOV A，R,6,,RLC A ；將(R,6,)、(R,５,)左移一位,,MOV 07H，C ；將移出的一位送07H位保存,,CLR C,,圖,4-5,除法程序流程圖,,SUBB A，R,2,；余數(shù)(高位)減除數(shù),,JB O7H，GOU ；若標志位為1，說明夠減,,JNC GOU ；無借位也說明夠減,,ADD A，R,2,；否則，恢復余數(shù),,AJMP DV2,,GOU:INC R,５,；商上1,,D

28、V2:MOV R,6,，A ；保存余數(shù)(高位),,DJNZ R,7,，DVl,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],一、,,數(shù)據(jù)的拼拆,4．2 數(shù)據(jù)的拼拆和轉換,,例4-7 設在30H和31H單元中各有一個8位數(shù)據(jù):,,(30H)=x,7,x,6,x,５,x,4,x,３,x,2,x,1,x,0,,(3lH)=y,7,y,6,y,５,y,4,y,３,y,2,y,1,y,0,,現(xiàn)在要從30H單元中取出低5位，并從31H單元中取出低3位完成拼裝，,,拼裝結果送40H單元保存，并且規(guī)定:,,(40H)=y,2,y,1,y,0,x,4,x,３,x,2,x,1,x,0,,解：

29、利用邏輯指令ANL、ORL來完成數(shù)據(jù)的拼拆，程序清單如下：,,MOV 4OH，3OH ；將x,7,～x,0,傳送到40H單元,,ANL 4OH，#000111llB ；將高3位屏蔽掉,,MOV A，31H ；將y,7,～y,0,傳送到累加器中,,SWAP A ；將A的內容左移4次,,RL A ；y,2,～y,0,移到高3位,,ANL A，#111000OOB ；將低5位屏蔽掉,,ORL 4OH，A ；完成拼裝任務,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 數(shù)據(jù)的轉換,,1．AS

30、CII碼與二進制數(shù)的互相轉換,,例4-10 編程實現(xiàn)十六進制數(shù)表示的ASC1I代碼轉換成4位二進制數(shù)（1位十六進制數(shù)）。,,解：對于這種轉換，只要注意到下述關系便不難編寫出轉換程序:,,“字符0”~“字符9”的ASCII碼值為“30H”~“39H”，它們與30H之差恰好為“00H”~“09H”，,,結果均＜0AH。,,“字符A”~“字符F”的ASCII碼值為“41H”~“46H”，它們各自減去37H后恰好為“0AH”~“0FH”，,,結果>0AH。,,根據(jù)這個關系可以編出轉換程序如下，程序以R,1,作為入口和出口。,,ASCHIN:MOV A，R,1,；取操作數(shù),,CLR C

31、 ；清進位標志位C,,SUBB A，#30H ；ASCII碼減去30H，實現(xiàn)0-9的轉換,,MOV R,1,，A ；暫存結果,,SUBB A，#0AH ；結果是否>9?,,JC LOOP ；若≤9則轉換正確,,XCH A，R,1,,SUBB A，#07H ；若>9則減37H,,MOV R,1,，A,,LOOP: RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．BCD碼與二進制數(shù)的轉換,,,圖,4-6 BCD,碼（十進制）轉換成二進制數(shù)程序流程圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],程序清單如下：,,MAIN：MOV A，R,５,,MOV

32、 R,2,，A ；給子程序入口參數(shù),,ACALL BCDBIN ；調用子程序,,MOV B，#64H,,MUL AB,,MOV R,6,，A,,XCH A，B,,MOV R,５,，A,,MOV A，R,4,,MOV R,2,，A,,ACALL BCDBIN ；調用子程序,,ADD A，R,6,,MOV R,4,，A,,MOV A，R,５,,ADDC A，#00H,,MOV R,５,，A,,RET,,子程序如下：,,BCDBIN：MOV A，R,2,,ANL A，#0F0H ；取高位BCD碼，屏蔽低4位,,SWAP A,,MOV B，#0AH,,MUL AB,,MOV

