单片机原理与应用

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1、单片机原理与应用本文由ruyunshui_rys贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 单片机原理与应用 主 讲：王晓荣 Email： POPO: njwsir TEL : 83587368 要求 1. 2. 3. 4. 课堂上要记笔记 课前提前10分钟进教室 缺课需有请假条 课堂上禁止小声讲话 参考书 李广弟 单片机基础北航出版社 求是科技 单片机典型模块设计实例导航 人民邮电出版社 PROTEL相关书籍 C51相关书籍 1 单片机概述 1.1什么叫单片机 ？ 什么叫单片机 英文解释：SCMC（Single Chip MicroComput

2、er） 中文解释：一个单片的微型计算机 （CPU、内存、硬盘、主板等） 1.2单片机的特点 单片机的特点 体积小，价格低，开发成本低 容量小，速度慢 想想看：为什么8位、12M的单片机20多 年来还没有被淘汰？ 1.3单片机的应用 单片机的应用 1.4单片机的种类 单片机的种类 生产单片机的公司很多： Motorola公司、 Intel公司、Atmel公司、Philips公司等 每个公司生产的单片机又有很多型号 但很多种类的单片机采用相同的内核 内核相同的单片机软硬件设计方法类似 以MCS-51为内核的单片机全球市场占有量 约为54 ；国内市场占有量约为80 ； 1.5单片机系统设计 单片机系

3、统设计 硬件设计 画电路图 PCB板 硬件电路板 软件设计 汇编语言设计（基础；同微机原理中的学的汇编语言不 同；MCS-51的汇编共111条指令P70） C语言设计（常用;同标准C语言类似但不完全相同） 1.6实例：用8051实现发光二极管的闪烁 实例： 实例 实现发光二极管的闪烁 1.6.1硬件 硬件 89c51（引脚数；引脚标号；电源引脚） 时钟电路（通用电路；4M-12M） 复位电路（通用电路；原理；RESET键） EA引脚（为“1”，则从内部ROM开始执行 程序） 发光二极管（驱动能力问题） 1.6.2软件 软件 LOOP： SETB LCALL CLR LCALL AJMP MOV

4、 MOV DJNZ DJNZ RET P1.0 DELAY P1.0 DELAY LOOP R7， #50H R6， #0e0H R6， D2 R7， D1 DELAY： D1： D2： END 1.6.3其它 其它 编程环境（如E6000） ROM;EPROM;FLASH （编程器） 仿真器 作业 1. 自学单片机概述 2. 8051、80C51、89C51的区别是？ 3. 如果采用片内ROM，8051中的/E/A引脚 如何接？ 4. 民用级、工业级、军用级的单片机温度范围 是？ 5. 单片机的英文简称 6. 用8051实现两个发光二极管轮流发光（硬 件图及汇编程序） 2 单片机芯片的硬件结

5、构 2.1单片机的结构框图 CPU RAM ROM C/T C/T 2.1.1CPU 读取指令、执行指令 2.1.2 256B的RAM 内部RAM共有256个字节（00H0FFH）。 可分为5个区域 通用寄存器区（00H1FH） 位寻址区（20H2FH、80H 、88H 、90H 、 98H 、0A0H 、0A8H 、0B0H 、0B8H 、 0D0H 、0E0H 、0F0H ） 用户RAM区（通常为20H7FH） 专用寄存器区（80H0FFH;仅使用了其中的23 个单元） 堆栈区（自定7FH) 通用寄存器区(00H-1FH) 通用寄存器区 32个存储单元:R0-R7,共4组 哪些指令与通用寄

6、存器区有关？（举例） 如何改变寄存器的组别？ （后面会讲到） 用户RAM区（通常为 用户 区 通常为20H-7FH） 通常为 哪些指令与用户 用户RAM区有关？ （举例） 用户 区 专用寄存器区（80H-0FFH） 专用寄存器区 共128个单元，但只利用了23个单元，每 个单元都有专门的用途 我们把有专门用途的存储单元叫做专用寄存 器 （参见P21表；共22个） 指令同用户RAM区的指令 介绍几个专用寄存器 程序计数器PC （占2个存储单元） 在专用寄存器区，但没有单元地址 MOV PC，0FFH 1.6例程序代码执行全过程 * MCS-51内核（系列）的单片机只能扩展 64k的ROM 累加器

7、A （0E0H） 哪些指令与A有关？ ADD 20H, 30H MOV A, 20H ADD A, 30H MOV 20H, A 程序状态字PSW （0D0H） 位序 位标志 PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0 CY AC F0 RS1 RS2 OV / P CY: 进位标志（自动变化）；位累加器 RS1、RS2: 寄存器组选择位 问：如何改变寄存器的组别？ 哪些指令与PSW有关？ 位寻址区(20H-2FH、部分专用寄存器) 位寻址区 哪些指令与位寻址区有关？ CLR 20H 如果将2BH.3位置位，用什么指令？ 答：SETB 5BH

