單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)優(yōu)秀教案_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一講一、授課內(nèi)容:1、什么是單片機(jī)2、單片機(jī)的發(fā)展二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2 學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):了解單片機(jī)的發(fā)展, 應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式,掌握單片機(jī)的特點(diǎn)五、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn) / 難點(diǎn):?jiǎn)纹瑱C(jī)的特點(diǎn)六、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示 , 一方面可以使課堂生動(dòng), 另一方面可以騰出大量時(shí)間加強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解, 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解, 同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)科的興趣.七、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))一、什么是單片機(jī)隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到迅速發(fā)展,并且由于芯片的集成度的提高而使計(jì)算機(jī)微型化,出現(xiàn)了單片微型計(jì)算機(jī)(Single ChipComputer) ,簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī),也可稱(chēng)為微控制器

2、MCU( Micro controller Unit ) 。單片機(jī),即集成在一塊芯片上的計(jì)算機(jī),集成了中央處理器CPU( CentralProcessing Unit ) 、 隨機(jī)存儲(chǔ)器RA(M RandomAccess Memory) 、 只讀存儲(chǔ)器( ReadOnly Memory) 、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O 接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件。二、 單片微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長(zhǎng), 但發(fā)展十分迅猛。它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步, 自 1971 年美國(guó) Intel 公司首先推出4 位微處理器( 4004)以來(lái), 它的發(fā)展到目前為止大致可分為5 個(gè)階段 :第1階段(19

3、711976):單片機(jī)發(fā)展的初級(jí)階段。1971年11月Intel公司首先設(shè)計(jì)出集成度為2 000 只晶體管/片的4位微處理器Intel 4004, 并配有RAM ROM和移位寄存器,構(gòu)成了第一臺(tái)MCS-4微處理器,而后又推出了 8位微處理器Intel 8008, 以及其它各公司相繼推出的8 位微處理器。第2階段(19761980):低性能單片機(jī)階段。以1976年Intel公司推出的MCS 48系列為代表, 采用將8位 CPU、 8 位并行 I/O 接口、 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、RAM和ROM?集成于一塊半導(dǎo)體芯片上的單片結(jié)構(gòu),雖然其尋址范圍有 限(不大于4 KBB ,也沒(méi)有用行I/O, RAM

4、 ROM容量小,中斷系統(tǒng)也較簡(jiǎn)單,但 功能可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器、儀表等的需要。第3階段(19801983):高性能單片機(jī)階段。 這一階段推出的高性能8 位單片機(jī)普遍帶有串行口, 有多級(jí)中斷處理系統(tǒng), 多個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM ROM的容量加大,且尋址范圍可達(dá)64 KB,個(gè)別片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。第4階段(198380年代末):16位單片機(jī)階段。1983年Intel公司又推出了高性能的16 位單片機(jī)MCS 96 系列, 由于其采用了最新的制造工藝, 使芯片集成度高達(dá)12萬(wàn)只晶體管/片。第 5 階段( 90 年代) : 單片機(jī)在集成度、功能、 速度、 可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域

5、等全方位向更高水平發(fā)展。單片機(jī)的應(yīng)用特性:( 1)集成度高M(jìn)CS-51系列單片機(jī)代表產(chǎn)品為 8051, 8051內(nèi)部包含4KB的ROM 128B的 RAM四個(gè)8位并行口、一個(gè)全雙工用行口、兩個(gè) 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及一個(gè) 處理功能強(qiáng)大的中央處理器。( 2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單MCS-51 系列單片機(jī)芯片內(nèi)部采用模塊化結(jié)構(gòu),增加或更換一個(gè)模塊就能獲得指令系統(tǒng)和引腳兼容的新產(chǎn)品。另一方面,MCS-51系列單片機(jī)具有64KB的外部程序存儲(chǔ)器尋址能力和 64KB的外部RAMK I/O 口尋址能力。Intel公司標(biāo)準(zhǔn) 的I/O接口電路和存儲(chǔ)器電路都可以直接連到MCS-51系列單片機(jī)上以擴(kuò)展系統(tǒng)功能,應(yīng)用非常靈

6、活。( 3)可靠性高單片機(jī)產(chǎn)品和其他產(chǎn)品一樣,出廠指標(biāo)有軍用品、工業(yè)品和商用品之分。其中軍用品要求絕對(duì)可靠,在任何惡劣的環(huán)境下都能可靠工作,主要用于武器系統(tǒng)、航空器等方面。單片機(jī)屬于工業(yè)品,能在常溫下工作,不需要在溫度恒定的機(jī)房?jī)?nèi)工作。由于單片機(jī)總線大多在芯片內(nèi)部不易受干擾,而且單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)體積小,易于屏蔽,所以單片機(jī)的可靠性較高。( 4)處理功能強(qiáng),速度快MCS-51 系列單片機(jī)指令系統(tǒng)中具有加、減、乘、除指令,各種邏輯運(yùn)算和轉(zhuǎn)移指令,還具有位操作功能。CPU時(shí)鐘頻率高達(dá)12MHz單字節(jié)乘法和除法僅 需要4s,而且具有特殊的多機(jī)通信功能,可作為多機(jī)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)。單片機(jī)的制造工藝:制造單片