33、 R,３,，A,,MOV A，R,2,,ANL A，#0FH,,ADD A，R,3,；加低位BCD碼,,MOV R,2,，A,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．3 查表程序,使用MOVC A，@A+DPTR指令來查表，程序清單如下：,,MOV DPTR，#BS ；子程序入口地址表首址,,RL A ；鍵碼值乘以２,,MOV R,2,，A ；暫存Ａ,,MOVC A，@A+DPTR ；取得入口地址低位,,PUSH A ；進棧暫存,,INC A,,MOVC A，@A+DPTR ；取得入口地址高位

34、,,MOV DPH，A,,POP DPL,,CLR A,,JMP @A+DPTR ；轉向鍵處理子程序,,BS： DB RK,0,L ；處理子程序入口地址表,,DB RK,0,H,,DB RK,1,L,,DB RK,1,H,,DB RK,2,L,,DB RK,2,H,,┇ ┇,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．4 散轉程序,,一、 采用轉移指令表的散轉程序,,例4-17 編出要求根據(jù)R,３,的內容轉向各個操作程序的程序。即當,,(R,３,)=0，轉向OPRO,,(R,３,)=1，轉向OPRl,,…,,(R,３,)=n，轉向OPRn,,解：程

35、序清單如下：,,MOV A，R,３,,RL A ；分支序號值乘2,,MOV DPTR ，#BRTABL ；轉移指令表首址,,JMP @A+DPTR ；轉向形成的散轉地址,,BRTABL：AJMP OPR0 ；轉移指令表,,AJMP OPR1,,…,,AJMP OPRn,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 采用地址偏移量表的散轉程序,,例4-19 編出能按R,６,的內容轉向5個操作程序的程序。其對應關系如下：,,OPRD0：操作程序0,,OPRD1：操作程序1,,OPRD2：操作程序2,,OPRD3：操作程序3,,OPR

36、D4：操作程序4,,解：程序清單如下:,,MOV A，R,６,,MOV DPTR，#TAB3 ；指向地址偏移量表首址,,MOVC A，@A+DPTR ；散轉點入口地址在A中,,JMP @A+DPTR ；轉向相應的操作程序入口,,TAB3: DB OPRDO-TAB3 ；地址偏移量表,,DB OPRDl-TAB3,,DB OPRD2-TAB3,,DB OPRD3-TAB3,,DB OPRD4-TAB3,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 采用轉向地址表的散轉程序,,例4-20 編程：要求根據(jù)R,６,的內容轉向相應的操作程序中去。設備操作程序的轉向地址分別為OP

37、RD0，,,OPRDl，… OPRDn。,,解：程序清單如下:,,MOV DPTR，#BRTABL ；指向轉向地址表,,MOV A，R,６,,ADD A，R,６,；(A)←(R,６,)*2,,JNC NAND；,,INC DPH ；(R,６,)*2的進位加到DPH,,NAND：MOV R,３,，A ；暫存變址值,,MOVC A，@A+DPTR ；取轉向地址高8位,,XCH A，R,３,,INC A,,MOVC A，@A+DPTR ；取轉向地址低8位,,MOV DPL，A ；轉向地址在DPTR中,,MOV DPH，

38、R,３,,CLR A,,JMP @A+DPTR ；轉向相應的操作程序,,BRTABL：DW OPRDO ；轉向地址表,,DW OPRD1,,┆,,DW OPRDn,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],四、 采用“RET”指令的散轉程序,,例4-21 編出能根據(jù)R,６,的內容轉向各個操作程序的程序。設該操作程序的轉向地址分別為OPRD0，,,OPRDl，… OPRDn。,,解：程序清單如下：,,MOV DPTR，#TAB3 ；指向轉移地址表,,MOV A，R,６,,ADD A，R,６,,JNC NAND,,INC DPH,,NAND：MOV R

