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1、第1章 概述,了解单片机和微机的区别和联系 了解单片机的应用特点 了解单片机的种类 4. 掌握89C51单片机的组成,第2章 MCS-51单片机的结构,1. 掌握89C51单片机的组成 2. 掌握MCS-51单片机引脚及其功能 3. 掌握MCS-51单片机的存储器配置 掌握MCS-51单片机的机器周期和指令周期 5. 掌握MCS-51单片机的输入/输出端口结构,89C51单片机的组成,MCS-51单片机引脚及其功能,1.控制信号:RST,ALE，/PSEN ， /EA ， XTAL1和XTAL2 2.输入/输出端口P0,P1,P2,P3 P0,P1,P2,P3:属于漏极开路的8 位准双向I/O
2、端口,物理上分4个存储器空间 内部程序存储器 外部程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器 逻辑上分3个存储器空间 片内外统一的64KB程序存储器 256B（含SFR块）片内数据存储器 64KB片外数据存储器,MCS-51单片机的存储器配置,64k程序存储器地址空间,片内外统一编址0000hFFFFh选通信号:PSEN有效 256B片内数据存储器地址空间,MOVCA,A+PC MOVCA,A+DPTR,指令用MOV,MOVX A,DPTR MOVX A,R0 MOVX A,R1,64kb片外数据存储器地址空间，0000hFFFFh选通信号: WR、 RD有效,注意： 1、访问片内RAM20H
3、存储单元；MOV A,20H 2、访问片外RAM存储单元； MOV R0,#20hMOVX A,R0 3、尽管片内与片外的RAM单元的00H-FFH地址相重叠，但由于指令的不同不会发生地址混乱。,8051中断矢量地址表,数据存储器地址空间,片外数据存储器 片内数据存储器 分为两个部分 ：1、低128B RAM(00H7FH) 00H1FH，4个通用工作寄存器区 20H2FH，位地址空间 堆栈的设定2、高128B特殊功能存储器 (SFR) （80HFFH）,特殊功能 寄存器 SFR,片内 通用数据 存储器,80H 7FH,00H,FFH,片外数据 存储器 64KB,0000H,FFFFH,特殊功
4、能寄存器,程序状态字（或标志寄存器）PSW,CY（PSW.7）：位累加器=进位标志位。在进行加法（或减法）运算时，若运算结果最高位有进位或借位，则CY自动置“1”，否则CY置“0”,MCS-51单片机的机器周期和指令周期,(1)振荡周期振荡周期指为单片机提供定时信号的振荡源的周期，即晶体振荡器直接产生的振荡信号的振荡周期。 (2)时钟周期(状态周期 )时钟周期是振荡周期的两倍。是对振荡器2分频的信号。时钟周期又称状态周期，用S来表示，一个时钟周期，分为两个节拍，P1和P2节拍。P1节拍通常完成算术逻辑操作，P2节拍通常完成内部寄存器间数据的传递。 (3)机器周期一个机器周期由12个振荡周期即6
5、个状态周期组成，即S1S6，如果把一条指令的执行过程划分为几个基本操作，则完成一个基本操作所需的时间称为机器周期。 (3)指令周期指令周期是执行一条指令所需的全部时间。MCS-51单片机的指令周期通常由14个机器周期组成。,第3 、4章 8051指令系统和编程,第5章 MCS-51的中断系统,一、中断系统结构8051共有五个中断源,两个中断优先级INT0-外部中断0请求，通过P3.2脚输入INT1-外部中断1请求，通过P3.3脚输入T0-定时器/计数器0溢出中断请求T1-定时器/计数器1溢出中断请求TX/RX -串行口中断请求,当串行口完成一帧数据的发送或接收时,便请求中断每个中断源都对应一个
6、中断请求标志位,它们分别设置在TCON和SCON中。,第5章 MCS-51的中断系统,MCS-51的中断系统结构图,返回优先级结构,表 同级内第二优先级次序,MCS-51的中断标志的撤除方法,注：此表指使用中断服务程序来处理中断事件时的情况。 如果采用查询的方法来处理事件时，都需要软件来清除标志。,中断应用程序举例,例:将P1口的P1.4P1.7作为输入口,P1.0P1.3作为输出口,要求利用8031将开关所设的数据读入单片机内,并依次通过P1.0P1.3输出,驱动发光二极管,以检查P1.4P1.7输入的电平情况.采用中断边沿触发方式,每次中断完成一次读/写操作.,ORG 0000HAJMP
7、MAINORG 0003HAJMP INSERORG 0030H MAIN:SETB EX0SETB IT0SETB EA HERE:SJMP HERE INSER:MOV A,#0F0H ;P1.4P1.7为输入口MOV P1,AMOV A,P1SWAP AMOV P1,ARETIEND,扩展分析:一单片机控制系统，要求每隔1秒钟查询开关的状态，然后根据开关的状态驱动发光二极管。要求定时时间由89C51的定时器1控制产生，采用中断控制方式。 如何编写控制程序。,第6章 定时器及应用,8051定时/计数器结构,8051定时/计数器的工作原理（1）：何时控制启动计数器？思考： （2）：如何控制是