7、機(jī)的工藝只有兩種:HMOS:藝和CHMOS藝。早期的MCS-51 系列芯片都采用HMOS藝,即高密度、短溝道MOS:藝。8051、 8751、8031、8951等產(chǎn)品均屬于HMOS:藝制造的產(chǎn)品。CHMOS:藝是CMOS口 HMOS勺結(jié)合,除保持了 HMOSC藝的高密度、高速度 之外,還具有CMOSC藝低功耗的特點(diǎn)。例如 HMOSC藝制造的8051芯片的功耗 為630mWV而用CHMOS藝制造的80C51芯片的功耗為120mWV這么低的功耗用 一粒鈕扣電池就可以工作。單片機(jī)型號(hào)中包含有“ C”的產(chǎn)品就是指它的制造工 藝是CHMOS藝。例如80C51,就是指用CHMOS藝制造的8051。三、 單

8、片機(jī)的特點(diǎn)( 1)體積小、重量輕、功耗低、功能強(qiáng)、性價(jià)比高。( 2)數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送,運(yùn)行速度快,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。( 3)結(jié)構(gòu)靈活,易于組成各種微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。( 4)應(yīng)用廣泛,既可用于工業(yè)自動(dòng)控制等場(chǎng)合,又可用于測(cè)量?jī)x器、醫(yī)療儀器及家用電器等領(lǐng)域。( 5)內(nèi)含有Flash 存儲(chǔ)器由于片內(nèi)含有Flash 存儲(chǔ)器, 因此在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以十分容易地進(jìn)行程序的修改。同時(shí),在系統(tǒng)工作過(guò)程中,能有效地保存數(shù)據(jù)信息,即使外界電源損 壞也不影響信息的保存。(6)和AT80C51S座兼容AT89系列單片機(jī)的引腳和MCS-51系列單片機(jī)的引腳是一樣的。只要用相同 引腳的AT89系列單片機(jī)就可以

9、取代MCS-51系列單片機(jī)。( 7)靜態(tài)時(shí)鐘方式AT89 系列單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式,節(jié)省電能,這對(duì)于降低便攜式產(chǎn)品的 功耗十分有用。第二講一、授課內(nèi)容:1、MCS-51和80C51系列簡(jiǎn)介2、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2 學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):了解單片機(jī)的發(fā)展, 應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式,掌握單片機(jī)的特點(diǎn)五、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn) / 難點(diǎn):?jiǎn)纹瑱C(jī)的特點(diǎn)六、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示 , 一方面可以使課堂生動(dòng), 另一方面可以騰出大量時(shí)間加強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解, 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解, 同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)科的興趣.七、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))一、單片機(jī)系列簡(jiǎn)介目前世界上單片機(jī)生產(chǎn)

10、廠商很多, 如 : Intel 、 Motorola 、 Philips 、Siemens、 NEC、 ADM、 Zilog 等公司 , 其主流產(chǎn)品有幾十個(gè)系列, 幾百個(gè)品種。盡管其各具特色,名稱(chēng)各異,但作為集CPU RAM ROM(或EPROM I/O接口、 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)為一體的單片機(jī), 其原理大同小異?,F(xiàn)以 Intel公司的系列產(chǎn)品為例, 說(shuō)明各系列之間的區(qū)別。Intel 公司從其生產(chǎn)單片機(jī)開(kāi)始, 發(fā)展到現(xiàn)在, 大體上可分為3 大系列: MCS 48 系列、MCS 51 系列、MCS 96系列。MCS 51 單片機(jī)系列:MCS 51 系列單片機(jī)雖已有10 多種產(chǎn)品, 但可分

11、為兩大系列: MCS 51 子系列與MCS 52子系列。MCS 51 子系列中主要有8031、 8051 、 8751 三種類(lèi)型。而 MCS 52子系列也有3種類(lèi)型8032、 8052、 8752。在某些性能上略有差異。由此可見(jiàn) , 在本子系列內(nèi)各類(lèi)芯片的主要區(qū)別在于片內(nèi)有無(wú)ROME EPROM; MCS51與MCS-52子系列間所不同的是片內(nèi)程序存 儲(chǔ)器ROMk 4 KB增至8 KB;片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由128個(gè)字節(jié)增至256個(gè)字節(jié);定 時(shí)器/計(jì)數(shù)器增加了一個(gè);中斷源增加了 12個(gè)。另外,對(duì)于制造工藝為CHMOS 的單片機(jī),由于采用CMOS術(shù)制造,因此具有低功耗的特點(diǎn),如8051功耗約為630

12、mW,而80C51的功耗只有120 mWMCS-51是一個(gè)單片機(jī)系列產(chǎn)品,具有多種芯片型號(hào)。具體說(shuō),按其內(nèi)部資 源配置的不同,MCS-51可分為兩個(gè)子系列和四種類(lèi)型.MCSf 系列片內(nèi)ROM式片內(nèi)ROM?量片內(nèi)RA晞縣 里定時(shí)器 /計(jì)數(shù) 器中斷源無(wú)ROMEPROME2PROMMCS-51子系列80318051875189514KB128B2X 165MCS-52子系列80328052875289528KB256B3X 166MCS-51子系列包含4個(gè)產(chǎn)品,這4個(gè)產(chǎn)品具有不同的應(yīng)用特性。8051:單片機(jī)8051內(nèi)部包含了 4KB的ROM 128B的RAM 21個(gè)特殊功能寄 存器、4個(gè)8位并行口、