39、,７,，A,,MOVC A，@A+DPTR ；取轉向地址高8位,,XCH A，R,７,,INC A,,MOVC A，@A+DPTR ；取轉向地址低8位,,PUSH A ；轉向地址入棧,,MOV A，R,７,,PUSH A,,RET ；轉向操作程序,,TAB3：DW OPRD0 ；轉向地址表,,DW OPRDl,,┇,,DW OPRDn,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．5 I/O端口控制程序,,例4-22 試編出能模擬圖4-9中電路的程序,。,,,,ORG 0200H,,D BIT 00H,

40、,E BIT 01H,,G BIT 02H,,LOOP1：ORL P,1,，#08H ；準備P,1.3,輸入,,LOOP2：MOV C，P,1.3,；檢測K3狀態(tài),,JC LOOP2 ；若未準備好（K3斷），則LOOP2,,ORL P,1,，#03H ；若準備好，則準備輸入P,1.0,和P,1.1,狀態(tài),,MOV C，P,1.0,；輸入K0狀態(tài),,MOV D，C ；送入D,,MOV C，P,1.1,；輸入K1狀態(tài),,MOV E，C ；送入E,,ANL C，D ；D∧E送C,,MOV G，C ；送入

41、G,,MOV C，E,,ORL C，D ；D∨E送C,,ANL C，/G ；（D∨E）∧（D∧E）,,MOV P,1.2,，C ；輸出結果,,SJMP LOOP1 ；準備下次模擬,,END,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．6 子程序調用時的參數(shù)傳遞方法,,一、 通過寄存器或片內RAM傳遞參數(shù),,例4-23 利用通過寄存器或片內RAM傳遞參數(shù)這種方法編出調用SUBRT子程序的主程序。,,解：應該是:,,MAIN :MOV R,0,，#30H ；傳送RAM數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址,,MOV R,7,，#0AH ；傳送R

42、AM數(shù)據(jù)區(qū)的長度,,ACALL SUBRT ；調用清零子程序,,SJMP $ ；結束,,SUBRT:MOV A，#00H ；清零子程序,,LOOP：MOV ＠R,0,，A,,INC R,0,,DJNZ R,7,，LOOP,,RET,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 通過堆棧傳遞參數(shù),例4-25 在HEX單元存有兩個十六進制數(shù)，試編程分別把它們轉換成ASCII碼存入ASC和ASC+1單元。,,解：本題子程序采用查表方法完成一個十六進制數(shù)的ASCII碼轉換，主程序完成入口參數(shù)的傳遞和子程序的兩次調用，以滿足題目要求。程序清單為：,,ORG 1200H,

43、,PUSH HEX ；入口參數(shù)壓棧,,ACALL HASC ；求低位十六進制數(shù)的ASCII碼,,POP ASC ；出口參數(shù)存入ASC,,MOV A，HEX ；十六進制數(shù)送A,,SWAP A ；高位十六進制數(shù)送低4位,,PUSH ACC ；入口參數(shù)壓棧,,ACALL HASC ；求高位十六進制數(shù)的ASCII碼,,POP ASC+1 ；出口參數(shù)送ASC+1,,SJMP $ ；原地踏步，結束,,HASC：DEC SP,,DEC SP ；入口參

44、數(shù)地址送SP,,POP ACC ；入口參數(shù)送A,,ANL A，#0FH ；取出入口參數(shù)低4位,,ADD A，#07H ；地址調整,,MOVC A，@A+PC ；查相應ASCII碼,,PUSH ACC ；出口參數(shù)壓棧,,INC SP,,INC SP ；SP指向斷點地址高8位,,RET ；返回主程序,,ASCTABL：DB ‘0’，‘1’，‘2’，‘3’，‘4’，‘5’，‘6’，‘7’,,DB ‘8’，‘9’，‘A’，‘B’，‘C’，‘D’，‘E’，‘F’,,END,,單片微型計算機原理及其應

