1、課程目標(biāo),掌握： 單片微型機(jī)的基本工作原理 匯編語言程序設(shè)計(jì)方法 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,單片機(jī)原理與應(yīng)用,第一章 緒 論,本講重點(diǎn)： 微處理器、微機(jī)和單片機(jī)的基本概念、 單片機(jī)的發(fā)展、常用系列簡(jiǎn)介、應(yīng)用。 講授內(nèi)容： 本章主要介紹單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、單片機(jī)的發(fā)展及常用系列和單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域等。重點(diǎn)介紹單片機(jī)的特點(diǎn)以及在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。,回 顧：有關(guān)微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),硬件：微處理器，存儲(chǔ)器，總線，I/O接口 軟件：系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件,第一節(jié) 單片機(jī)的特點(diǎn)與發(fā)展概述,一、微處理器、微機(jī)和單片機(jī)的概念 微處理器（Microprocessor）微型計(jì)算機(jī)的控制和運(yùn)算器部

2、分； 微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）有完整運(yùn)算及控制功能的計(jì)算機(jī)，包括微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出(I/O)接口電路以及輸入/輸出設(shè)備等； 單片機(jī)(single chip microcomputer)直譯為單片微型計(jì)算機(jī)，它將CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出(I/O)接口電路、中斷、串行通信接口等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，組成單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī) 。,單片機(jī)的形態(tài)只是一塊芯片，但是它已具有了微型計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和功能。由于單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中常常將它完全融入應(yīng)用系統(tǒng)之中，故而也有將單片機(jī)稱為嵌入式微控制器(embedded micr

3、ocon-troller)。,單片機(jī)有2種基本結(jié)構(gòu)形式： 一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合用一個(gè)存儲(chǔ)空間的結(jié)構(gòu)，稱為普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)或稱馮諾依曼結(jié)構(gòu)； 另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為哈佛(Har-vard)結(jié)構(gòu)。Intel公司的MCS-51和80C51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)。目前的單片機(jī)以采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開的結(jié)構(gòu)較多。 單片機(jī)的中央處理器(CPU)和通用微處理器基本相同，只是增設(shè)了“面向控制”的處理功能。例如：位處理、查表、多種跳轉(zhuǎn)、乘除法運(yùn)算、狀態(tài)檢測(cè)、中斷處理功能等，增強(qiáng)了控制的實(shí)用性和靈活性

4、。,二、 單片機(jī)的一般結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),1）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為哈佛結(jié)構(gòu)，將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開；,單片機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)小結(jié)：,4）面向控制，位處理功能強(qiáng)。,3）芯片引腳具有復(fù)用功能；,2）片內(nèi)接口電路豐富，由特殊功能寄存器管理；,三、單片機(jī)的發(fā)展過程概述,單片機(jī)作為嵌入式微控制器在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)、智能儀器和家用電器中得到廣泛應(yīng)用。雖然單片機(jī)的品種很多，但其中最具有代表性的是Intel公司的MCS-51系列單片機(jī),以及其與之兼容的派生系列芯片。Intel 8位單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了以下3代： 第一代：以1976年推出的MCS-48系列為代表。 第二代：以MCS-51的8051為代表的單片機(jī)， 第三代：以80C51系

5、列為代表。,一般根據(jù)控制應(yīng)用需要: 又可設(shè)計(jì)成通用單片機(jī)、專用單片機(jī) 按內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的寬度: 單片機(jī)分為4位、8位、16位及32位等。,第二節(jié) 常用單片機(jī)系列簡(jiǎn)介,一、ATMEL單片機(jī) ATMEL公司所生產(chǎn)的ATMEL89系列單片機(jī)（簡(jiǎn)稱89系列單片機(jī)），就是基于Intel公司的MCS-5l系列而研制的，該公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于Flash存儲(chǔ)器技術(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)有：AT89C51，AT89LV51，AT89C52，AT89LV52； 低檔型單片機(jī)有：AT89C1051和AT89C2051兩種型號(hào)。它們的CPU內(nèi)核和AT89C51是相同的，但并行I/O較少； 高檔型單片機(jī)有：AT89S52，這是一

6、種可下載的Flash單片機(jī)。它和IBM微機(jī)通信進(jìn)行下載程序十分方便。,二、Philips單片機(jī) Philips公司的的單片機(jī)都屬于MCS-51系列兼容的單片機(jī)。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看可以劃分為兩大類，8位機(jī)與80C51兼容系列和16位機(jī)XA系列。Philips公司的的單片機(jī)8位機(jī)的主要產(chǎn)品型號(hào)有P80CXX、P87CXX和P89CXX系列，16位機(jī)的主要產(chǎn)品型號(hào)有PXACXX、PXAGXX和PXASXX等。 三、Maxim-Dallas單片機(jī) 四、WinBond單片機(jī) 五、Motorola單片機(jī) 六、其他公司的單片機(jī) 1）NEC單片機(jī)； 2）東芝單片機(jī)； 3）Epson單片機(jī)； 4) PIC單片機(jī) M

7、icrochip公司,第三節(jié) 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展,一、單片機(jī)在智能儀器中的應(yīng)用 智能化儀器內(nèi)部基本上都是用單片機(jī)進(jìn)行信息控制與處理。特別是近年來出現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)處理器DSP是一種速度極高的單片機(jī)，它在通信和高速信息處理中起了極大的作用，從而擴(kuò)展了單片機(jī)在智能儀器中的應(yīng)用。 二、單片機(jī)在過程控制中的應(yīng)用,三、單片機(jī)與e-Home,在家用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)HNS(home networked system) 中，對(duì)家用電器提出了“個(gè)性化”和“社會(huì)化”的要求。 家用電器的嵌入式結(jié)構(gòu)有單核嵌入和雙核嵌入2種。例如：一般電腦電飯煲，內(nèi)部只有一個(gè)單片機(jī)，這種控制系統(tǒng)是單核嵌入；對(duì)于分體式空調(diào)，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)中分別

8、有1個(gè)單片機(jī)，為雙核嵌入結(jié)構(gòu)。 四、單片機(jī)與Internet Internet技術(shù)已經(jīng)深入到日常生活和工作中。各類家用電器和智能裝置，它們的“心臟”多是單片機(jī)，由于單片機(jī)芯片品種達(dá)數(shù)百種，其硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)各不相同，不能像PC機(jī)那樣通過標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口和接口軟件直接接入Internet網(wǎng)絡(luò)。,五、單片機(jī)的發(fā)展,1）強(qiáng)化指令功能 2）增加各種接口部件 3）提高專用程度,補(bǔ)充內(nèi)容：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制、碼制復(fù)習(xí),2、帶符號(hào)數(shù)的表示法 3、原碼、反碼、補(bǔ)碼 特點(diǎn)： 8位二進(jìn)制數(shù)表示原碼、反碼、補(bǔ)碼的范圍 (-127+127、-127+127、-128+127) 補(bǔ)碼的運(yùn)算 在微型計(jì)算機(jī)中，帶符號(hào)數(shù)用補(bǔ)

