MCS-51單片機(jī)課程總結(jié)2014

1、MCS-51單片機(jī)課程總結(jié)（單片機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)）1 基礎(chǔ)知識(shí) 單片機(jī)的組成 CPU、存儲(chǔ)器（程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、I/O接口（并行接口、串行接口、中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、A/D轉(zhuǎn)換、EEPROM、SPI接口） 編程語(yǔ)言 編制程序可以采用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分為三類：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)中只能存放和處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)。無(wú)論是匯編語(yǔ)言程序還是高級(jí)語(yǔ)言程序，都必須轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼后才能送入計(jì)算機(jī)。這種二進(jìn)制代碼形式的程序就是機(jī)器語(yǔ)言程序。采用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序又稱為源程序，而機(jī)器語(yǔ)言程序則稱為目標(biāo)程序。1 基礎(chǔ)知識(shí) 數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制 計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)的表示法 原

2、碼、反碼、補(bǔ)碼（正數(shù)表示相同，負(fù)數(shù)表示不同） 計(jì)算機(jī)中的編碼 BCD碼、ASCII碼（09、AZ的編碼）2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 8051單片機(jī)的組成 8051CPU、4KB程序存儲(chǔ)器、128B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、4個(gè)并行接口、1個(gè)串行接口、2個(gè)外部中斷、2個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 MCS-5l的存儲(chǔ)器組織 片內(nèi)片外統(tǒng)一編址的程序存儲(chǔ)器：64KB（8051有4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、 8052有8KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器） 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：128B（8051）、256B（8052） 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 064KB2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 程序存儲(chǔ)器的選擇和地址范圍 取

3、決于引腳/EA的接法 /EA1：CPU訪問(wèn)內(nèi)部ROM ，地址范圍0000H0FFFH（8051） /EA0：內(nèi)部ROM被忽略，外部ROM空間可達(dá)64KB，地址范圍0000HFFFFH 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配 00H1FH4組工作寄存器 20H2FH128位（16個(gè)單元）位尋址區(qū) 30H7FH用戶RAM區(qū)2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 特殊功能寄存器 累加器A、B寄存器、程序狀態(tài)字PSW、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、程序計(jì)數(shù)器PC 并行輸入/輸出端口 P0并行口或地址總線低8位/數(shù)據(jù)總線 P1并行口 P2并行口或地址總線高8位 P3并行口或控制總線2 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 CPU

4、時(shí)序 振蕩周期/時(shí)鐘周期、狀態(tài)、機(jī)器周期、指令周期 復(fù)位操作（復(fù)位后單片機(jī)的狀態(tài)） (PC)=0000H (PSW)=00H, 當(dāng)前工作寄存器區(qū)為第0區(qū)（RS1=0,RS0=0） (SP)=07H，堆棧從內(nèi)部RAM的08H單元開(kāi)始 P0P3口的內(nèi)容均為FFH（可以直接做輸入口） 其他特殊功能寄存器都復(fù)位為0 不影響片內(nèi)RAM的內(nèi)容。3 MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言 尋址方式 立即尋址、寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、基址變址尋址、相對(duì)尋址、位尋址 指令系統(tǒng) 數(shù)據(jù)傳送類指令MOV 、 MOVX 、 MOVC 數(shù)據(jù)交換指令SWAP 堆棧操作指令PUSH 、 POP 算術(shù)運(yùn)算類指令A(yù)DD 、 A

5、DDC 、 SUBB 、 INC 、 DEC 、 MUL 、 DIV 3 MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言 指令系統(tǒng) 邏輯運(yùn)算類指令A(yù)NL 、 ORL 對(duì)A的邏輯運(yùn)算CLR 、 CPL 、 RL 、RR 、 RLC 、RRC 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令LJMP、SJMP 條件轉(zhuǎn)移指令JZ 、 JNZ 、 CJNE 、 DJNZ（相對(duì)轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令對(duì)PC的影響） 子程序調(diào)用和返回指令LCALL 、 RET、 RETI 空操作指令：NOP3 MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言 指令系統(tǒng) 位操作類指令MOV 、 CLR、 SETB、 ANL 、ORL 、CPL 、 JC 、 JNC 、 JB 、 JNB 、 JBC