45、用電子教案[1],三、 利用指針寄存器傳遞參數(shù),,例4-26 編出能實現(xiàn)打印THIS IS AN EXAMPLE的程序。,,解：將要打印的字符及代碼不是放在調用指令之前，而是緊跟在調用指令之后。,,主程序：,,MAIN： …,,ACALL PRINT ；調用打印子程序,,DB‘THIS IS AN EXAMPLE' ；要打印的字符及代碼,,DB OAH，ODH，OOH,,NEXT： …,,子程序：,,PRINT：POP DPH ；把調用指令下面字節(jié)的地址彈出，作為數(shù)據(jù)指針,,POP DPL,,PPPl： MOV

46、 A，#OOH,,MOVC A，@A+DPTR ；取出欲打印的字符,,INC DPTR,,JZ PPPEND ；判斷是否為結束字符,,PPP2： ；打印程序,,SJMP PPPl ；未完，繼續(xù)打印,,PPPEND：JMP @A+DPTR ；指向主程序NEXT處，取代返回指令,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,第五章 定時/計數(shù)器,,,5．1 定時/計數(shù)的結構及工作原理,,一、 定時/計數(shù)器的結構和原理,,,1．定時/計數(shù)器的

47、結構,,,圖,5?1 TMOD,、,TCON,與,T,0,、,T,1,的結構框圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],2．定時/計數(shù)器的原理,,,圖 5?2 定時/計數(shù)器的結構框圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 定時/計數(shù)器方式寄存器TMOD,,,表格,5?1,方式選擇位意義,,M,1,M,0,,,工作方式,,,功 能 說 明,,,0 0,,,方式0,,,13位計數(shù)器,,,0 1,,,方式1,,,16位計數(shù)器,,,1 0,,,方式2,,,自動再裝入8位計數(shù)器,,,1 1,,,方式3,,,定時器0：分成兩個8位計數(shù)器,,定時器1：停止計數(shù),,

48、,,TMOD格式如下,：,,定時器1,,定時器0,,,,,,,,TMOD,,,,,,,,,,,,,,D,7,,,D,6,,,D,5,,,D,4,,,D,3,,,D,2,,,D,1,,,D,0,,,GATE,,,C/,T(—),,,M,1,,,M,0,,,GATE,,,C/,T(—),,,M,1,,,M,0,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 定時控制寄存器TCON,,,定時器控制字TCON的格式如下,：,,,,TCON,,8FH,,,8EH,,,8DH,,,8CH,,,8BH,,,8AH,,,89H,,,88H,,,TF,1,,,TR,1,,,TF,0,,,TR,0,,,IE,

49、1,,,IT,1,,,IE,0,,,IT,0,,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],5．2 定時/計數(shù)器的工作方式,,一、 方式0,,,當M,1,M,0,兩位為00時，定時/計數(shù)器被選為工作方式0，其邏輯結構如圖 5?3 所示。,,,圖,5?3 T,0,(,或,T,1,),方式,0,結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 方式1,,,圖,5?4 T,0,(,或,T,1,),方式,1,結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 方式2,,,圖,5?5 T,0,(,或,T,1,),方式,1,結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 方式

50、2,,,圖 5?6 T,0,(或T,1,)方式2結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],四、 方式3,,,圖,5?7 T,0,方式,3,下和,T,1,結構,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],一、 方式0、方式1的應用,,例5-1 選擇T,1,方式0用于定時，在P,1。1,輸出周期為1ms的方波，晶振f,osc,=6MHZ。,,根據(jù)題意，只要使P,1。1,每隔500μs取反一次即可得到1ms方波，因而T1的定時時間為,500μs。,,將T,1,設為定時方式0：GATE=0，C/T(—)=0，M,1,M,0,=00；T,0,不用可為任意，只要不使其進入方式3，一般取0即可