8、定时还是计数？（3）：如何控制定时/计数的长短？,由启动控制开关TR来控制计数器是否计数：当TR=0时：计数器计数脉冲被断开，所以停止工作；当TR=1时：计数器的计数脉冲输入端与信号源接通，计数器开始计数（工作）。 定时、计数方式由C/T控制。当C/T=1时：多路器选择的是系统时钟（fosc/12），即定时方式；当C/T=1时：多路器选择的是外部（T0或T1引脚）输入，即计数方式。 定时/计数的长短由初值寄存器中的计数初值来设定。,作定时器用: 每个机器周期计数器加1,计数速率是fosc/12.作计数器用：用2个机器周期识别一个脉冲下降沿，故最快计数速率是fosc/24.,模式1定时时间计算公
9、式：,如何确定定时器的最大定时间隔 ?,综合应用举例,例:设时钟频率为6Mhz,试编写利用T0产生的1s定时的程序,解：（1）定时器T0工作模式的确定模式0最长可定时16.384ms模式1最长可定时131.072ms模式2最长可定时512us题中要求定时1s,可选模式1,每间隔100ms中断1次,中断10次为1s(2)求计算值X(216-X)12/6106=10010-3sX=15 536 =3CB0H因此(TL0)=0B0H;(TH0)=3CH(3)程序,ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHAJMP SERVEORG 2000H MAIN: MOV SP,#60HMOV B
10、,#0AHMOV TMOD,#01HMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB TR0SETB ET0SETB EASJMP $,SERVE:MOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHDJNZ B,LOOPCLR TR0 LOOP: RETIEND,第7章 单片机系统扩展及接口技术,74LS138 3-8线译码器,A、B、C：选择输入。作为与输出对应的二进制编码输入； G1、/G2A、G2B：使能输入，作为片选控制输入； y7y0：译码器输出，低电平有效。,一、MCS-51与多个 ROM的连接（地址线全译码）,若需要对2片以上的芯片扩展，可以通过译码电路实现。,采用LS
11、138译码器实现ROM扩展示意表,二、 8031外扩32K EPROM和32K RAM,全译码、两片2764 EPROM的扩展连接图,三、 简单I/O接口的扩展方法,四、 综合设计,第7章 应用系统配置及接口技术,一、行列式键盘接口及工作原理,识别键的两种方法：行（或列）扫描法线反转法例：右图（列扫法） 向列线输出全0 ， 读入行线电平， 若有键按下， 再逐列扫描， 获得相应键键值,二、ADC0809与8031接口 连接方案一：,连接方案二：,/RD /WRP0口MCS-51 ALE/INT1,OESTART ALE ADC0809 addC addB addCD7D0 CLOCKEOC,地
12、址 锁 存 器,地 址 译 码 器,+,+,P0.2,P0.1,P0.0,分频器,F0H,该连接方案IN0-IN7的通道地址怎么给出？,连接方案三:,第9章 串行通信,一、串行通信 （1）串行通信的数据传送方向。单工、半双工、全双工三种方式 （2）串行通信的工作方式同步方式：数据按块传送，包括同步字符、数据块。异步方式：数据按字符传送，每一个字符均按固定的字符格式传送，又被称为帧，如图。包含字符的起始位、数据位、校验位、停止位四个部分。,二、多机通信系统,主机,从机 N,从机 4,从机 3,从机 2,从机 1,串行数据线（2条）,RXD,TXD,TXD,RXD,从机做智能传感器,多机通讯中SM
13、2的设定,在模式2、3中，1，SM2=0时：RB8=1或RB8=0 都可以激活RI。2，SM2=1时：RB8=1才能激活RI。RB8=0时，RI不能激活。,主从式多机通信原理,主机是通信的发起者，主机发送的数据可以传送到各个从机，从机发送的数据只能为主机接收，从机之间不能直接通讯。主机和从机的串口设置为模式2或3，其中主机的SM2=0，从机的SM2=1。第九位数据用来作为地址数据标识位， RB8=1时为地址帧， RB8=0时为数据帧。从机的SM2=1时，当收到的RB8=1（地址帧）时，RI可以激活；如果RB8=0（数据帧），则RI不能激活。,主机首先通过发送地址码来寻找从机（地址码的特征是第9
14、位数据为“1” ），所以所有的从机都能接收到主机发出的地址码（因为从机的RI=0，SM2=1,RB8=1），并使RI=1引发中断。从机在中断服务程序中，将接收到地址码与自己的地址进行比较，被选中的从机将自己的SM2=0；而未被选中的从机仍保持SM2=1，并退出中断服务程序。当主机找到从机后，开始向从机发数据、命令（其特征为第9位=0）。由于被选中的从机SM2=0，所以尽管接收到的RB8=0，同样可以激活从机的RI，使其以查询的方式接收主机发出的数据或命令。当主机与从机的通讯完成后，从机再将其SM2=1，并退出中断服务程序。主机重新发出另一个从机的地址，所有从机可以马上响应并接收地址信息 。,通信过程,（1） 将所有从机的REN、SM2置1 ，工作在方式2或3 （2）主机发送一个地址帧01H ， 第9位为1即TB8=1 （3）各从机接收到后，都发生中断，进入中断服务程序，比较自己的地址与01H是否相同，若相同则将本机SM2置0，否则仍为1 （4）主机发送数据帧，TB8=0 各从机接收该数据帧，从机中SM2为0的产生中断，而其它SM2为1的从机不产生中断将信息丢弃，从而实现主机与从机传递数据,设有一台主机与三台从机通信，其中一台从机通信地址号为01H，主机呼叫该从机并向其传送一个字节数据的通信过程,