8、 如果将3BH.3位置位，用什么指令？ 答：MOV A, 3BH ORL A, #08H MOV 3BH, A 作业 1. 2. 3. 4. 内部RAM可分为哪5个区域？ CPU的作用是？ 单片机复位时，（PC)=? 标出1.6例的每一条语句执行后的PC值。 堆栈区（自定7FH) 堆栈区 堆栈的用途：子程序或中断程序调用时保护 断点（自动）和保护现场 SP工作原理*（举例） 片外RAM（顺便介绍） 片外 （顺便介绍） 如果片内RAM不够，最多可另外扩展64K 的外部RAM 片内RAM和片外RAM地址可重叠（画图） MOV A,30H 是将片内RAM还是片外RAM 中的数据读到A？ MOV、MO

9、VX的区别 如何读取片外RAM的内容？* 2.1.3 4KB的片内ROM及外部ROM 作用：存放程序和原始数据 如何读取程序？（前面已经介绍） 如何存放原始数据？（举例） 读取原始数据的指令是？ ROM空间分配图* 不提倡片内ROM和片外ROM混用。 如何读取原始数据？（举例) EQU #50H ;顺便介绍伪指令 AJMP MAIN ;原因以后讲 ORG 0030H MAIN: MOV SP, #60H MOV A, DATA ORG 1000H TAB: DB 0C0H, 0F9H, 0A4H DB 90H, 39H, 44H ORG 1100H TAB1: DW 0ABCDH, 3333H

10、, 2222H DW 5555H, 5555H, 7777H END TAB2: DB 0ABH, 39H DATA 2.1.4 2个定时 计数器 个定时/计数器 个定时 实现定时有两种：软件定时和硬件定时 1.6例中的延时子程序为软件定时 用片内定时/计数器定时为硬件定时 如何实现硬件定时以后详细讲 2.1.5 并口 4个并口（P0、P1、P2、P3） 4个并口都可以作为通用I/O口使用 P1口作输入口使用时，应先写“1” 如何读取P1.0引脚（或P1口）的数据？ 答： SETB P1.0 MOV C, P1.0 P0口 1.通用I/O口 2.数据线（） 3.低8位地址线（） 第1功能不能同

11、第2、3功能同时使用 P1口 通用I/O口 P2口 通用I/O口 高8位地址线（） 第1功能不能同第2功能同时使用 P3口 通用I/O口 P3.0、P3.1：（串口作通讯用；自学） P3.2 ：外部中断0申请；P3.3 ：外部中断1 申请(5个中断) P3.4：T0计数输入；P3.5 ：T1计数输入(定 时器和计数器) P3.6 (/W/R): 外部RAM写选通（简单介绍） P3.7 (/R/D): 外部RAM读选通（简单介绍） 2.2 时序 时钟电路：通用 晶振可选4M-12M(常用：6M和12M） 执行一条指令要多长时间？ 1-4个机器周期 一个机器周期等于晶振的12个振荡周期 晶振为6M

12、时，执行指令MOV R7, 50H 需多长时间？1.6例中软件延时多长时间？ 2.3 信号引脚 共40个引脚 并口（32）电源（2）晶振（2） RST/E/A ALE+/P/S/E/N ALE：地址锁存信号；接锁存器 /P/S/E/N：取指信号（/W/R、/R/D) 作业1 作业 1. 某程序中出现MOV SP， #60H语句，请 问该语句的作用是？ 2. 简述子程序调用时，堆栈区是如何工作的？ 3. 单片机复位时，（SP)=? 4. 按要求预习第三章和第四章 5. 简述MOV、MOVX、MOVC指令的区别 6. 编程将片内RAM 30H单元开始的15个字节 的数据传送到片外RAM3000H开

13、始的单元 中去。 作业2 作业 1. 4个并口除作为通用I/O口之外，还有什么 其他功能？ 2. 如果使用12M的晶振，请编一个延时子程 序，使延时时间为40ms。 3. /P/S/E/N、/W/R、/R/D这3个引脚的功 能是？ 4. 89C51共有多少个引脚?多少个并口？并口 的位数是? 3 4 指令系统 汇编语言 31 指令 ADD与ADDC 例 MOV A，#0C0H ADD A，#60H （A）=? （CY）=? 答：20H ；1 例 例 SETB MOV ADD ADDC （A）=? C A, 50H A, 50H A, 50H （CY）=? 答：0F0H ；0 INC 例：MOV

14、 A，#33H INC A (A) = ? (CY) = ? 例：MOV A，#0FFH INC A (A) = ? (CY) = ? 例：MOV A，#00H DEC A (A) = ? (CY) = ? DA A 什么叫BCD码？什么叫压缩BCD码？ （十 进制） 例：如果30H内容为：10101000B，问A 中值是多少？ 压缩BCD码是多少？ 执行指令MOV 31H, #50H 后，31H的 压缩BCD码是多少？ BCD码的主要用途是为了显示方便 如何进行BCD码的相加呢？ DA A （续1） 问：MOV A, MOV R1, ADD A, （A）=? 问：MOV A, MOV R1, ADD A, DA A （A）=? #50H #50H R1 #50H #50H R1 DA A （续2） 例：将30H、31H中BCD码相加结果存在 30H、31H中。 答: MOV A, 30H ADD A, 31H DA A MOV 31H,#00H ADDC 31H ,#00H AJMP、SLMP、LJMP、JMP的区别 直接转移指令（不返回） AJMP addr11:只能在2K的页面内转移 SJ