51、。故TMOD=00H。系統(tǒng)復位后TMOD為0，所以不必對TMOD置初值。下面計算500μs定時T,1,的初值：,,機器周期 T=12/f,osc,=12/6×10,6,=2μs,,設初值為X則： （2,13,－X）×2×10,－6,s =500×10,－6,s,,X=7942D=1111100000110B=1F06H,,因為在作13位計數(shù)器用時，TL,1,高3位未用，應寫0，X的低5位裝入TL,1,的低5位，所以TL,1,=06H；X的高8位應裝入TH,1,，所以TH,1,=F8H。,,源程序如下：,,,,,,,,,,,,MOV,,TL,1,，#06H,,；給TL,1

52、,置初值,,,,MOV,,TH,1,，#F8H,,；給TH,1,置初值,,,,SETB,,TR,1,,；啟動T,1,,LP1：,,JBC,,TF,1,，LP2,,；查詢計數(shù)溢出否,,,,AJMP,,LP1,,,,LP2：,,MOV,,TL,1,，06H,,；重裝初值,,,,MOV,,TH,1,，F(xiàn)8H,,,,,,CPL,,P,1。1,,；輸出取反,,,,AJMP,,LP1,,；重復循環(huán),,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 方式2的應用,,,例5-2 用定時器1方式2計數(shù)，要求每計滿100次，將P,1。0,取反。,,根據(jù)題意，外部計數(shù)信號由T,1,（P,3.5,）引腳輸入，每跳變

53、一次計數(shù)器加1，由程序查詢TF,1,。方式2有自動重裝初值的功能，初始化后不必再置初值。,,初值 X=2,8,－100=156D=9CH,,TH,1,=TL,1,=9CH,,TMOD=60H,,源程序如下：,,,,MOV,,TMOD，#60H,,；設置T,1,為方式2,,,,MOV,,TL,1,，#9CH,,；置初值,,,,MOV,,TH,1,，#9CH,,,,,,SETB,,TR,1,,；啟動T,1,,DEL：,,JBC,,TF,1,，REP,,；查詢計數(shù)溢出,,,,AJMP,,DEL,,,,REP：,,CPL,,P,1。0,,；輸出取反,,,,AJMP,,DEL,,,,單片微型計算機原理

54、及其應用電子教案[1],三、 門控位的應用,,,圖,5?8,外部正脈沖寬度測量,,例5-3 利用T,0,門控位測試INT,0,引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上,。,,根據(jù)要求可這樣設計程序：將T,0,設定為方式1，GATE設為1，置TR,0,為1。一旦INT,0,（P,3。2,） 引腳上出現(xiàn)高電平即開始計數(shù)，直至出現(xiàn)低電平，停止計數(shù)，然后讀取T,0,的計數(shù)值并顯示。,,測試過程如下：,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],源程序如下：,,BEGIN：,,MOV,,TMOD，# O9H,,；T,0,工作于方式1，GATE置1,,,,MO

55、V,,TL,0,，#00H,,,,,,MOV,,TH,0,；#00H,,,,WAIT1：,,JB,,P,3。2,，WAIT1,,；等待INT,0,變低,,,,SETB,,TR,0,,；啟動T,0,,WAIT2：,,JNB,,P,3。2,，WAIT2,,；等待正脈沖到,,WAIT3：,,JB,,P,3。2,，WAIT3,,；等待INT,0,變低,,,,CLR,,TR,0,,；停止T,0,計數(shù),,,,MOV,,R,0,，#DISBUF,,；顯示緩沖區(qū)首地址送R,0,,,,MOV,,A，TL,0,,；機器周期的存放格式為低位占低地址，高位占高地址，連續(xù)4個顯示緩沖單元,,,,XCHD,,A，@R,0

