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1、wordMCS-51单片机课程设计交通控制灯的制作第一讲一单片机的概念所谓单片机就是将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和各种I/O口如并行口、串行口等集成在一片芯片上而制成的大规模集成电路。形成芯片级的计算机。因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，简称为单片机Single Chip Microputer。CPU：是计算机的核心，叫做中央处理单元Center Process Unit。所有的数学运算和逻辑控制都由它完成。RAM：随机存取存储器Random Access Memory，存放运算过程中的数据。ROM：只读存储器Read Only Memory。定时器/计数器：计算机部
2、重要部件。I/O：输入/输出口Input/Output，包括并行口、串行口等。二单片机的特点1 小巧灵活，本钱低，易于产品化。2 面向控制，能针对性解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最优性能价格比。3 抗干扰能力强，能在恶劣的环境下可靠工作。三单片机的应用1 工业方面：电机控制、过程控制、智能传感器等2 仪器仪表方面：智能仪器、医疗器械等3 民用方面：电子玩具、家电产品、游戏机等4 军事方面：导弹控制、智能武器装置等5 其它四、 MCS-51单片机部结构如图内部BUS内中断振荡器OSC程序存储器4KB ROM数据存储器128B RAM216位定时器/计数器8051CPU可编程并行口可编
3、程串行口外中断1 1个8位的CPU2 一个片振荡器与时钟电路3 4KB ROM不同型号容不同，看书4 128B 部RAM5 可寻址64KB的外部ROM和外部RAM的控制电路6 两个16位定时器/计数器Timer/Counter7 26个特殊功能存放器SpecialFunction Register8 4个8位并行ParallelI/O口9 一个串行口Series10 5个中断源Interrupt这些我们称为单片机的资源Souce，单片机的应用就是怎么充分合理地利用这些资源，来解决实际中的问题。五、MCS-51单片机的CPUMCS-51的CPU包括两局部：运算部件和控制器。1运算部件运算部件包括
4、算术逻辑部件ALU、布尔处理器、累加器A、存放器B、暂存器以与程序状态存放器PSW等。该局部的功能是实现数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据的传送操作。ALU的功能十分强，可以对8位变量进展逻辑“与、“或、“异或、循环、求补和清零等根本操作，还可以进展加、减、乘、除等根本运算。还可对位BIT变量进展布尔处理，如置位、清零以与逻辑“与、“或等操作。累加器A是一个8位的累加器也可以写为ACC，绝大局部运算和操作都同A有关。在程序中用的最多。另外它有一个进位标志CY，同时又是布尔处理器的累加器。存放器B是专为执行乘法和除法操作而设置的，一般情况下也可以作为暂存器使用。程序状态存放器PSW是一个8位的
5、存放器，部存放程序运行状态的信息。2控制器Controler控制器是单片机的神经中枢，以振荡器的频率位基准，产生CPU时序，对指令mand进展译码，然后发出各种控制信号，实现各种操作。六、MCS-51单片机最小应用系统1、最小硬件系统System所谓最小硬件系统是指单片机能工作所必须具备的硬件条件，它包括四个局部：1电源芯片接上5V电源，即40脚接5V电源的正，20脚接5V电源的负。2时钟电路18、19脚接晶体振荡器和电容构成时钟电路。3程序存储器选择EAAT89S51片有EEPROM，EA接“正。4复位电路8.2KRSTVCC+5V+5V+5V40 31 89C511 9 181920EA1
6、0F6MHz20P为保证单片机正常工作，必须有复位电路，电路复位后程序从头开始运行。要使电路复位，只要在复位引脚上加两个机器周期以上的高电平。2、MCS-51复位状态1复位后PC值为0000H，程序Program从头运行Run。2SP为07H3P0P3口为FFH4其余的SFR被置为03、I/O口线 P0口：8位双向I/O口。在访问外部存储器时，P0口可用于分时传送低8位地址总线和8位数据总线。能驱动8个LSTTL门。 P1口：8位准双向I/O口“准双向是指该口部有固定的上拉电阻。能驱动4个LSTTL门。 P2口：8位准双向I/O口。在访问外部存储器时，P2口可用于高8位地址总线。能驱动4个LS