13、一個(gè)全雙工用行口、兩個(gè) 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及一個(gè) 處理功能很強(qiáng)的中央處理器,是一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)8751:是以 4KB的 EPROM:替 4KB ROM勺 8051。8951:是以 4KB的 E2PROM或 Flash ROM)代替 4KB ROM勺 8051。8031:是內(nèi)部無(wú)ROMJ 8051。單片機(jī)8031不構(gòu)成完整計(jì)算機(jī),必須外接EPROM 作為程序存儲(chǔ)器。52子系列也包含4個(gè)產(chǎn)品,分別是51子系列的增強(qiáng)型。由于資源數(shù)量的增 加,芯片的功能有所增強(qiáng)。片內(nèi)RO矯量從4KB增力口至ij 8KB; RAM&量從128B增 加到256B;定時(shí)器數(shù)目從2個(gè)增加到3個(gè);中斷源從5個(gè)增

14、加到6個(gè)等。80C51單片機(jī)系列是在 MCS-51系列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。最早推出80C51系歹1芯片的是Intel公司,并且作為MCS-51系列的一部分,按原 MCS-51 系列芯片的規(guī)則命名,例如 80C51、80C31 87C51等(至于89C51,我們把它歸 入89系列單片機(jī),將在下一節(jié)介紹)。后來(lái)越來(lái)越多的公司生產(chǎn)80C51芯片,而且型號(hào)的命名已面目全非,功能上 也做了不同程度的改進(jìn),如增加了 A/D轉(zhuǎn)換、高速I(mǎi)/O 口等。有些還在總線結(jié)構(gòu)上做了重大改進(jìn),出現(xiàn)了廉價(jià)的非總線型單片機(jī)芯片。但是萬(wàn)變不離其宗:CHMOS:藝芯片80C51/80C31/87C51/89C51的基本特征是低功

15、耗、允許的電源電壓波動(dòng)范圍較大(為5V± 20%) ,并有三種功耗控制方式(增加了待機(jī)和掉電保護(hù)兩種方式)。習(xí)慣上,我們?nèi)匀话?0C51系列作為MCS-51的子系列。二、單片機(jī)的應(yīng)用由于單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功耗低 , 控制功能強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn), 因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。( 1)家用電器領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)各種家用電器已普遍采用單片機(jī)控制取代傳統(tǒng)的控制電路,而做成單片機(jī)控制系統(tǒng)。例如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電飯煲、電視機(jī)、錄像機(jī)及其它視頻音像設(shè)備的控制器。( 2)辦公自動(dòng)化領(lǐng)域現(xiàn)代辦公室中所使用的大量通信、信息產(chǎn)品多數(shù)都采用了

16、單片機(jī),如通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤(pán)譯碼、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、電話、傳真機(jī)、考勤機(jī)等。( 3)智能儀表。用單片機(jī)改造原有的測(cè)量、控制儀表, 促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化方向發(fā)展。( 4)機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品相結(jié)合, 使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化, 控制智能化。( 5)商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域由于在商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)已廣泛使用的電子稱(chēng)、收款機(jī)、條形碼閱讀器、倉(cāng)儲(chǔ)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、商場(chǎng)保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保鮮系統(tǒng)等中,目前已紛紛采用單片機(jī)構(gòu)成專(zhuān)用系統(tǒng),主要由于這種系統(tǒng)有明顯的抗病菌侵害、抗電磁干擾等高可靠性能的保證。( 6)汽車(chē)電子與航空航天電子系統(tǒng)通常在這些電子系統(tǒng)

17、中的集中顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕馭系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及運(yùn)行監(jiān)視器(黑匣子)等都要構(gòu)成冗余的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。習(xí)題1. 什么叫單片機(jī)?除了“單片機(jī)”之外,單片機(jī)還可以稱(chēng)為什么?2. 單片機(jī)主要使用匯編語(yǔ)言,而編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序要求設(shè)計(jì)人員除了熟練掌握指令系統(tǒng)外,還必須精通什么?3. 8051 、 8751、 8031 單片機(jī)的主要區(qū)別是什么?4. 與8051比較,80C51的最大特點(diǎn)是什么?5. AT89 系列單片機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是什么?6. 單片機(jī)發(fā)展方向是什么?第三講一、授課內(nèi)容:進(jìn)位計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):掌握各數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換五、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn)

18、 / 難點(diǎn):掌握各數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換六、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示 , 一方面可以使課堂生動(dòng), 另一方面可以騰出大量時(shí)間加強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解, 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解, 同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)科的興趣七、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法稱(chēng)之為進(jìn)位計(jì)數(shù)制,簡(jiǎn)稱(chēng)進(jìn)位制。人們?nèi)粘I钪辛?xí)慣上使用十進(jìn)制,而二進(jìn)制使于實(shí)現(xiàn)、存儲(chǔ)、傳輸,所以計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制。但二進(jìn)制不易書(shū)寫(xiě)和閱讀,因此又引入了八進(jìn)制和十六進(jìn)制。1十進(jìn)制 (后綴或下標(biāo)D 表示)十進(jìn)制計(jì)數(shù)原則:逢十進(jìn)一十進(jìn)制的基數(shù)為:10 十進(jìn)制的數(shù)碼為:0123456789十進(jìn)制數(shù)第K位的權(quán)為:10k(第K位的權(quán)為基數(shù)的K次方,