9、碼表示，減法可用補(bǔ)碼相加來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算結(jié)果為補(bǔ)碼。,1、數(shù)制及其互換 數(shù)制 基數(shù) 字符 二進(jìn)制 （B） 十進(jìn)制 （D） 十六進(jìn)制 9 （H）,第二章 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理,主要內(nèi)容： 1.MCS-51單片機(jī)組成（結(jié)構(gòu)、引腳功能） 2.并行I/O端口結(jié)構(gòu) 3.儲(chǔ)器組織與操作 4.MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 1）中斷系統(tǒng)概述 2）中斷的處理過程,重點(diǎn)理解： 1 . MCS-51系列單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2. 單片機(jī)特殊功能寄存器的作用 3. 不同場(chǎng)合下單片機(jī)引腳的復(fù)用功能 4 . 單片機(jī)的位處理功能及其作用,一、MCS51單片微機(jī)的硬件組成 1、MCS51系列單片機(jī)的主要特性 1

10、) 8位字長(zhǎng)CPU和指令系統(tǒng)。 2) 1個(gè)片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器和時(shí)鐘電路。 3) 64K外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間。 4) 64K外部程序存儲(chǔ)器的地址空間。 5) 32條雙向且分別可位尋址的IO口線。 6) 128字節(jié)的片內(nèi)RAM(52子系列為256字節(jié))。 7) 2個(gè)16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器(52子系列為3個(gè))。 8) 具有2個(gè)優(yōu)先級(jí)的5個(gè)中斷源結(jié)構(gòu)(52子系列有6個(gè))。 9) 1個(gè)全雙工串行口。 10) 1個(gè)布爾處理器。,第一節(jié) MCS-51單片機(jī)的基本組成,2. MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),MCS51單片機(jī)的功能模塊框圖如圖所示。,MCS-51單片機(jī)由8位CPU、只讀存儲(chǔ)器EPROMROM、讀寫存儲(chǔ)器

11、RAM、并行IO口、串行IO口、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器和時(shí)鐘電路等部分組成。各部分之間通過內(nèi)部總線相連。,MCS51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖,二、MCS51單片機(jī)的引腳功能,40腳分三類： 1、電源線和時(shí)鐘信號(hào)線共4根 VCC，GND電源和地+5V電源供電， X1時(shí)鐘振蕩器輸入端，內(nèi)部振蕩器輸入端； X2時(shí)鐘振蕩器輸出端，內(nèi)部振蕩器輸出端； 2、控制線4根 RST復(fù)位信號(hào)，晶振工作后2個(gè)機(jī)器周期的高電平復(fù)位CPU. ALE地址鎖存信號(hào)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)該信號(hào)鎖存低8位地址；無RAM時(shí)，ALE為晶振6分頻； PSEN外部程序存儲(chǔ)器讀從程序存儲(chǔ)器中取指令或讀取數(shù)據(jù)時(shí)，該信號(hào)有效。 EA程序存儲(chǔ)器有效地

12、址，EA=1從內(nèi)部開始執(zhí)行程序；EA=0從外部開始執(zhí)行程序； 3、I/O口線32根- MCS-51系列單片機(jī) P0、P1、P2、P3共32位，對(duì)應(yīng)著芯片的32根引腳。,三、振蕩器、時(shí)鐘電路及時(shí)序,1.時(shí)鐘電路 MCS5l單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器，如圖24所示。這種方式形成的時(shí)鐘信號(hào)稱為內(nèi)部時(shí)鐘方式。圖25所示，為外部時(shí)鐘方式。,2. 有關(guān)單片機(jī)CPU的時(shí)序,1）振蕩周期 指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期，若為內(nèi)部產(chǎn)生方式時(shí)，為石英晶體

13、的振蕩周期。 2）時(shí)鐘周期 也稱為狀態(tài)周期，用S表示。時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)中最基本的時(shí)間單位，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，CPU完成一個(gè)最基本的動(dòng)作。MCS51單片機(jī)中一個(gè)時(shí)鐘周期為振蕩周期的2倍。 3）機(jī)器周期 完成一個(gè)基本操作（例如，取指令、存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫等）所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。MCS51的一個(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)時(shí)鐘周期。 4）指令周期 完成一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期。MCS5l的指令周期含14個(gè)機(jī)器周期不等，其中多數(shù)為單周期指令，還有2周期和4周期指令。4周期指令只有乘、除兩條指令。,MCS-51單片機(jī)各種周期的相互關(guān)系,第二節(jié) 并行I/O接口,MCS5l單片機(jī)內(nèi)有四個(gè)8位并行IO端口，

14、為P0、P1、P2和P3。每個(gè)端口都是8位準(zhǔn)雙向IO口，共占32根引腳。每個(gè)端口都包含一個(gè)鎖存器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)輸入緩沖器。,一、并行I/O接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu),IO口的每位鎖存器均由D觸發(fā)器組成，用來鎖存輸出的信息。在CPU的“寫鎖存器”信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，將內(nèi)部總線上的數(shù)據(jù)寫入鎖存器中。,P0口某位的結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)由P0口輸入數(shù)據(jù)時(shí)，由于外部輸入信號(hào)既加在緩沖輸入端上，又加在驅(qū)動(dòng)電路的漏極上。如果這時(shí)T2是導(dǎo)通的，則引腳上的電位始終被鉗位在0電平上，輸人數(shù)據(jù)不可能正確地讀人。因此，在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先把P0口置1，使兩個(gè)輸出FET均關(guān)斷，使引腳“浮置”，成為高阻狀態(tài)，這樣才能正確地插人數(shù)據(jù)。這就是所謂的