6、偽指令 ORG、END DB、DW EQU、 DATA、BIT3 MCS-51單片機(jī)匯編語(yǔ)言 常見(jiàn)程序結(jié)構(gòu)或功能 順序程序（簡(jiǎn)單程序） 分支程序（單重分支、多重分支） 循環(huán)程序 查表程序 代碼轉(zhuǎn)換程序 子程序 熟悉第三章例題(3.13.3、3.13、3.14)中出現(xiàn)過(guò)的指令及程序段的功能（包括指令格式、指令功能、尋址方式）4 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)C51的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度長(zhǎng)度(bit)長(zhǎng)度長(zhǎng)度(byte)值域值域bit110,1unsigned char810255signed char81128127unsigned int 162065535signed int 16232768

7、32767unsigned long32404294967295signed long 32421474836482147483647float 3241.176E383.40E+38一般指針一般指針243存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)空間0655354 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)C51存儲(chǔ)類型與MCS-51存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)類型存儲(chǔ)類型與存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系與存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 data 直接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，訪問(wèn)速度快直接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，訪問(wèn)速度快(128字節(jié)字節(jié)) bdata 可位尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，允許位與字節(jié)混合訪問(wèn)可位尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，允許位與字節(jié)混合訪問(wèn)(16字節(jié)字節(jié)) idata 間接尋址片

8、內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，可訪問(wèn)片內(nèi)全部間接尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，可訪問(wèn)片內(nèi)全部RAM地址空間地址空間(256字節(jié)字節(jié)) pdata 分頁(yè)尋址片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)分頁(yè)尋址片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(256字節(jié)字節(jié))由由MOVX Ri訪問(wèn)訪問(wèn)(i=0,1) xdata 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(64 KB)由由MOVX DPTR訪問(wèn)訪問(wèn) code 程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器64 KB空間，由空間，由MOVC DPTR訪問(wèn)訪問(wèn)4 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 特殊功能寄存器的C51定義sfr P0=0 x80;/* P0口寄存器地址80H */ sfr SCON=0 x98; /* 串口控制寄存器地址98H */ sfr TMOD=0 x

9、89; /* 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制寄存器地址89H */ 特殊位的C51定義sbit OV=PSW2; /* 定義OV位為PSW.2，地址為D2H */sbit CY=PSW7; /* 定義CY位為PSW.7，地址為D7H */sbit OV=0XD2;/* 定義OV位地址為D2H */ sbit CY=0XD7 ；/* 定義CY位地址為D7H */4 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 運(yùn)算符 賦值運(yùn)算符 = 算術(shù)運(yùn)算符 + - * / % + - 關(guān)系運(yùn)算符 = = = != 邏輯運(yùn)算符 | & ! 位運(yùn)算符 & I 復(fù)合賦值運(yùn)算符 等4 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 程序語(yǔ)句 條件分支語(yǔ)句 if switc

10、h case 循環(huán)語(yǔ)句 while do.while for 轉(zhuǎn)移語(yǔ)句 break continue4 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單應(yīng)用程序設(shè)計(jì) LED數(shù)碼管 結(jié)構(gòu)原理（共陽(yáng)、共陰） 字形碼（段碼） 靜態(tài)顯示 動(dòng)態(tài)掃描顯示 簡(jiǎn)單獨(dú)立按鍵的狀態(tài)讀入 矩陣式鍵盤(pán)（不考編程）要求理解掌握第四章書(shū)中P5758例題和實(shí)例1、2、4、5以及實(shí)驗(yàn)相關(guān)部分5 中斷系統(tǒng) 8051/8052單片機(jī)有5/6個(gè)中斷源，分為2大類1外部中斷源 INT0：由P3.2端口線引入，低電平或下降沿引起 INT1：由P3.3端口線引入，低電平或下降沿引起2內(nèi)部中斷源 T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0中斷，由T0溢出TF0引起 T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器