19、第K位的數(shù)碼與第K位權(quán)的乘積表示第K位 數(shù)的值)。例如:8846.78=8 X 103+8X 102+4X 101+6X 106+7X 10 1+8X 10 2該數(shù)中共出現(xiàn)三次數(shù)碼8,但各自的權(quán)不一樣,故其代表的值也不一樣。2.二進(jìn)制(后綴或下標(biāo)B表示)二進(jìn)制計(jì)數(shù)原則:逢二進(jìn)一二進(jìn)制的基數(shù)為:2二進(jìn)制的數(shù)碼為:0 1二進(jìn)制數(shù)第K位的權(quán)為:2K例如:11010101.01B=1 X 27+1 X 26+0X25+1 X 24+0 X 23+1 乂 22+0 乂 21+1 乂 20+0X21一一2 一 -一+1X2 =213.25N位二進(jìn)制數(shù)可以表示2N個(gè)數(shù)。例如3位二進(jìn)制數(shù)可以表示8個(gè)數(shù),如附表

20、1 所示:附表1二進(jìn)制數(shù)000001010011100101110111相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)012345673 .八進(jìn)制(后綴或下標(biāo)O表示)八進(jìn)制計(jì)計(jì)數(shù)原則:逢八進(jìn)一八進(jìn)制的基數(shù)為:8八進(jìn)制的數(shù)碼為:0 1 2 3 4 5 6 7八進(jìn)制數(shù)第K位的權(quán)為:8K例如:127O=1X 82+2X81+7X 80=87D4.十六進(jìn)制(后綴或下標(biāo)H表示)十六進(jìn)制計(jì)數(shù)原則:逢十六進(jìn)一十六進(jìn)制的基數(shù)為:16十六進(jìn)制的數(shù)碼為:0 1 2345 67 89A B C D E F十六進(jìn)制第K位的權(quán)為:16k例如:64.4H=6X 161+4X 160+4X 16 1=100.25D十六進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如

21、附表2所示:附表2二進(jìn)制數(shù)00000001001000110100010101100111十進(jìn)制數(shù)01234567十六進(jìn)制數(shù)01234567二進(jìn)制數(shù)10001001101010111100110111101111十進(jìn)制數(shù)89101112131415十六進(jìn)制數(shù)89ABCDEF、不同進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)換1 .二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十制數(shù)。轉(zhuǎn)換原則:按權(quán)展開(kāi)求和。例如:10001101.11B=1 X 27+0X 26+0X 25+0X24+1 乂 23+1 乂 22+0X 21+1 乂 20+1 X 2 1+1 X 2 2 =141.75D八進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)也同樣遵循該原則,不再單獨(dú)介紹了。2 .十

22、進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的原則:整數(shù)部分:除基取余,逆序排列小數(shù)部分:乘基取整,順序排列例 將十進(jìn)數(shù)186和0.8125轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。2186934611低位高位0.8125X 2高位。一62501X 2 0.2501x 20 51" 0V n1 低位人上1 .® 01因此:186D = 10111010B0.8125D = 0.11011B注意:當(dāng)十進(jìn)制小數(shù)不能用有限位二進(jìn)制小數(shù)精確表示時(shí),根據(jù)精度要求, 采用“0舍1入”法,取有限位二進(jìn)制小數(shù)近似表示。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制,十六進(jìn)制數(shù)同樣遵循該原則。3 .二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制由于十六進(jìn)制的基數(shù)是2的幕

23、,所以二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換是十分方 便的,二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的原則:整數(shù)部分從低位到高位四位一組不足補(bǔ)零, 直接用十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示;小數(shù)部分從高位到低位四位一組不足補(bǔ)零,直接用十六進(jìn)制數(shù)表示。例附一2將二進(jìn)制數(shù) 10011110.00111轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。10011110 .0011 10009 E 38所以 10011110.00111B= 9E.38H4.十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的原則:十六進(jìn)制數(shù)中的每一位用4位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。例如:將十六進(jìn)制數(shù)A87.B8轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。A 87 . B 81010 1000 0111 1011 1000 所以 A87.

24、B8H=101010000111.10111000B八進(jìn)制的基數(shù)同樣是2的幕,因此二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換也遵循以上的原則,只是將原則中的四位改成三位。例如:將二進(jìn)制數(shù)11010110.110101B轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。將八進(jìn)制數(shù)746.42O轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。011010110.110 101746 . 4232665111 100 110100 01 所以,11010110.110101B=326.65O, 746.42O=111100110.100010B三、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)運(yùn)算1 .二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算加法法則0+0=00+1=11 + 0=11 + 1 = 0 (進(jìn)位 1)注意:二進(jìn)制數(shù)加

25、法運(yùn)算中1 + 1=0 義。乘法法則0 X 0=00 X 1=01 X 0=01 X 1 = 1(進(jìn)位1)和邏輯運(yùn)算中1V1 = 1的不同含2,十六進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算十六進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算遵循“逢十六進(jìn)一”的原則。十六進(jìn)制加法:十六進(jìn)制數(shù)相加,當(dāng)某一位上的數(shù)碼之和S小于16時(shí)與十進(jìn)制數(shù)同樣處理, 如果數(shù)碼之各S二16時(shí),則應(yīng)該用S減16及進(jìn)位1來(lái)取代So例如:0 8 A 3 H+ 4 B 8 9 H5 4 2 CH十六進(jìn)制減法 十六進(jìn)制減法也與十進(jìn)制數(shù)類(lèi)似,夠減時(shí)直接相減,不夠減時(shí)服從向高位借1為 16的原則。例如:-3 D2 5 H 十六進(jìn)制數(shù)的乘除運(yùn)算同樣根據(jù)逢十六進(jìn)一的原則處理,這里不再繁述。第四講