15、準(zhǔn)雙向口。,P1口也是個(gè)準(zhǔn)雙向IO口，與P0口不同的是，沒有多路開關(guān)MUX和控制電路部分。輸出驅(qū)動(dòng)電路只有一個(gè)FET場(chǎng)效應(yīng)管，同時(shí)內(nèi)部帶上拉電阻，此電阻與電源相連。P1口可作通用雙向IO口用，而不必再外接上拉電阻。,P2口在結(jié)構(gòu)上比P0口少了一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換控制部分，多路開關(guān)MUX的倒向由CPU命令控制，且P2口內(nèi)部接有固定的上拉電阻。,P3口與Pl口的輸出驅(qū)動(dòng)部分及內(nèi)部上拉電阻相同，但比P1口多了一個(gè)第二功能控制部分的邏輯電路由一個(gè)與非門和一個(gè)輸入緩沖器組成,AT89S52的P0口8個(gè)I/O最大電流總和是26毫安，P1、P2、P3口各自8個(gè)I/O最大電流總和都是15毫安。所有I/O口的電流總和不

16、能超過71毫安。單個(gè)I/O口最大瞬時(shí)電流是10毫安（以上是數(shù)據(jù)手冊(cè)里的極限值，不要超過，應(yīng)該盡量減小電流以免燒I/O口）。紅色發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓約是1.8伏，電阻應(yīng)分壓3.2伏，兩個(gè)并聯(lián)的發(fā)光二極管如果負(fù)極接在P0.0口上，26毫安除以8個(gè)I/O口，每個(gè)I/O口是3.25毫安，按3毫安算，3.2伏除以3毫安就是1066歐姆約1K。分壓電阻,P3.0(RXD)：串行輸入端。 P3.1(TXD)：串行輸出端。 P3.2(INTO)：外部中斷0輸入端，低電平有效。 P3.3(INT1)：外部中斷1輸入端，低電平有效。 P3.4(T0)：定時(shí)計(jì)數(shù)器0外部事件計(jì)數(shù)輸入端。 P3.5(T1)：定時(shí)計(jì)數(shù)器1

17、外部事件計(jì)數(shù)輸入端。 P3.6(WR)：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，低電平有效。 P3.7(RD )：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。,P3口每位的第二功能：,P0P3的功能及使用時(shí)的注意事項(xiàng),1. 在無片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這四個(gè)端口的每一位都可以作為準(zhǔn)雙向通用IO端口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2口作為高8位地址線，P0口作為雙向總線，分時(shí)作為低8位地址和數(shù)據(jù)的輸入輸出線。,2. P0口作為通用雙向IO口用時(shí)，必須外接上拉電阻。,3. P3口除了作通用IO使用外，它的各位還具有第二功能。當(dāng)P3口某一位用于第二功能作輸出時(shí)，則不能再作通用IO使用。,4. 當(dāng)P0P3端口用作輸

18、入時(shí)，為了避免誤讀，都必須先向?qū)?yīng)的輸出鎖存器寫入“l(fā)” ，使FET截止。然后再讀端口引腳。 如：MOV P1,#0FFH MOV A, P1,單片機(jī)的片外三總線結(jié)構(gòu),第三節(jié) MCS-51單片機(jī)的復(fù)位,MCS5l的RSTVPD引腳是復(fù)位輸入端，其內(nèi)的施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2由復(fù)位電路采樣一次。在振蕩器運(yùn)行時(shí)，RST端至少要保持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)為高電平，才完成一次復(fù)位。復(fù)位后片內(nèi)各專用寄存器的狀態(tài)如表21。,幾種實(shí)用的復(fù)位電路,第四節(jié) MCS-51存儲(chǔ)器組織與操作,MCS51系列單片機(jī)其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，并有各自的尋址

19、機(jī)構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)的單片微機(jī)稱為哈佛型結(jié)構(gòu)單片微機(jī)。 在物理上 有4個(gè)相互獨(dú)立的存儲(chǔ)空間： 片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器；片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 在邏輯上 有三個(gè)彼此獨(dú)立的地址空間： 1、片內(nèi)外統(tǒng)一編地址的64KB程序存儲(chǔ)器地址間； 2、256字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間； 3、64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間,MCS5l系列存儲(chǔ)器地址空間分配圖,一、 MCS51程序存儲(chǔ)器地址空間,7個(gè)特殊單元： 0000H 復(fù)位后,PC=0000H. 開始執(zhí)行程序 0003H 外部中斷0 （INT0）入口 000BH 定時(shí)器0中斷（ TF0）入口 0013H 外部中斷1（INT1） 入口 001BH 定時(shí)器1中

20、斷（ TF1）入口 0023H 串行口中斷TI/RI入口 002BH 定時(shí)計(jì)數(shù)器2溢出或T2EX輸入負(fù)跳變（52系列）,程序存儲(chǔ)器用于存放調(diào)試好的應(yīng)用程序和表格常數(shù)。MCS5l采用16位的程序計(jì)數(shù)器PC和l6位的地址總線，64KB片內(nèi)、外的程序存儲(chǔ)器空間連續(xù)、統(tǒng)一 。,二、MCS51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間由內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間組成。內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間存在重疊。 通過不同指令來區(qū)別,內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令：MOV,外部數(shù)據(jù)傳送指令：MOVX,1、工作寄存器區(qū)（ ） 分成4組，每組8個(gè)寄存器R0-R7,2、位尋址區(qū)（20H 2FH ） 既可進(jìn)行字節(jié)尋址，又可進(jìn)行位尋址。這16個(gè)

21、單元共有168128位,對(duì)應(yīng)位地址00H-7FH。 3、通用存儲(chǔ)區(qū)（30H 7FH） 4、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 0000H-FFFFH 范圍為64K字節(jié)，采用R0、R1或DPTR寄存器間址方式訪問。,內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器在物理上又可分成三部分：低128字節(jié)RAM、高128字節(jié)RAM(僅80320852才有)和專用寄存器(SFR)。,低128字節(jié)RAM由工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和通用RAM區(qū)組成。,內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間,80320852的高128字節(jié)RAM和專用寄存器(SFR)空間重合，通過不同尋址方式區(qū)別,三、特殊功能寄存器地址空間,共有26個(gè)專用寄存器SFR，離散地分布在片內(nèi)RAM的高128字節(jié)地址80

22、H0FFH中。 程序計(jì)數(shù)器PC不占據(jù)RAM單元，在除PC外的專用寄存器SFR中，有12個(gè)專用寄存器既可字節(jié)尋址，又可位尋址（字節(jié)地址為8的整倍數(shù)）。,位地址的表示法 例： 位名稱 CY 、RS0 寄存器名加序號(hào) PSW.7 ACC.1 字節(jié)地址加序號(hào) 20H.3 直接位地址 00H,1.累加器ACC 累加器A在大部分的算術(shù)運(yùn)算中存放某個(gè)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。 2.寄存器B寄存器B主要用于與累加器A配合執(zhí)行乘法和除法指令的操作。 3.程序狀態(tài)字PSW8位寄存器，用來存放程序狀態(tài)信息。某些指令的執(zhí)行結(jié)果會(huì)自動(dòng)影響PSW的有關(guān)狀態(tài)標(biāo)志位，有些狀態(tài)位可用指令來設(shè)置。,特殊功能寄存器,：進(jìn)位標(biāo)志位 ：半進(jìn)位

