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1、一、单片机概论,单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算机的各个部件:中央处理器，储存器,输入输出接口电路,定时器/计算器等,制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机. 8位单片机占整个单片机市场的60%以上,8位单片机的旧的机种正在被淘汰,新的机型不断涌现.8位单片机以其功能强,品种多,正广泛应用于各个领域,是单片机的主流机种.随着集成电路工艺的不断改进,8位单片机的价格也在不断降低. 单片机的发展趋势是: 增加存储器容量,片内EPROM转变为FLASH,存储器编程可不同级别加密,片内I/O管脚多功能化.,单片机的应用领域 工业方面: 电机控制,工业机器人,过程控制,数字控制 仪器
2、仪表方面: 智能仪器,医疗器械,色谱仪,示 波器 民用方面: 电子玩具,高级电视游戏机,录像机,激光盘驱动 电讯方面: 调制解调器,智能线路运行控制. 导航与控制: 导弹控制,智能武器装置 数据处理: 图形终端,磁带机,打印机 汽车方面: 点火控制,变速器控制,排气控制,第一章 89S52单片机的结构,一、内部结构和主要功能 二、引脚功能说明 三、时钟、复位电路 四、I/O端口 五、存储器配置 六、最小系统 七、CPU时序,主要性能：,片内存储器包含8KB的FLASH，可在线编程，檫写次数不少于1000次 256字节片内数据RAM 32根可编程I/0口线 8个中断源、6个中断矢量、两个优先权的
3、中断结构 1个可编程全双工串行接口 3个可编程定时/计数器 两种低功耗模式分别是空闲模式和掉电模式 具有3级程序锁定位 含有一个看门狗定时器 具有断电标志POF 全静态工作频率033MHz 完全兼容MCS51产品,89S52引脚功能介绍,VCC +5V GND 地 ALE 地址锁存允许 /PSEN 程序存储器允许 EA/VPP为0访问外部程序存储器 为1访问内部程序存储器 RST复位信号输入 XTAL1、XTAL2 外部晶振 P0.0P0.7 I/O端口（P0口） P1.0P1.7 I/O端口（P1口） P2.0P2.7 I/O端口（P2口） P3.0P3.7 I/O端口（P3口）,89S52
4、引脚图,时钟、复位电路,时钟电路： 复位电路：,I/O端口P0口,1P0端口总线IO端口，双向，开漏，数据地址分时复用，该端口除用于数据的输入输出外，在89S52单片机外接程序存储器时，还分时地输出输入地址指令。由P0端口输出的信号无锁存，输入的信息有读端口引脚和读端口锁存器之分,P0端口结构,P1端口结构,P2端口结构,I/O端口P3口（双功能口）,P3.0 RXD 串行接口 P3.1 TXD P3.2 /INT0 外部中断输入 P3.3 /INT1 P3.4 T0 定时/计数器输入 P3.5 T1 P3.6 /WR 外部数据读、写 P3.7 /RD,I/O端口P3口（双功能口）,P3端口结
5、构,SFR寄存器（1）,特殊功能功能名称地址复位后 寄存器的状态 B*通用寄存器F0H 00H A *累加器E0H 00H PSW *程序状态寄存器 D0H 00H IP*中断优先寄存器 B8H00H P3*P3口数据寄存器 B0HFFH IE*中断允许寄存器 A8H00H P2*P2口数据寄存器 A0H FFH SBUF 串行口发送/接收缓冲器 99H 不定 SCON*串行口控制寄存器 98H 00H P1*P1口数据寄存器 90H FFH,SFR寄存器（2）,特殊功能 功能名称 地址 复位后 寄存器 的状态 TH1T1计数器高8位 8DH 00H TH0 T0计数器高8位 8CH 00H
6、TL1 T1计数器低8位 8BH 00H TL0 T0 计数器低8位 8AH 00H TMOD 定时/计数器方式字寄存器 89H 00H TCON*定时控制寄存器 88H 00H PCON 波特率选择寄存器 87H 00H DPH地址寄存器高8位 83H 00H DPL地址寄存器低8位 82H 00H SP堆栈指示器 81H 07H P0*P0口数据寄存器 80H FFH,CPU时序外部程序存储器读,CPU时序外部数据存储器读写,第二章 89S52单片机开发入门,一、开发流程 二、开发工具 三、集成开发环境 四、举例,Keil C51开发流程,根据任务选择MC型号 设置工程参数，如频率，优化级
7、别等 加入适当的包含文件#include “reg51.h” 编写源代码 调试与仿真 生成HEX文件 烧写,二、开发工具,89S52开发板 集成开发环境 下载线软件 常用仪器（万用表,示波器等）,下载线软件,编程软件,三、集成开发环境,Keil Software Inc.的uVision2,集成开发环境或者WAVE编译环境 集成C和汇编语言源代码编写. 编译连接,模拟仿真,输出hex文件. 支持连接仿真器进行在线仿真. 标准C语言支持. 支持多级优化 支持数百种器件.,Keil C51 uVision2,第三章 指令系统及汇编语言,一、指令系统概述 二、51单片机指令系统 三、汇编语言程序设计
8、举例 四、C51程序设计举例,一、指令系统概述,MCS-51系列单片机共有111条指令 按功能可分成5类指令: 数据传送指令（29条） 算术运算指令（24条） 逻辑运算指令（24条） 控制转移指令（17条） 位操作类指令（17条）,1. 指令执行时间快 单周期指令65条 (1us, 12MHz晶振) 双周期指令44条 (2us , 12MHz晶振) 四周期指令2条 (4us , 12MHz晶振) 2. 指令短 单字节指令49条 双字节指令46条 三字节指令 16条 3. 单指令实现字节相乘或相除运算 4. 具有丰富的位操作类指令,1、AT89系列指令系统特点,2、寻址方式,7种寻址方式： 立即