26、一、授課內(nèi)容:計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù): 2 學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):熟悉計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示五、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn) / 難點(diǎn):計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示六、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示 , 一方面可以使課堂生動(dòng), 另一方面可以騰出大量時(shí)間加強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解, 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解, 同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)科的興趣七、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))一、計(jì)算機(jī)中有符號(hào)數(shù)的表示。計(jì)算機(jī)中的數(shù)是用二進(jìn)制來(lái)表示的,有符號(hào)數(shù)中的符號(hào)也是用二進(jìn)制數(shù)值來(lái)表示, 0 表示“”號(hào), 1 表示“”號(hào),這種符號(hào)數(shù)值化之后表示的數(shù)稱(chēng)之為機(jī)器數(shù),它表示的數(shù)值稱(chēng)之為機(jī)器數(shù)的真值。為將減法變?yōu)榧臃?,以方便運(yùn)算簡(jiǎn)化

27、CPU勺硬件結(jié)構(gòu),機(jī)器數(shù)有三種表示方 法:即 原碼、反碼和補(bǔ)碼。1原碼最高位為符號(hào)位,符號(hào)位后表示該數(shù)的絕對(duì)值。例如:+112 原 =01110000B 112原 =11110000B其中最高位為符號(hào)位,后面的7 位是數(shù)值(字長(zhǎng)為8 位,若字長(zhǎng)為16 位,則后面15位為數(shù)值)。原碼表示時(shí)112 和 112 的數(shù)值位相同,符號(hào)位不同。說(shuō)明: 0 的原碼有兩種表示法:+0 原 =00000000B 0 原 =10000000BN位原碼的表示范圍為:1221221 1。例如8位原碼表示的范圍為:127+1272反碼最高位為符號(hào)位,正數(shù)的反碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的反碼為其正數(shù)原碼按位求反。+112 反 =

28、01110000B-112反=10001111B說(shuō)明: 0 的反碼有兩種表示法:+0 反 =00000000B 0 反 =11111111B N 位反碼表示的范圍為:1 2n 1 2n 1 1;例如8位反碼表示的范圍為-127+127。 符號(hào)位為1 時(shí),其后不是該數(shù)的絕對(duì)值。例如反碼11100101B的真值為-27,而不是-101。3補(bǔ)碼最高位為符號(hào)位,正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同;負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其正數(shù)原碼按位求反再加 1。例如:+112 補(bǔ) =01110000B 112 補(bǔ) =10010000B說(shuō)明: 0 的補(bǔ)碼只有一種表示法:+0= 0=00000000B; n 位補(bǔ)碼所能表示的范圍為2n 1 2n

29、 1 1;例如8位補(bǔ)碼表示的范圍為一128+127。八位機(jī)器數(shù)中:128補(bǔ)=10000000B 128原,128反不存在 符號(hào)位為1時(shí),其后不是該數(shù)的絕對(duì)值。例如:補(bǔ)碼11110010B的真值為-14,而不是-114。有符號(hào)數(shù)采用補(bǔ)碼表示時(shí),就可以將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。 因此計(jì)算機(jī) 中有符號(hào)數(shù)均以補(bǔ)碼表示。例如:X= 84- 16= (+ 84) + (- 16) 一兇補(bǔ)=+84補(bǔ)+-16補(bǔ)(+84)補(bǔ)=01010100B(-16)補(bǔ)=11110000B0 1 0 1 0 1 0 0B+ 1 1 1 1 0 0 0 0B0/ 0 0 0 1 0 0B 1所以X補(bǔ)=01000100B 即 X

30、=68在字長(zhǎng)為8位的機(jī)器中,第7位的進(jìn)位自動(dòng)丟失,但這不會(huì)影響運(yùn)算結(jié)果。 機(jī)器中這一位并不是真正丟失,而是保存在程序狀態(tài)字PSM的進(jìn)位標(biāo)志Cy中。又如:X= 48 88= (+ 48) + ( 88) 一兇補(bǔ)=+48補(bǔ)+88補(bǔ)+48補(bǔ)=00110000B88補(bǔ)=10101000B0 0 1 1 0 0 0 0B+ 1 0 1 0 1 0 0 0B1 1 0 1 1 0 0 0B所以X補(bǔ)= 11011000B 即 X= 40。為進(jìn)一步說(shuō)明補(bǔ)碼如何將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算,我們舉一日常的例子: 對(duì)于鐘表,它所能表示的最大數(shù)為 12點(diǎn),我們把它稱(chēng)之為模,即一個(gè)系統(tǒng)的量 程或所能表示的最大的數(shù)。若當(dāng)前

31、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為6點(diǎn),現(xiàn)有一只表為9點(diǎn),可以有 兩種調(diào)時(shí)方法:9 3 = 6 (倒撥)9+9 = 6 (順撥)即有 9+9 = 9+3 + 6=12 + 6 = 9 3因此對(duì)某一確定的模,某數(shù)減去小于模的一數(shù),總可以用加上該數(shù)的負(fù)數(shù)與 其模之各(即補(bǔ)碼)來(lái)代替。故引入補(bǔ)碼后,減法就可以轉(zhuǎn)換為加法。補(bǔ)碼表示的數(shù)還具有以下特性:X +口補(bǔ)=兇補(bǔ)+Y補(bǔ)X Y補(bǔ)=兇補(bǔ)+Y補(bǔ)附表3為n = 8和n=16時(shí)n位補(bǔ)碼表示的數(shù)的范圍。附表3 n位二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)的表示范圍十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)N=8n=16+127011111117F+327677FFF+126011111107E+327667F