11、1中斷，由T1溢出TF1引起 TI / RI：串行口中斷，完成一幀字符發(fā)送/接收引起 中斷源的中斷標(biāo)志 IE0、 TF0、 IE1、 TF1、 TI 或 RI5 中斷系統(tǒng) 中斷源的中斷優(yōu)先級(jí) INT0、 T0、INT1、 T1、串行口TI/RI 中斷服務(wù)程序入口地址 0003H、 000BH、 0013H、 001BH 、 0023H 中斷請(qǐng)求標(biāo)志 定時(shí)器控制寄存器TCON（IE0、IE1、TF0、TF1） 串行口控制寄存器SCON（ TI 、 RI ） 中斷允許控制寄存器IE（ EA、ES、ET1、EX1、ET0、EX0） 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP 外部中斷的觸發(fā)方式TCON（IT0、IT1

12、）5 中斷系統(tǒng) 中斷應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（程序結(jié)構(gòu)）1主程序入口地址0000H2中斷服務(wù)程序入口地址0003H0023H C51語(yǔ)言中斷服務(wù)函數(shù)的編號(hào)（中斷號(hào)）：043一般在主程序中完成初始化4在中斷服務(wù)程序中完成中斷操作另外，也可以采用查詢方式掌握書(shū)中實(shí)例1、3及實(shí)驗(yàn)相關(guān)部分6 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 MCS-51單片機(jī)有2個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 定時(shí)器0（T0 TH0、TL0） 定時(shí)器1（T1 TH1、TL1） 兩種工作方式 定時(shí)脈沖來(lái)自晶振振蕩信號(hào)的12分頻（機(jī)器周期） 計(jì)數(shù)脈沖直接來(lái)自外部引腳（不分頻?。? 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 有關(guān)的特殊功能寄存器 TMOD 工作模式寄存器：定義T0、T1的工作模式

13、及有關(guān)功能 TCON 控制寄存器：存放T0、T1的啟、停、溢出標(biāo)志和中斷標(biāo)志 定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值a a的計(jì)算用于內(nèi)部定時(shí)：t=(2na)12/fosc（s）用于外部脈沖計(jì)數(shù)： C= 2na (C為要計(jì)的脈沖個(gè)數(shù))t t定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間,a,a計(jì)數(shù)初值計(jì)數(shù)初值,fosc,fosc時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率 n=16, 8 for mode 1, 26 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)要點(diǎn) 通常以中斷方式工作（程序結(jié)構(gòu)同上一章） 主程序中初始化的主要任務(wù)： 設(shè)置定時(shí)器工作方式寄存器TMOD 設(shè)置計(jì)數(shù)初值TH0、TL0、 TH1、TL1 啟動(dòng)定時(shí)器（設(shè)置TR0、TR1） 允許中斷（設(shè)置ET0、ET1、EA）掌握書(shū)中實(shí)例13、實(shí)驗(yàn)相關(guān)部分7 串行通信接口串行通信接口 MCS-51串行口是一個(gè)全雙工的異步串行通信接口 串行口控制有關(guān)的兩個(gè)SFR 串行口控制寄存器SCON：用于存放串行口的控制和狀態(tài)信息 電源控制寄存器PCON：用于改變串行通信的波特率 串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF 既是發(fā)送緩沖器，同時(shí)也是接收緩沖器7 串行通信接口串行通信接口 串行口的工作方式 方式0 8位移位寄存器方式fosc/12 方式1 8位異步收發(fā)可變（T1產(chǎn)生） 方式2 9位異步收發(fā)fosc/64或fosc/32 方式3 9位異步收發(fā)可變（T