23、標(biāo) ：用戶標(biāo)志位 ：工作寄存器組選擇 ：溢出標(biāo)志 P ：奇偶標(biāo)志,RS1 RS0 寄存器組內(nèi)部RAM地址 0 0 工作寄存器組0 00H07H 0 1 工作寄存器組1 08H0FH 1 0 工作寄存器組2 10H17H 1 1 工作寄存器組3 18H1FH,4.堆棧指針SP 棧指針SP為一個(gè)8位專用寄存器，每存入(或取出)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，SP就自動(dòng)加1(或減1)，SP始終指向新的棧頂。系統(tǒng)復(fù)位后錢指針初始化為07H。,5.數(shù)據(jù)指針DPTR 16位的專用寄存器，由高位字節(jié)DPH和低位字節(jié)DPL組成?？勺鳛橐粋€(gè)16位寄存器使用，也可以作為2個(gè)獨(dú)立的8位寄存器DPH和DPL使用。,6.I/O端口P0P

24、3 專用寄存器P0P3分別是I/O端口P0P3的鎖存器?？梢园袸/O口當(dāng)作般的專用寄存器來使用，沒有專門設(shè)置的口操作指令，全部采用統(tǒng)一的MOV指令。,關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,1）根據(jù)地址總線寬度，在片外可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器最大容量為64KB，地址范圍為0000HFFFFH。,2）片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器的操作使用不同的指令和控制信號(hào)，允許兩者的地址重復(fù)。因此，片外要擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器各為64KB。,3）片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作指令亦不同(對(duì)片外RAM用MOVX指令)，所以也允許兩者的地址重復(fù)，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址00 FFH，外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址可以從0000H FFFFH。,注

25、意：采用R0、R1或DPTR寄存器間址方式訪問片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。當(dāng)采用R0、R1間址時(shí)只能訪問低256字節(jié)，采用DPTR間址可訪問整個(gè)64K字節(jié)空間。,MCS-51及其5l子系列的其它成員都具有相同的中斷結(jié)構(gòu)。 8051有5個(gè)中斷源2個(gè)外部中斷源INT0和INT1，2個(gè)片內(nèi)定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中斷源，1個(gè)片內(nèi)串行口中斷源。 分為兩級(jí)高級(jí)中斷和低級(jí)中斷。其中任何一個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)均可由軟件設(shè)定為高級(jí)或低級(jí)，能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套 。 都是可屏蔽的，由軟件設(shè)定。,第五節(jié) MCS-51的中斷系統(tǒng),中斷允許寄存器IE控制,中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP控制,中斷觸發(fā)方式位IT控制,一、MCS51的中斷源,1.中斷

26、源 1) 外部中斷0請(qǐng)求，由P3.2引腳輸入?？捎捎脩粼O(shè)定為兩種觸發(fā)方式，（電平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式）。一旦輸入信號(hào)有效，則向CPU申請(qǐng)中斷，并且將中斷標(biāo)志IE0置1。 2) 外部中斷1請(qǐng)求，由P3.3引腳輸入。亦可由用戶設(shè)定為電平觸發(fā)方式還是邊沿觸發(fā)方式。一旦輸人信號(hào)有效，則向CPU申請(qǐng)中斷，并將中斷標(biāo)志IE1置1。,3）片內(nèi)定時(shí)器T0溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器T0產(chǎn)生溢出時(shí)，T0中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF0 置1，請(qǐng)求中斷處理。 4)片內(nèi)定時(shí)器T1溢出中斷請(qǐng)求。當(dāng)定時(shí)器T1產(chǎn)生溢出時(shí)，T1中斷請(qǐng)求標(biāo)志TF1置l，請(qǐng)求中斷處理。 5)片內(nèi)串行口發(fā)送接收中斷請(qǐng)求。當(dāng)通過串行口發(fā)送或接收完一幀串行數(shù)據(jù)時(shí)，

27、串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI或RI置1，請(qǐng)求中斷處理。,2.中斷請(qǐng)求標(biāo)志,(1)TCON的中斷標(biāo)志 TCON是專用寄存器，字節(jié)地址為88H，它鎖存了外部和的中斷請(qǐng)求標(biāo)志及T0和T1的溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志,1)IT0：選擇外部中斷0（INT0）觸發(fā)方式控制位。 IT0=0 INT0為電平觸發(fā)方式。 2)IE0：外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志位。IE01，外部中斷0向CPU申請(qǐng)中斷。 3)IT1：選擇外部中斷1（INT1）觸發(fā)方式控制位。 4)1E1：外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志位。IE11時(shí)，外部中斷1向CPU申請(qǐng)中斷。 5)TF0：片內(nèi)定時(shí)器T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。T0被啟動(dòng)后，從初始值開始進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，當(dāng)最高位產(chǎn)生溢出時(shí)置T

28、F01，向CPU申請(qǐng)中斷，直到CPU響應(yīng)該中斷時(shí)，才由硬件自動(dòng)將TF0清0，也可由軟件查詢?cè)摌?biāo)志，并用軟件清0。 6)TF1：片內(nèi)定時(shí)器T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志，其操作功能與TF0類同。,SCON是串行口控制寄存器，與中斷有關(guān)的是它的低兩位TI和RI。 1) TI（SCON.1）：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。每發(fā)送完一個(gè)串行幀，由硬件置位TI。CPU響應(yīng)中斷時(shí)，不能清除TI，TI必須由軟件清除。 2）RI(SCON.0)：串行口接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)允許串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，每接收完一個(gè)串行幀，由硬件置位RI。同樣，RI必須由軟件清除。,SCON,2)SCON的中斷標(biāo)志,二、MCS51的中斷控制,1、中斷允許寄

29、存器IE中斷的允許與開放,2中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP 中斷優(yōu)先級(jí)控制,內(nèi)部自然優(yōu)先級(jí)： 入口地址 INT0 高 0003H T0 000BH INT1 0013H T1 001BH TI/RI 底 0023H,中斷處理過程一般分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。,三、響應(yīng)中斷的條件及過程,1.中斷響應(yīng) （1）中斷響應(yīng)的條件 1）有中斷源發(fā)出請(qǐng)求信號(hào) 2）中斷是開放的（總允許、源允許） 3）沒有封鎖（受阻），受阻情況是： CPU正在執(zhí)行同級(jí)或高一級(jí)的中斷服務(wù)程序； 現(xiàn)行機(jī)器周期不是正在執(zhí)行的指令的最后一個(gè)機(jī)器周期，即現(xiàn)行指令完成前不響應(yīng)任何中斷請(qǐng)求； 當(dāng)前正在執(zhí)行的是中斷返回指令RETI或