32、FE.+2.00000010.02.+2.0002+10000000101+ 100010000000000000000-111111111FF-1FFFF-211111110EE-2FFFE.-126.10000010.82.-32766.8002-1271000000181-327678001-1281000000080-327688000、無(wú)符號(hào)整數(shù)在某些情況下,處理的全是正數(shù)時(shí),就不必須再保留符號(hào)位。我們把最高有效位也作為數(shù)值處理,這樣的數(shù)稱(chēng)之為無(wú)符號(hào)整數(shù)。8位無(wú)符號(hào)數(shù)表示的范圍為:0 255。計(jì)算機(jī)中最常用的無(wú)符號(hào)整數(shù)是表示存儲(chǔ)單元地址的數(shù)。三、字符表示字母、數(shù)字、符號(hào)等各種字符(例

33、如鍵盤(pán)輸出的信息或打印輸出的信都是按字符的編碼方字符方式輸出輸出)按特定的規(guī)則,用二進(jìn)制編碼在計(jì)算中表示 式很多,最普遍采用的是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼 ASCH碼。ASQI碼是7位二進(jìn)制編碼。計(jì)算機(jī)中用一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)ASQI碼字符,最高位默認(rèn)為0,可用作校驗(yàn)位。第五講一、授課內(nèi)容:MCS- 51系列單片機(jī)二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):掌握MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)引腳功能六、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn)/難點(diǎn):80C51單片機(jī)的引腳功能。七、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示,一方面可以使課堂生動(dòng),另一方面可以騰出大量時(shí)間加 強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)

34、科的興趣.八、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))、MCS-5律片機(jī)的基本組成(如下圖所示)(1)(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)30 / 90INTO INT1做輸出(6) 一個(gè)串行端口,fcjplPwP3勺串行TxD言orxd(7)中斷控制系統(tǒng)(8)內(nèi)部時(shí)鐘電路、80C51單片機(jī)的引腳功能結(jié)構(gòu)框圖(如下圖所示)的T/V期 RXD、%TXD. P3J- imn. p- 而如、馬尸 ?、%一 %" 甌%一 NTA% XTA1.,-80518751M3393日373634313C2827 %252423222170c 一%-PfU .Pg 一% 一% 一3EXArn, TLE/PROG -psEnLiP:uPaPIJP

35、2)Pi.iP”pt.jPjjri.i8051Pgpi*8751P.8031%瑞P3J%匕P»jALEP3J 3#!'i PSEN.:EA ALK RESET % % .乂鎖存器r , 、1 一1.<Q<*+5rV控制總線巡JJ1 用戶I/O5-4 3 2 1 0AAAAAAaAAAAA a-aa a d d d d d d d d地址總裁(AB數(shù)據(jù)總蛾(«) 1 .主電源引腳VCCK VSS2 .外接晶振引腳XTAL1和XTAL23 .控制或其他電源復(fù)用引腳 RST/ VPD ALE/、和/VPP4 .輸入/輸出引腳P0 P1、P2、P3 (共32根)

36、 三、引腳功能(1)主電源引腳Vcc和VssVCC:接+5 V電源正端;VSS:接+5 V電源地端。(2) 外接晶體弓I腳XTAL1和XTAL2XTAL1:接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部,它是一個(gè)反相放大器的輸入端,這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí),對(duì)于HMOSI片機(jī),該引腳接地;對(duì)于CHMO單片機(jī),該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。XTAL2:接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部,接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí),對(duì)于HMOSI片機(jī),該引腳作為外部振蕩 信號(hào)的輸入端;對(duì)于CHMOS片,該引腳懸空不接。 圖一內(nèi)部振蕩方式 圖二外部振蕩方式1三 Ys c rTn C

37、IHXTAL/MCS-51XTAUuXTALayXTALMs”圖一圖二(3)輸入/輸出(I/O )引腳 P0 口、P1 口、P2 口及 P3 口(a) P0 口(39 腳32 腳):P0.0 P0.7 統(tǒng)稱(chēng)為 P0 口。(b) P1 口(1腳8腳):P1.0P1.7統(tǒng)稱(chēng)為P1 口,可作為準(zhǔn)雙向I/O接口 使用。(c) P2 口(21腳28腳):P2.0P2.7統(tǒng)稱(chēng)為P2 口,一般可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口。(d) P3 口(10 腳17 腳):P3.0 P3.7 統(tǒng)稱(chēng)為 P3 口第六講一、授課內(nèi)容:MCS- 51系列單片機(jī)二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):掌握MCS-51系列

38、單片機(jī)的結(jié)構(gòu)引腳功能六、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn)/難點(diǎn):80C51單片機(jī)的引腳功能。七、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示,一方面可以使課堂生動(dòng),另一方面可以騰出大量時(shí)間加 強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)科的興趣.八、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))下面將這40 條引腳按功能分為四部分?jǐn)⑹銎涔δ堋? .主電源引腳Vcc和VssVcc (40腳):接+5V電壓Vss ( 20 腳) :接地2 .外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL1 ( 19 腳) :接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部,它是一個(gè)反相放大器的輸入端,這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),對(duì)HMOS單片機(jī),此引