9、寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 相对寻址 变址寻址 位寻址,二、51单片机指令系统,1、指令中常用符号说明 2、数据传送指令 3、算术运算指令 4、逻辑运算指令 5、控制转移指令 6、位操作类指令,1、指令中常用符号说明,Rn 当前寄存器区的RoR7(其中n07）Ri 当前寄存器区中的R0和R1(其中i0，1) direct 8位直接字节地址(片内RAM和SFR空间) #data 8位立即数。#data1616位立即数。addr1616位地址值。Addr1111位地址值。rel8位带符号地址偏移量(128127) bit片内RAM和SFR中的可直接寻址位 间接寻址寄存器或基址寄存器
10、的前缀 ( ) 表示括号中的内容( ) 表示间址寻址的内容,2、数据传送指令(1),MOVA, Rn MOVA, direct MOVA, Ri MOVA, #data MOVRn, A MOVRn, direct MOVRn, #data MOV direct, A MOVdirect, Rn MOVdirect, direct MOVdirect, Ri MOV direct, #data MOV Ri, A MOVRi, direct,数据传送指令(2),MOVDPTR, #data16 MOVCA, A+DPTR MOVCA, A+PC MOVXA, Ri MOVXA, DPTR MO
11、VXRi, A MOVX DPTR, A PUSHdirect POPdirect XCHA, Rn XCHA, direct XCHA, Ri XCHDA, Ri SWAPA,3、算术运算指令(1),ADDA, Rn ADDA, direct ADDA, Ri ADDA, #data ADDCA, Rn ADDCA, direct ADDCA, Ri ADDCA, #data SUBBA, Rn SUBBA, direct SUBBA, Ri SUBBA, #data,算术运算指令(2),INCA INCRn INCRi DECA DECRn DECdirect DECRi INCDPTR
12、MULAB DIVAB DAA,4、逻辑运算指令(1),ANLA, Rn ANLA, direct ANLA, Ri ANLA, #data ANLdirect, A ANLdirect, #data ORLA, Rn ORLA, direct ORLA, Ri ORLA, #data ORLdirect, A ORLdirect, #data,逻辑运算指令(2),XRLA, Rn XRLA, Ri XRLA, #data XRLdirect, A XRLdirect, #data CLRA CPLA RLA RLCA RRA RRCA,5、控制转移指令,ACALLaddr11 LCALL a
13、ddr16 RET RETI AJMPaddr11 LJMPaddr16 SJMPrel JMPA+DPTR JZrel JNZrel CJNEA, direct, rel CJNEA, #data, rel CJNERi, #data, rel DJNZRn, rel DJNZdirect, rel NOP,6、位操作类指令,CLRC CLRbit SETBC SETBbit CPLC CPLbit ANLC, bit ANLC, /bit ORLC, bit ORLC, /bit MOVC, bit MOVbit, C JCrel JNCrel JBbit, rel JNBbit, rel
14、 JBCbit, rel,三、汇编语言程序设计应用举例,举例： 设计一个指示器，要求当指示按键按下后，指示灯发光。 设P1.0口驱动指示灯，P1.1口作为指示按键输入。 电路设计见图,ORG00 LJMPSTART ORG0100H START:JBP1.1, $ JNBP1.1, $ SETB P1.0 SJMPLOOP1 SOUND: MOVR7, #5 SETBP1.0 MOVR0, #10 LCALL DELAY CLRP1.0 MOVR0, #20 LCALL DELAY DJNZR7, SOUND1 RET,DELAY:MOV R1,#100 ;100ms DELAY1:MOV R
15、2,#200 ;1ms DELAY2:NOP NOP NOP DJNZR2, DELAY2 DJNZR1, DELAY1 DJNZR0, DELAY RET,#include “reg51.h” #define uchar unsigned char sbit pinSW=P12; sbit pinBell=P10; sbit pinLed=P11; void Delay_1ms(uint S_DelayTime) uchar S_j; while (S_DelayTime!=0) S_DelayTime-; for(S_j=0;S_j115;S_j+) void main(void) int
16、 Delay=0; pinLed=1; pinBell=1; while(1) if(!pinSW) Delay_1ms(2);,第四章 51单片机的功能单元介绍,一、定时/计数器 二、串行接口 三、中断系统,一、定时/计数器,定时器计数器简称定时器，其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是微机中最常用、最基本的部件之一。 803l单片机有2个16位的定时器计数器： 定时器0(T0)和定时器1(T1)。T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成，它们都分别映射在特殊功能寄存器中，从而可以通过对特殊功能寄存器中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。 用于定时器工作时，每一个机器周期定时寄存器自动加l，所以定时器也可看作是计量机器周期的计数器。由于每个机器周期为12个时钟振荡周期，所以定时的分辨率是时钟振荡频率的112。 用于计数器工作时，只要在单片机外部引脚T0(