7、TTL门。 P3口：8位准双向I/O口。能驱动4个LSTTL门。P3口还有第二功能。I/O口应用要求: AT89S51I/O口作输入使用作输出使用带负载能力P0 先向对应锁存器写入“1 上拉电阻 8TTLP1 同上 / 4TTLP2 同上 / 4TTLP3 同上 / 4TTL七、单片机应用的一般步骤:1硬件电路设计：单片机的最小应用系统：包括电源、时钟电路、复位电路、程序存储器选择四个方面。制作显示电路。状态指示灯和LED/LCD显示电路。制作键盘电路。行列式键盘或独立式按键接口电路。根据系统的实际情况选择自己的键盘电路。2软件设计：新建文件-保存(文件名和扩展名有何要求?)文件名长度小于等于
8、8个字符，扩展名为ASM文件要保存在自己的文件夹中程序的一般结构ORG 0000HLJMP SETUP；起始程序；中断入口地址ORG 0030HSETUP：；初始化局部MAIN：；主程序LJMP MAIN；子程序和中断服务程序END ；汇编程序完毕先编好程序的一般结构，具体程序添加在一般结构的相应位置，要始终保持程序结构的完整性。标点符号要在英文格式下输入。编译-编译过程中自动检查语法错误，出现信息窗口提示错误类型，并指出所在行。修改错误直到编译通过。仿真-观察CPU窗口、DATA窗口 -复位后执行单步F8或跟踪F7比拟单步F8和跟踪F7的区别3下载：用编程器将目标文件*.HEX下载到单片机芯
9、片中。器件选择、目标文件装入、擦除、写入4通电调试：将单片机放到硬件电路上通电调试第二讲一、特殊功能存放器SFRSFR也属于部存储器，由于它是专用的，人们通常讲的部RAM只指前面的128个，而不包括SFR。共计21个，它们离散的分布在80HFFH。参看P34-35页的表。对特殊功能存放器应注意以下几个问题：1 那些是可以位寻址的，字节地址Address的末位为0或8。2 可位寻址的SFR的几种操作方式。3 不可位寻址的SFR的操作方式。4 80HFFH中其余单元，不要使用。5 程序状态存放器PSW位编号PSW.7PSW.6PSW5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位地址D7HD
10、6HD5HD4HD3HD2HD1HD0H位定义名CYACF0RS1RS0OVPRS1、RS0=000区00H07HRS1、RS0=011区08H0FHRS1、RS0=102区10H17HRS1、RS0=113区18H1FHCY 与的区别OV：CY为无符号数运算时的进位或借位标志，OV为有符号数运算时的溢出标志。二、RAM部RAM：00H7FH部数据存储器的空间编址是00H7FH，共128个，它又分为三局部：工作存放器区，位寻址区和数据缓冲区。堆栈、数据缓冲区30H7FH位寻址区202FH工作存放器3区18H1FH工作存放器2区10H17H工作存放器1区08H1FH工作存放器0区00H07H1
11、工作存放器区00H1FH共32个单元，分为4组，每次只有一组处于工作状态，通过改变状态存放器PSW中RS1，RS0的设置来改变当前使用的工作存放器。指令系统中有专用于工作存放器的操作，读写速度比一般RAM要快，另外还具有间接寻址功能，使用很方便。2 位寻址区20H2FH共16个单元为位寻址区，每个单元也就是一个字节8位，共计128位，每位对应一个地址，地址的围为00H7FH。位寻址区的主要用途是存放各种标志位信息和位数据。3 数据缓冲区(Buffer)RAM中30H7FH为数据缓冲区，用于存放各种数据和中间结果。中断源AT89C51中断源5个中断源名称入口地址外部中断0 INT0 0003H定
12、时器0 T0 000BH外部中断1 INT1 0013H定时器1 T1 001BH串行口 0023H三、外部中断应用步骤:1硬件上：在对应的中断引脚上加有效请求信号外中断012引脚P3.2/外中断113引脚P3.32)在程序开头送入口地址ORG 0003HLJMP INEXOP 3)外部中断初始化IT0 信号触发方式/SETB IT0EX0 中断允许/SETB EX0EA 总中断允许/SETB EA4)对应中断服务程序保护现场 PUSH 压入堆栈恢复现场 POP 弹出堆栈堆栈：先进后出，后进先出四、定时器中断的应用步骤:1.在程序开头送入口地址2.定时器初始化2.1选择定时器工作方式：MOV
13、TMOD,#11H2.2送定时初值TH0(TH1) /MOV TH0，#;定时初值高八位TL0(TL1)/ MOV TL0，#;定时初值低八位2.3、启动定时器TR0 TR1 SETB TR0 2.4、定时器中断允许ETOET1 SETB ET0 SETB ET12.5、开总中断EA SETB EA3.定时器服务程序保护现场重装初值恢复现场五、 MCS-51单片机的设计思路和步骤一个单片机的控制系统在运行时，一般情况下都需要和使用它的人之间交换信息。单片机运行的状况要有指示或显示，便于人掌握运行情况，同时人也要给单片机系统输入适当的参数，控制或改变其运行。单片机应用系统一般都包含显示和键盘电路除特别简单的应用，在设计制作时应首先做好显示电路，便于后面的工作展开，如键盘电路是否正确可以通过显示电路表现出来。硬件制作和软件互相配合，程序编