56、,,,,,,INC,,R,0,,,,,,SWAP,,A,,,,,,XCHD,,A，@R,0,,,,,,INC,,R,0,,,,,,MOV,,A，TH,0,,,,,,XCHD,,A，@R,0,,,,,,INC,,R,0,,,,,,SWAP,,A,,,,,,XCHD,,A，@R,0,,,,DIS：,,LCALL,,DISUP,,；長調用顯示子程序,,,,AJMP,,DIS,,；重復顯示機器周期數(shù),,由于定時方式1的16位計數(shù)長度有限，被測脈沖高電平寬度只能小于65536個機器周期。,,源程序如下,：,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],第六章?????????? MCS-51單片機的系統(tǒng)擴

57、展,,6,．,1 MCS-51,單片機的引腳定義及最小應用系統(tǒng),,,一、 8051的引腳定義及功能,,圖,6?1 MCS-51,的引腳圖及功能分類圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 MCS-51單片機最小應用系統(tǒng),,,圖,6?2 8051/8751,最小應用系統(tǒng),,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],6．2 MCS-51單片機外部存儲器的擴展,,一、 外部程序存儲器的擴展及取指過程,,,圖 6?3 外部程序存儲器一般連接方法,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1．,程序存儲器的一般連接方式,,,圖,6-4,擴展,8K,字節(jié)程序存儲器的連線圖,,單片微型

58、計算機原理及其應用電子教案[1],2．,典型EPROM擴展電路,,3．,程序存儲器E,2,PROM的擴展,,,圖,6-5 E,2,PROM,作為程序存儲器的擴展圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 數(shù)據(jù)存儲器的擴展,,,圖,6-6,擴展,2KB,數(shù)據(jù)存儲器的線路圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1,．數(shù)據(jù)存儲器一般的擴展方法,,2．,常用數(shù)據(jù)存儲器的擴展電路,,三、 綜合擴展實例,,,圖,6-7,擴展,16KB RAM,和,16KB EPROM,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,6．3 并行I/O口的擴展,,一、 簡單I/O口的擴展,,,圖,6-8

59、,簡單,I/O,接口擴展電路,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 可編程I/O口的擴展,,,圖,6?9 8155,的結構和引腳,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],表格,6?1 8155,口地址分布,,AD,0,~AD,7,,,選 中 寄 存 器,,,A,7,A,6,A,5,A,4,A,3,,,A,2,,,A,1,,,A,0,,,× × × × ×,,,0,,,0,,,0,,,內部命令寄存器,,,× × × × ×,,,0,,,0,,,1,,,通用I/O口A寄存器,,,× × × × ×,,,0,,,1,,,0,,,通用I/O口B寄存器

60、,,,× × × × ×,,,0,,,1,,,1,,,口C：通用I/O口或控制口,,,× × × × ×,,,1,,,0,,,0,,,定時/計數(shù)器的低8位寄存器,,,× × × × ×,,,1,,,0,,,1,,,定時/計數(shù)器的高8位寄存器,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],3．,8155與單片機的連接,,,表格,6?2 8155,的,RAM,和,I/O,口地址分配,,P,2.4,,,P,2.3,,,選擇,,,地 址,,,0,,,0,,,RAM,,,E700H～E7FFH (256B),,,0,,,1,,,I/O口,,,EF00H 命令口/狀態(tài)口,,

61、,EF01H 通用I/O口A,,,EF02H 通用I/O口B,,,EF03H 口C,,,EF04H 計數(shù)值低8位,,,EF05H 計數(shù)值高8位和計數(shù)方式,,,,圖,6?10,擴展一片,8155,的基本方案,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],4．8155片內RAM的使用,,OK： … ；和為0，讀/寫正確,,（1）命令寄存器的用法,,表格,6?3 C,口工作方式,,方式,,位,,,ALTI,,,ALT2,,,ALT3,,,ALT4,,,PC,0,,,輸入方式,,,輸出方式,,,AINTR（A口中斷）,,,AINTR（A口中斷）,,,PC