30、訪問專用寄存器IE或IP的指令。也就是說，在執(zhí)行RETI或是訪問IE、IP的指令后，至少需要再執(zhí)行條其他指令，才會(huì)響應(yīng)中斷請(qǐng)求。,2）中斷響應(yīng)過程 進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。CPU在中斷響應(yīng)周期要完成下列操作： 1) 根據(jù)中斷請(qǐng)求源的優(yōu)先級(jí)高低， 使相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置1。 2) 清相應(yīng)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位IE0、 IE1、TF0或TF1 3) 保留斷點(diǎn)，把PC內(nèi)容 壓入堆 保存。 4) 把被響應(yīng)的中斷源服務(wù) 程序入口地址送入PC，輸入相應(yīng) 中斷服務(wù)程序。,2.中斷服務(wù)與返回 在編寫中斷服務(wù)程序時(shí)加注意的幾點(diǎn)： 1)因各入口地址之間只相隔8個(gè)字節(jié)，一般的中斷服務(wù)程序是存放不下的。所以通常在中斷入口地址單

31、元處存放條無條件轉(zhuǎn)移指令，這樣就可使中斷服務(wù)程序靈活地安排在64KB程序存儲(chǔ)器的任何空間。 2)若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，可先用軟件關(guān)閉CPU中斷，或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前再開放中斷。 3)注意在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。 4）中斷服務(wù)程序的最后一條是返回指令RETI，該指令將清除響應(yīng)中斷時(shí)被置位的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器，然后自動(dòng)將斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入程序計(jì)數(shù)器PC，使程序返回到被中斷的程序斷點(diǎn)處，繼續(xù)向下執(zhí)行。,3.中斷請(qǐng)求的撤除 CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，在中斷返回(RETI)前，該中斷請(qǐng)求信號(hào)必須撤除，否則會(huì)引起另外一次中斷。 注意：采用邊沿觸發(fā)的外部中斷標(biāo)志IE0或IEl

32、和定時(shí)器中斷標(biāo)志TF0或TFl，CPU響應(yīng)中斷后能用硬件自動(dòng)情除。 但在電平觸發(fā)時(shí)，IE0或IEl受外部引腳中斷信號(hào)(或)的直接控制，CPU無法控制IE0或IEl，需要另外考慮撤除中斷請(qǐng)求信號(hào)的措施，如通過外加硬件電路，并配合軟件來解決；串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志TI和RI也不能由硬件自動(dòng)清除，需要在中斷服務(wù)程序中，用軟件來清除相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志。,小結(jié)：1、硬件構(gòu)成 2、存儲(chǔ)器組織 3、中斷系統(tǒng),課間休息,第三章 1-1,本章重點(diǎn)：指令的尋址方式、功能、使用方法 程序設(shè)計(jì)的一般方法和技巧 講授內(nèi)容：MCS-51單片機(jī)的尋址方式 MCS-51單片機(jī)指令分類 程序設(shè)計(jì)方法和算法分析 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例,第

33、三章MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì),第一節(jié) MCS51單片機(jī)的尋址方式,MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)共有111條指令，7種尋址方式，共分為五大類,MCS-51指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 1、指令所包含的內(nèi)容 操作碼：規(guī)定指令的操作功能 操作數(shù)：指令操作的具體對(duì)象（地址、數(shù)據(jù)） 2、指令格式 單字節(jié)指令： 雙字節(jié)指令： 三字節(jié)指令,在MCS-51系列單片機(jī)的指令中，常用的符號(hào)： #data8、#data16：分別表示8位、16位立即數(shù)。 direct：片內(nèi)RAM單元地址（8位），也可以指特殊功能寄存器的地址或符號(hào)名稱。 addr11、addr16：分別表示11位、16位地址碼。 rel：相對(duì)轉(zhuǎn)移指令

34、中的偏移量，為8位帶符號(hào)數(shù)（補(bǔ)碼形式）。 bit：片內(nèi)RAM中（可位尋址）的位地址。 A：累加器A；ACC則表示累加器A的地址。 Rn：當(dāng)前寄存器組的8個(gè)工作寄存器R0R7。 Ri：可用作間接尋址的工作寄存器，只能是R0、R1。 ：間接尋址的前綴標(biāo)志。,第一節(jié) MCS51單片機(jī)的尋址方式,一、立即尋址 立即尋址是指在指令中直接給出其操作數(shù)，該操作數(shù)稱為立即數(shù)。為了與直接尋址指令中的直接地址相區(qū)別，在立即數(shù)前面必需加上前綴“#”。 例如： MOV R0，#30H,尋址方式,二、直接尋址 直接尋址是指在指令中直接給出存放數(shù)據(jù)的地址（注意：不是立即數(shù),并且只限于片內(nèi)RAM范圍）。直接尋址只能訪問特殊

35、功能寄存器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和位地址空間。 例如：MOV A，30H 比較以上兩指令的區(qū)別,三、寄存器尋址 寄存器尋址是指指令中的操作數(shù)為寄存器中的內(nèi)容。 例如：MOV A，R1,四、寄存器間接尋址 寄存器間接尋址是指指令中的操作數(shù)在寄存器的內(nèi)容所指的地址單元中。 例如：MOV R1，#30H；把立即數(shù)30H送R1寄存器 MOVA，R1；把30H單元中的數(shù)送到A中,五、變址尋址 變址尋址用于訪問程序存儲(chǔ)器中的一個(gè)字節(jié)，該字節(jié)的地址是：基址寄存器（DPTR或PC）的內(nèi)容與變址寄存器A中的內(nèi)容之和。 例如： MOV DPTR，#3000H ；立即數(shù)3000H送DPTR MOV A，#02H ；立即數(shù)

36、02H送A MOVC A，A+DPTR ；取ROM中3002H單元中的數(shù)送A,六、相對(duì)尋址 以當(dāng)前值為基準(zhǔn)，加上相對(duì)偏移量rel形成轉(zhuǎn)移地址 轉(zhuǎn)移范圍：以當(dāng)前值起始地址，相對(duì)偏移在 字節(jié)單元之間。相對(duì)尋址方式為相對(duì)轉(zhuǎn)移指令所采用。 轉(zhuǎn)移的目的地址為： 目的地址=轉(zhuǎn)移指令所在地址+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)+rel,七、位尋址 位尋址是指對(duì)片內(nèi)RAM的位尋址區(qū)（20H2FH）、可以位尋址的專用寄存器的各位，并進(jìn)行位操作的尋址方式。 例如：MOVC，00H；把20H單元中D0位的值送C位 MOVP1.0，C；把C位中的值送P1口的D0位 SETB20H. 0；把00H位置1,位地址的表示方法 位名稱 例：CY