39、腳應(yīng)接地;對(duì) CHMOS片機(jī),此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。XTAL2 ( 18 腳) :接外部晶體管的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部,接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),對(duì)于HMO卸片機(jī),此引腳應(yīng)接外部振蕩器的信號(hào),即把外部振蕩器的信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端;對(duì)于CHMOS片機(jī),此引腳應(yīng)懸浮。3 . 控制或其他電源復(fù)用引腳RST/VPD、 ALE/PRO、G PSEN、 EA/VPPRST/VPD( 9 腳) :振蕩器運(yùn)行時(shí),在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平使單片機(jī)復(fù)位。建議在此引腳與 Vss之間連接一個(gè)約8.2k Q的下拉電阻,與 Vcc 引腳之間連接一個(gè)約10 nF的電容,以

40、保證可靠的復(fù)位(詳見(jiàn)復(fù)位電路內(nèi)容)。 Vcc掉電期間,此引腳可接上備用電源,以保持內(nèi)部RAM勺數(shù)據(jù)不丟失。ALE/ PROG30腳):當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),ALE (允許地址鎖存)的輸出用 于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器,ALE端仍然以不變的頻率周期 性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器的1/6 。因此,它可以用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘,或用于定時(shí)。對(duì)于EPRO跑的單片機(jī)(如8751),在EPRO褊程期間,此引腳用于輸入編程脈 沖。PSEN( 29腳) :此引腳的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在從外部程序存儲(chǔ)器取指令(或常數(shù))期間,每個(gè)機(jī)器周期它二次有效。但在此期間,每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

41、時(shí),這二次有效信號(hào)將不出現(xiàn)。它同樣可以驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)8個(gè)LS型的TTL輸入電路。EA/VPP( 31 腳) :當(dāng)這引腳保持高電平時(shí),訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,但在PC(程序計(jì)數(shù)器)值超過(guò) 0FFFH。t 8051/8751 )或1FFFH(Xt 8052)時(shí)將自動(dòng)轉(zhuǎn) 向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)這引腳保持低電平時(shí),則只訪問(wèn)外部程序存 儲(chǔ)器。對(duì)于8031來(lái)說(shuō),無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,端口必須保持低電平,即接地,才能 只選擇外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于EPRO性的單片機(jī)(如8751),在EPRO編程期間, 此引腳也用于施加21V的編程電源(VPP。4 .輸入/輸出(I/O)弓I腳PR P1、P2、P3 (

42、共32根)P0 口(39腳32腳):是雙向8位三態(tài)I/O 口,在外接存儲(chǔ)器時(shí),與地址 總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用,能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型的TTL輸入負(fù)載。P1 口(1腳8腳):是準(zhǔn)雙向8位I/O 口。由于這種接口輸出沒(méi)有高阻狀 態(tài),輸入也不能鎖存,故不是真正的雙向I/O 口。P1 口可以驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)LS型的TTL負(fù)載。對(duì)于8052、8032, P1.0引腳的第二功能為 T2定 時(shí)器/計(jì)數(shù)器的外部輸入,P1.1引腳的第二功能為T(mén)2的外部控制端。對(duì)EPROM 編程和程序驗(yàn)證期間,它接收低 8位地址。P2 口(21腳28腳):是準(zhǔn)雙向8位I/O 口。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí),

43、它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。在對(duì)EPRO編程和程序驗(yàn) 證期間,它接收高8位地址。P2 口可以驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)LS型的TTL 輸入負(fù)載。P3 口(10腳17腳):是準(zhǔn)雙向8位I/O 口,在MCS-51中,這8個(gè)引腳還 用于專(zhuān)門(mén)功能,是復(fù)用雙功能口。 P3 口可以驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)LS型 的TTL輸入負(fù)載。作為第一功能使用時(shí),為普通 I/O 口,功能和操作方法與P1 口相同。作為第二功能使用時(shí),各引腳的定義見(jiàn)表 2.2。值得強(qiáng)調(diào)的是,P3 口的 每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能表6.1 P3 口線的第二功能定義口線引腳功能P3.010RxD

44、伴行輸入口)P3.111TxD(用行輸出口)P3.212INT0(外部中斷0)P3.313INT1(外部中斷1)P3.414T0(定時(shí)器0外部輸入)P3.515T1(定時(shí)器1外部輸入)P3.616WR(卜部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖)P3.717RD。卜部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖)第七講一、授課內(nèi)容:MCS- 51系列單片機(jī)二、授課類(lèi)型:講授三、授課時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)四、教學(xué)目標(biāo):掌握MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)六、教學(xué)重、難點(diǎn):重點(diǎn)/難點(diǎn):80C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。七、教學(xué)設(shè)想:借助產(chǎn)品、作品演示,一方面可以使課堂生動(dòng),另一方面可以騰出大量時(shí)間加 強(qiáng)對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)提高他們對(duì)本學(xué)

45、科的興趣 八、教學(xué)過(guò)程:(板書(shū))、MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)(如下圖所示)PO O a POJ P2.0 - P2.7B寄存寤因口強(qiáng)動(dòng)器Ml鎖存器P2 口鎖存器RAMMht 寄存器 n , _JL暫存器工PSEN .ALE 4 £A- RESET -=ALU| PSW I特殊功能寄存器SP定時(shí)及指令”I控制寄存器P1 口驅(qū)動(dòng)器-C_J 振蕩器 -OrPL0-P1.7PI 口鎖存器P2 口變動(dòng)器EPROM ' / ROM程序地址寄存器中斷,申行口及定時(shí)需P3 口鎖存鞋P3 口驅(qū)動(dòng)器TTTtTTP3.0-P3.7|小'器DFTRMCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.內(nèi)部程序