62、,1,,,ABF（A口緩沖器滿）,,,ABF（A口緩沖器滿）,,,PC,2,,,ASTB（A口選通）,,,ASTB（A口選通）,,,PC,3,,,輸出方式,,,BINTR（B口中斷）,,,PC,4,,,BBF（B口緩沖器滿）,,,PC,5,,,BSTB（B口選通）,,,備注,,,A口B口為基本I/O口,,,A口B口為基本I/O口,,,A口為選通輸入方式,,B口為基本I/O口,,,A口、B口為選通,,輸入/輸出方式,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,圖,6?12 8155,方式,4,的邏輯結構圖,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],,,,,,,,,,,,,,,,,6．,

63、作定時/計數(shù)器用,,,,,,,,,,表,6-4 8155,定時器輸出方式,,,,,,,,,M,2,M,1,,,方 式,,,定時器輸出方波,,,0 0,,,單個方波,,,,,0 1,,,連續(xù)方波,,,,,1 0,,,在終止計數(shù)時輸出單個脈沖,,,,,1 1,,,連續(xù)脈沖,,,,,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],第七章,,MCS-51系統(tǒng)的串行接口,,7．1 串行通訊概述,,一、 串行通訊的兩種基本方式,,1．,異步傳送方式,,,,,,,第n個字符(一串行幀),,n+1,,n-1,,,,…,,,P,,,1,,,0,,,D0,,,D1,,,D2,,,D3,,

64、,D4,,,D5,,,D6,,,D7,,,P,,,1,,,0,,,D0,,,…,,,,,,起始位,,,數(shù) 據(jù) 位,,,校驗位 停止位,,,,,,,圖,7-2,異步通訊的幀格式,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],開始,,,,,,,,,,,,結束,,,同步字符,,,同步字符,,,數(shù)據(jù)段,,,CRC字符,#,1,,,CRC字符,#,2,,,圖,7-3,同步傳送方式,,二、 波特率,,,圖 7-4 串行通訊的制式,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],三、 數(shù)據(jù)傳送的方向,,1．,單工制式,(Simplex),,2．,半雙工制式,(Half Duplex),,3．,全雙工(

65、Full-duplex)制式,,7．2 MCS-51單片機的串行接口,,一、 MCS-51串行口結構,,,圖 7-5 MCS-51串行口組成示意,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],1．串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF,,2．,串行口控制寄存器SCON,,,見表格7-1,,SM0,,位地址,,,9F,,,9E,,,9D,,,9C,,,9B,,,9A,,,99,,,98,,,SCON,,,,,SM1,,,SM2,,,REN,,,TB8,,,RB8,,,TI,,,RI,,,,,,接收中斷標志,,,發(fā)送中斷標志,,,接收數(shù)據(jù)第9位,,,發(fā)送數(shù)據(jù)第9位,,,接收控制,,,0：禁止接收,,1：允許接

66、收,,,多機通信,,,0：單機對單機,,1：多機通信,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,圖,7-6,串行口控制寄存器,SCON,,圖,7-6,串行口控制寄存器,SCON,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],3．,特殊功能寄存器PCON,,,PCON主要是為CHMOS型單片機的電源控制設置的專用寄存器，單元地址為87H，不能位尋址。其格式如,,,圖 7-7 所示。,,SMOD,,,—,,,—,,,—,,,GF1,,,GF0,,,PD,,,IDL,,,,,,通用標志位,,空閑控制位,,,0：正常方式,,1：空閑方式,,,掉電控制位,,,0：正常方式,,1：掉電方式,,,波特率選擇位,,,SMOD=1時，方式1、2和3的波特率加倍,,,,,,,,,,,,,,,,圖,7-7 PCON,各位定義,,單片微型計算機原理及其應用電子教案[1],二、 MCS-51串行的工作方式,,,MCS-51的串行口有四種工作方式，它是由SCON中的SM1和SM0來決定的，如表格 7-1,,表格,7-1,串行口的工作方式,,SM0,,,SMl,,,工作方式,,,方式簡單描述,,,波特率,,,0,,,0