37、、RS0 寄存器名加序號(hào) 例：ACC.1、P0.1 字節(jié)地址加序號(hào) 例：20H.3 直接位地址 例：00H、 07H,操作數(shù)的7種尋址方式和尋址的空間,MCS51匯編語言指令格式如下： 標(biāo)號(hào)：操作碼 操作數(shù)1，操作數(shù)2，操作數(shù)3 ；注釋 其中標(biāo)號(hào)實(shí)際上為符號(hào)地址，表示這條指令在程序存儲(chǔ)器中的存放首地址，以字母開始，后可跟18個(gè)字母或數(shù)字，但標(biāo)號(hào)不能用操作碼或?qū)Ｓ梅?hào)。 操作碼規(guī)定了指令的具體操作。 指令中的操作數(shù)為指令的具體操作對(duì)象，有些指令中有3個(gè)操作數(shù)，有些只有一個(gè)，有些無操作數(shù)，僅有操作碼。,第二節(jié) MCS51單片機(jī)的指令分類,指令分類：,一、數(shù)據(jù)傳送與交換類指令 特點(diǎn)：除第一操作數(shù)為A

38、的指令影響P位外，其它并不影響標(biāo)志位 有三種傳送指令 MOV 片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器之間的傳送 MOVX 片外RAM與ACC之間的傳送 MOVC 程序存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)送ACC 1用于片內(nèi)RAM傳送的指令（16條）,1）以累加器CC 為目的操作數(shù) ，n ； . ， direct； ， Ri （R1，R0） ， #data,2）以 Rn 為目的操作數(shù) n, A n, direct n, #data 3）以直接地址為目的操作數(shù) direct， direct，Rn direct，#data direct，Ri（R1，R0） direct，direct ；,4）以 寄存器間址 為目的操作數(shù) Ri， di

39、rect； Ri， A； Ri， #data 5）16位數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)指針 DPTR DPTR，#Ddata16,例如：MOV30H，#7AH ；將立即數(shù)7AH送片內(nèi)RAM 30H單元中 MOVR0,#30H ；將立即數(shù)30H送R0寄存器 MOVA，R0 ；將R0指定的30H中的數(shù)7AH送A中 MOV DPTR,#1000H ；將1000H送DPTR寄存器 MOVX DPTR,A,練習(xí)：將R1中的內(nèi)容送R2,2用于片外RAM傳送的指令（共4條） 片外RAM單元的地址為16位，一般用DPTR間接尋址；也可使用Ri來間接尋址（低8位編址時(shí)）。,1）外部RAM低256字節(jié)單元與之間的傳送 MOVX ，

40、i MOVX i， ）外部RAM單元與之間的傳送 MOVX ，DPTR MOVX DPTR, 例: MOV DPTR, #2000H MOVX ，DPTR ；將外部RAM中2000H單元內(nèi)容A,思考：將片內(nèi)RAM 50H單元 內(nèi)容 片外RAM 5000H單元,3用于ROM傳送的指令（共2條）,MOVC A，A+DPTR；(A)(A)+DPTR)） MOVC A，A+PC ；(A)(A)+(PC) 以PC的當(dāng)前值為基址，A為變址,例3-1：在ROM 1000H開始存有5個(gè)字節(jié)數(shù)，編程將第二個(gè)字節(jié)數(shù)取出送片內(nèi)RAM 30H單元中。程序段如下： MOV DPTR，#1000H ；置ROM地址指針（基

41、址）DPTR MOV A，#01H ；表內(nèi)序號(hào)送A（變址） MOVC A，A+DPTR ；從ROM 1000H單元中取數(shù)送到A MOV 30H，A ；再存入內(nèi)RAM 30H中 ORG 1000H ；偽指令，定義數(shù)表起始地址 TAB: DB 55H，67H，9AH，；在ROM 1000H開始的空間中定義5個(gè) ； 字節(jié),例3-2：設(shè)某數(shù)N已存于20H單元（N10），查表求N平方值，存入21H單元。 程序段如下： MOV A，20H；取數(shù)N ADD A，#01；加查表偏移量 MOVC A，A+PC；查表 NOP TAB：DB 00H，01H，04H，09 ；定義數(shù)表,由于PC為程序計(jì)數(shù)器，總是指向下

42、一條指令的地址在執(zhí)行第二條指令“MOVC A，A+PC”時(shí)，在查表前應(yīng)在A累加器中加上該指令與表之間的偏移量。 用DPTR查表時(shí)，表格可放在ROM的64K范圍（不用考慮偏移量），用MOVC A，A+PC指令時(shí)則必須把表格就放在該條指令下面開始的255個(gè)字節(jié)的空間中。,4交換指令（共5條） 其中3條為整個(gè)字節(jié)相互交換，XCHD指令為低4位相互交換，SWAP為ACC中的高、低4位互換。,1）字節(jié)交換 XCH A, Rn ; (A)(Rn) XCH A, direct XCH A, Ri 2）半字節(jié)交換 XCHD A， Ri ； SWAP A 例：已知（A）=34H，（R6）=29H,執(zhí)行以下指令后

43、，（A）=？ XCH A，R6 SWAP A,思考：用不同的方法實(shí)現(xiàn)片內(nèi)RAM （20H）R1,5堆棧操作指令（共2條） 堆棧是在內(nèi)RAM開辟的一個(gè)數(shù)據(jù)的暫存空間，遵守“后進(jìn)先出”原則操作，其地址指針為SP，它指出棧頂?shù)奈恢?，?fù)位時(shí)SP=07H。,入棧：PUSH direct ；SP先增1，再將數(shù)據(jù)壓棧。 出棧；POP direct ；數(shù)據(jù)先出棧，再SP減1。 例如，已知（A）=44H，（30H）=55H，執(zhí)行 MOVSP，#5FH ；棧起點(diǎn)設(shè)置為5FH PUSH ACC ；A中的44H壓到60H中保存 PUSH 30H ；30H中的55H壓到61H中保存 POP30H ；把61H中的55H彈