46、存儲(chǔ)器(ROM和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM容量(如下圖所示)FFHf80H7FH.30H2FH20HLFHOH特藻曲靛寄存0J 通用X應(yīng)號(hào)見(jiàn)叵工作等在罌區(qū),FDH、 EOH DOH BSH EOH ASH AOH . 5SH .90 H88H 80H ,心旗功能寄存黔中位尋址FTFFHOOOH外».RAM .I(IK5 地址).2 .輸入/輸出(I/O )端口3 .外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間4 .中斷與堆棧5 .定時(shí)/計(jì)數(shù)器與寄存器區(qū)6 .指令系統(tǒng)、MCS-5俾片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)1 .運(yùn)算器運(yùn)算器由8位算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU (Arithmetic Logic Unit )、8位

47、累加 器ACC (Accumulator)、8位寄存器B、程序狀態(tài)字寄存器 PSWf Program Status Word)、8位暫存寄存器TMP儕口 TMP冷組成。2 .控制器主要由程序計(jì)數(shù)器PC指令寄存器IR、指令譯碼器ID、堆棧指針SP、數(shù)據(jù) 指針DPTR時(shí)鐘發(fā)生器及定時(shí)控制邏輯等組成。四、MCS-5俾片機(jī)的存儲(chǔ)器配置(一)內(nèi)部RAM氐128單元8051低128個(gè)單元是真正的內(nèi)部數(shù)據(jù) RAMK,是一個(gè)多功能復(fù)用性數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器,其按用途可分為三個(gè)區(qū)域。如圖2-2所示:7FH用尸RAffl區(qū) 堆棧、數(shù)據(jù)緩沖30H字節(jié) 地址3DH-TFH2FK位尋址區(qū)20K位地址口0H-2FH1FK18K1

48、7HLOK第3組通用寄存器區(qū)第2蛆通用寄存器區(qū)FK0BH第1綱通用寄存器區(qū)07H第。蛆通用寄存器區(qū)OOHU2-2 MSI內(nèi)部低1型單元配置1 .工作寄存器區(qū)(00H1FH也稱(chēng)為通用寄存器,該區(qū)域共有4組寄存器,每組由8個(gè)寄存單元組成,每 個(gè)單元8位,各組均以R0R7作寄存器編號(hào),共32個(gè)單元,單元的00H1FH在任一時(shí)刻,CPUR能使用其中一組通用寄存器,稱(chēng)為當(dāng)前通用寄存器組,具體可由程序狀態(tài)寄存器 PSW中RS1 RS0位的狀態(tài)組合來(lái)確定。通用寄存器為 CPU®供了就近存取數(shù)據(jù)的便利,提高了工作速度,也為編程提供了方便。2 .位尋址區(qū)(20H2FH內(nèi)部RAM勺20H2FH共16個(gè)單

49、元,計(jì)16X8=128位,位地址為00H7FH位尋址區(qū)既可作為一般的 RAM區(qū)進(jìn)行字節(jié)操作,也可對(duì)單元的每一位進(jìn)行位操 作,因此稱(chēng)為位尋址區(qū),是存儲(chǔ)空間的一部分。表7 1列出了位尋址區(qū)的位地址:表71位尋址區(qū)的位地址MSBLSB2FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H

50、48H28H47H46H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H其中:MSB-最高有效位。LSB最低有效位。3 .用戶 RAMK (30H7FH所剩80個(gè)單元即為用戶RAM

51、E,單元地址為30H7FH在一般應(yīng)用中把堆 棧設(shè)置在該區(qū)域中。對(duì)內(nèi)部RAM氐128單元的使用作幾點(diǎn)說(shuō)明:(1) 8051的內(nèi)部RAM 0047FH單元可采用直接尋址或間接尋址方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳送。(2)內(nèi)部RAM 2042FH單元的位地址空間可實(shí)現(xiàn)位操作。當(dāng)前工作寄存器組可通過(guò)軟件對(duì) PSM的RS1 RS0©的狀態(tài)設(shè)置來(lái)選擇。(3) 8051的堆棧是自由堆棧,單片機(jī)復(fù)位后,堆棧底為 07H,在程序運(yùn)行中可 任意設(shè)置堆棧。堆棧設(shè)置通過(guò)對(duì) SP的操作實(shí)現(xiàn),例如用 指令MOV SP , #30H將堆棧設(shè)置在內(nèi)部 RAM 30Hz上單元(二)內(nèi)部RAM( 128單元內(nèi)部RAM1 128單元是供給專(zhuān)用寄存器使用的,因此稱(chēng)之為專(zhuān)用寄存器區(qū)(也 稱(chēng)為特殊功能寄存器區(qū)(SFR區(qū)),單元地址為80H0FFH 8051共有22個(gè)專(zhuān)用 寄存器,其中程序計(jì)數(shù)器 PC在物理上是獨(dú)立的,沒(méi)有地址,故不可尋址。它不 屬于內(nèi)部RAM勺SFR區(qū)。其余的21個(gè)專(zhuān)用寄存器都屬于內(nèi)部 RAM勺SFR區(qū),是 可尋址的,它們的單元地址離散地分布于 80H-0FFH表72為21個(gè)專(zhuān)用寄存表728051 專(zhuān)用寄存器一覽表寄存器符號(hào)地 址寄存器名稱(chēng) ACCE0H累加

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