44、出到30H POPACC ；把60H中的44H彈出到A中,【例】 將片內(nèi)RAM 30H單元與40H單元中的內(nèi)容互換。,方法1（直接地址傳送法）： MOV31H，30H MOV30H，40H MOV40H，31H SJMP$,方法2（間接地址傳送法）： MOVR0，#40H MOVR1，#30H MOVA，R0 MOVB，R1 MOVR1，A MOVR0，B SJMP$,方法4（字節(jié)交換傳送法）： MOVA，30H XCHA，40H MOV30H，A SJMP$,方法3（堆棧傳送法）： PUSH30H PUSH40H POP30H POP40H SJMP$,二、算術(shù)運(yùn)算類指令 算術(shù)運(yùn)算類指令有加

45、、減、乘、除法指令，增1和減1指令，十進(jìn)制調(diào)整指令，共24條，使用時(shí)應(yīng)注意判斷各種結(jié)果對(duì)哪些標(biāo)志位（CY、OV、AC、P）產(chǎn)生影響。,1.不帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DD（4條）,ADD A,Rn ；A（A）+ （Rn） ADD A,direct ；A（A）+（direct） ADD A,Ri ；A（A）+ （Ri） ADD A,#data ；A（A）+ data,練習(xí)3-3 98H+75H 分析各標(biāo)志位的置位情況,加法和減法指令的第一操作數(shù)都是A，并將運(yùn)算結(jié)果放在A中,2. 帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DDC （4條）,ADDC A, Rn ；A（A）+（Rn）+(CY) ADDC A, direct ；A（

46、A）+（direct）+(CY) ADDC A, Ri ；A（A）+(（Ri）)+(CY) ADDC A, #data ；A（A）+data +(CY),例如求 5688H+2396H 低字節(jié)用ADD指令，高字節(jié)用ADDC指令,3. 帶借位減法指令SUBB （4條）,SUBB A, Rn ；A（A）-（Rn）-（CY） SUBB A, direct ；A（A）-（direct）-(CY) SUBB A, Ri ；A（A）-(（Ri）)-(CY) SUBB A, #data ；A（A）-data-(CY),減法只有帶借位減法指令，在不須減借位時(shí)可先清CY。,4.乘法指令MUL（1條）,MUL A

47、B ；B A （A）（B）,5.除法指令DIV（1條）,DIV AB ；A A/B（商）B 余數(shù) 說明：無符號(hào)數(shù)相除，當(dāng)除數(shù)（B）=0時(shí)，結(jié)果為無意義，并置OV=1；CY位總是0。,說明：當(dāng)積大于255（0FFH）時(shí)，即積的高字節(jié)B不為0時(shí)，置OV=1，否則OV=0；CY位總是0。,6.加1指令 INC （5條）,INC A INC Rn INC direct INC Ri INC DPTR,7.減1指令（4條）,注意：沒有對(duì)DPTR 的減1操作指令,DEC A DEC Rn DEC direct DEC Ri,只有INC A 和 DEC A這兩條指令影響影響P，其他不影響任何標(biāo)志。,8.十進(jìn)

48、制調(diào)整指令 DA A（1條） ADD、ADDC指令都是對(duì)8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算，當(dāng)兩個(gè)BCD碼數(shù)進(jìn)行加法時(shí)，必須增加一條DA A指令（對(duì)其結(jié)果進(jìn)行調(diào)整），否則結(jié)果就會(huì)出錯(cuò)。 注意： DA A指令只能用于加法指令后,第三章 2-11,三. 邏輯運(yùn)算與循環(huán)類指令 特點(diǎn)：是當(dāng)A作目的操作數(shù)（第一操作數(shù)）時(shí)，影響P位；帶進(jìn)位的移位指令影響Cy位，其余都不影響PSW。,第二節(jié) MCS-51 單片機(jī)的指令分類,1. 邏輯“或”運(yùn)算指令ORL （6條） 2. 邏輯“與”運(yùn)算指令A(yù)NL （6條） 3. 邏輯“異或”運(yùn)算指令XRL （6條）,此類指令都是按位操作，其中有4條指令的第一操作數(shù)都為A。另外兩條指令

49、的第一操作數(shù)為direct，第二操作數(shù)為A和data。,邏輯運(yùn)算類指令：,如：邏輯或指令格式： ，n ，direct ，i ，data direct, direct, data,用AND指令可對(duì)指定位或指定的一些位進(jìn)行屏蔽(清零) 。 例如：ANL A，#0FH；將A中的高4位清零 #0FH稱為屏蔽字，屏蔽字中的0對(duì)應(yīng)于需要清0的位。,用ORL指令可對(duì)一些指定位置1。 例如：ORL A，#80H 可將A中的最高位置1，其他位保持不變。,通過XRL指令用“1”與某數(shù)的對(duì)應(yīng)位異或，可將該位取反，用“0”與某數(shù)的對(duì)應(yīng)位異或，可將指定位不變；,邏輯運(yùn)算類指令的常用功能：, 求反指令（1條） CPL A

50、；對(duì)累加器A的內(nèi)容各位求反，結(jié)果送回A中，影響P位。 清0指令（1條） CLR A ； 將累加器A的內(nèi)容清0。,注意：兩條指令僅對(duì)A有效, 循環(huán)移位指令（4條，僅對(duì)A有效） 其中有兩條不帶CY位的逐位循環(huán)移位一次指令，不影響PSW。兩條帶CY位的逐位循環(huán)移位一次指令，僅影響CY位。,RL A；左移 RR A；右移 RLC A；帶進(jìn)位CY的左移 RRC A；帶進(jìn)位CY的右移,例：將雙字節(jié)數(shù)（R2）（R3）右移一位 CLR C MOV A，R2 RRC A MOV R2，A MOV A，R3 RRC A MOV R3，A 分析執(zhí)行過程,四、控制程序轉(zhuǎn)移類指令,控制程序轉(zhuǎn)移類指令主要功能是控制程序轉(zhuǎn)

51、移到新的PC所指地址去執(zhí)行程序。,1.無條件轉(zhuǎn)移指令（4條） （1）長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令 LJMP addr16 ；PC addr16 范圍 64K,（2）絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令 AJMP addr11 ；PC100 addr11 指令中包含有11位的目的地址（a10 a9 a0）， PC 高5位不變,*轉(zhuǎn)移范圍2K字節(jié) 目的地址必須和 PC+2 在同一頁內(nèi) *機(jī)器碼為兩字節(jié) a10 a9 a8 0 0 0 0 1 a7-a0,（3）短（相對(duì)）轉(zhuǎn)移指令 SJMP rel ； PC PC + 2 + rel 其目的地址是由PC中的當(dāng)前值和指令的第二字節(jié)中帶符號(hào)的相對(duì)地址相加而成的。因此本指令轉(zhuǎn)移的范圍為：下一條指令

52、的（128127）字節(jié)內(nèi)，即本指令的（-126+129）字節(jié)內(nèi)。 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，addr16、addr11、rel一般用符號(hào)地址形式。,（4）間接轉(zhuǎn)移指令（又稱散轉(zhuǎn)指令） JMP A+DPTR ；PC （A） + （DPTR 目的地址由指針DPTR和變址A的內(nèi)容之和形成，范圍達(dá) 64K 。,2條件轉(zhuǎn)移指令（8條） 此類指令均為相對(duì)尋址指令。,（1）累加器判零轉(zhuǎn) JZ rel；A=0 轉(zhuǎn)，PC=PC+2+rel JNZ rel；A0轉(zhuǎn),（2）CY位條件判轉(zhuǎn) JC rel； CY=1 轉(zhuǎn)PC=PC+2+rel JNC rel；CY=0 轉(zhuǎn),（3）數(shù)值比較轉(zhuǎn) 均為三字節(jié) CJNE A，#data，re

53、l CJNE A，direct，rel CJNE Rn，#data ，rel CJNE Ri,#data, rel 指令功能為兩數(shù)比較不相等 轉(zhuǎn)移,操作過程為 第一數(shù)減第二數(shù) 狀態(tài)標(biāo)志送PSW，但不改變?cè)瓉?的操作數(shù),注意：參與比較的數(shù)為無符號(hào)數(shù),（4）可尋址位條件判轉(zhuǎn) （三字節(jié)） JB bit，rel； （bit）=1 轉(zhuǎn) JNB bit，rel ；（bit）=0 轉(zhuǎn) JBC bit，rel ；（bit）=1 轉(zhuǎn)， 并將該位清零,（5）循環(huán)控制指令DJNZ DJNZ Rn,rel DJNZ direct,rel； 指令功能是把源操作數(shù)減1，結(jié)果送回原操作數(shù)中，再判結(jié)果不為0就轉(zhuǎn)到目的地去，否

54、則繼續(xù)下面一條指令執(zhí)行。 主要應(yīng)用在循環(huán)結(jié)構(gòu)的編程中，作循環(huán)結(jié)束控制用。,例2：比較兩無符號(hào)數(shù)的大小 求R1、R2中較大的數(shù)，結(jié)果存R3 中。,解： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN：MOV A，R1 CJNE A，02H，NEXT NEXT：JC/JNC DONE (?) MOV A，R2 DONE：MOV R3，A LP：SJMP JP END,條件轉(zhuǎn)移指令的應(yīng)用: 例3-7：根據(jù)A中的數(shù)是大于/等于/小于64H這三種情況去執(zhí)行三種不同的處理程序。,3.子程序調(diào)用及返回指令（4條）,（1）長(zhǎng)調(diào)用指令 LCALL addr16 ；PCPC+3，SPSP+1

55、，（SP）PC710 SPSP+1，（SP）PC158 , PCaddr16,（2）絕對(duì)調(diào)用指令 ACALL addr11；PC PC+2，SPSP+1,（SP）PC70 SP SP+1，（SP） PC158，PC100addr1,（3）子程序返回指令 RET ；PC158 （SP），SPSP-1 ；PC70 （SP），SPSP-1 從堆棧中彈出（斷點(diǎn)）地址值給PC（先高后低，棧指針減2），使程序從該P(yáng)C值處開始執(zhí)行程序。不影響PSW。 （4）中斷返回 RETI ；PC158（SP），SPSP-1 ；PC70 （SP），SPSP-1 除具有RET指令的所有功能外，還將自動(dòng)清除優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器。

56、RETI指令用在中斷服務(wù)子程序中，作最后一條返回指令。 注意：不能用RET指令代替RETI。,4空操作指令（1條） NOP； 指令的執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)機(jī)器周期，占一個(gè)字節(jié)。,1.位傳送指令（2條） MOV C，bit； C（bit） MOV bit，C； bitC 指令中必須有一個(gè)位操作數(shù)是布爾累加器C，另一個(gè)才可以是直接可尋址的位。 例：MOV P1.5，C；把C中的值送到P1.5口線輸出 2.位修改指令（6條） CLR C ； C0 CLR bit ；（bit）0 SETB C ；C1 SETB bit ；（bit）1 CPL C ；C/C CPL bit ；（bit）/（bit）,五、位操作

57、類指令,這組指令用來實(shí)現(xiàn)對(duì)位清0，取反，置1，不影響其它標(biāo)志位。,3.位邏輯運(yùn)算指令（4條） 這組指令的第一操作數(shù)必須是C，兩位邏輯運(yùn)算的結(jié)果送C中，式中的斜杠是位取反，但并不影響操作數(shù)本身的值。,ANL C，bit ； CC（bit） ANL C，/bit ；CC/（bit） ORL C，bit ；CC（bit） ORL C，/bit ； CC/（bit）,第三章 3-1,用匯編語言編寫程序,一般可分為以下幾個(gè)步驟： 1)分析題意,確定算法; 2)設(shè)計(jì)程序流程圖; 3)確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：合理地選擇和分配內(nèi)存單元以 及工作寄存器; 4)編寫源程序： 5)上機(jī)調(diào)試程序。,第三節(jié) 程序設(shè)計(jì)方法,MCS-51單片機(jī)匯編語言，包含兩類不同性質(zhì)的指令。 （1）基本指令：即指令系統(tǒng)中的指令。它們都是機(jī)器能夠執(zhí)行的指令，每一條指令都有對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼。 （2）偽指令：匯編時(shí)用于控制匯編的指令。它們都是機(jī)器不執(zhí)行的指令，無機(jī)器碼 匯編語言的語句格式 匯編語言一般由四部分組成。 標(biāo)號(hào)：操作碼 操作數(shù)；注釋 START：MOV A，30H；A（30H）,(1)標(biāo)號(hào)段 標(biāo)號(hào)是用戶根據(jù)需要設(shè)定的符號(hào)地址。通常是在一段程序的入口或程序的轉(zhuǎn)向點(diǎn)設(shè)置一個(gè)標(biāo)號(hào)。使用標(biāo)號(hào)便于程序的閱讀、修改及轉(zhuǎn)移指令的書寫。標(biāo)號(hào)由英文字母開頭的18個(gè)字母數(shù)字串組成。 標(biāo)號(hào)以“：”結(jié)束，且同一個(gè)標(biāo)號(hào)名在一個(gè)程序中只能使用一次，不能重