单片机教案(共51页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第讲 单片机应用概述 教学目的： 1、初步了解单片机的发展历史 , 基础知识以及应用范围；2、通过演示单片机产品的实物来激发学生的学习兴趣；3、了解单片机的发展方向和主流技术。重点、难点： 1、单片机的概念和特点；2、单片机的主要发展方向和主流技术；3、几种常见的单片机产品。 教学方式、步骤：一、课程介绍、学习的目标、学习本课程的方法 1、课程介绍单片机是当今信息时代的产物，自20世纪70年代问世以来， 以实时控制能力强，成本低，体积小，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。尤其 在电子产品、工业控制等领域的应用广泛， 已对人类社会产生了巨大的影响。单片机技术开发

2、和应用水平已成为衡量一个国家工业化发展水平的标志之一。 由于单片机的广泛使用使得社会对掌握单片机技术的人才的需求在不断增加，目前全国普通工科大学均已经将单片机课列为必修的专业（基础）课程。 2、学习的目标通过对周边相关电子企业的毕业生跟踪调查和人才需求调研，相关工作岗位都对单片机应用能力都提出了一定的要求。且不同的岗位对单片机应用能力要求的高低不同。要求较高的岗位如电路联调岗和电子线路设计助理工程师岗，对单片机的应用能力要求如下：掌握常见单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布；理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术等重要概念和基本知识；具备一定的电子线路基本

3、知识，能看懂典型单片机外围硬件的原理图，并具备相应的硬件线路调试的基本技能；能看懂程序流程图，掌握程序调试的基本技能；具有基本的单片机编程能力；掌握单片机软硬件联调的基本技能；掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。 课程标准：作为一门核心的专业基础课程，本课程的专业目标定位为：通过基于实际工作过程（项目制作）的项目导向、任务驱动的理论实践一体化教学模式，教、做、学三者合一，使学生在做中学，学中做，在理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术和单片机初步应用知识的基础上，掌握智能电子应用相关岗位所需要的单片机应用系统的初步的应用分析和软硬件设计能力，掌握基本的编程

4、和程序调试能力，掌握单片机典型外围硬件线路的分析与初步设计能力、硬件调试能力，掌握单片机系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能，掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。在以上述单片机应用能力培养为主线的教学过程中，还要注重学生职业能力的培养，使学生毕业后能够直接适应单片机相关岗位的工作。 3、学习本课程的方法（1）要学习别人成熟的设计思想,教学上采用：“授人以渔” 的方法。（2）单片机中很多内容可采用：记忆-理解-练习使用-再理解记忆-最后熟练使用的过程。（3）当前单片机相关产品系列和型号很多，摆在初学者面前的问题是学习什么机型、怎样学习效果更好？建议读者选取资料多，应用较广的一种系列芯片的单片

5、机进行研究。掌握相应的技术后再学习别的单片机则会事半功倍。 二、内容： 1、单片机的基础知识 , 分类和典型应用 1.1定义：随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU），存储器（程序存储器和数据存储器）和多种接口集成在一块芯片上，称为微处理器（Microprocessor）。也叫微控制器，在我国习惯上又叫单片机。 1.2 单片机的主要应用领域 （1） 智能化产品 单片机与传统的机械产品相结合，使传统的机械产品结构简单化，控制智能化，构成新一代的机、电一代化产品。目前，广泛用于工业自动控制，如数控机床、可编程顺序控制、电机控制、工业机器人，离散与连续过程自

6、动控制等；家用电器，如微波炉、电视机、录像机、音响设备、游戏机等；办公设备，如传真机、复印机、数码相机等；电讯技术，如调制解调器、声像处理、数字滤波、智能线路运行控制；在电传、打印机设计中由于采用了单片机，取代了近千个机械部件；用单片机控制空调机，使制冷量无级调节的优点得到了充分的发挥，并增加了多种报警与控制功能；用单片机实现了通信系统中的临时监控、自适应控制、频率合成、信道搜索等，构成了自动拨号无线电话网、自动呼叫应答设备及程控调度电话分机等等。 （2） 智能化仪表 单片机引入到已有的测量、控制仪表后，能促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔性化发展，并使监测、处理、控制等功能一体化

7、，使仪表重量大大减轻，便于携带和使用。同时成本低，提高了性能价格比，长期以来测量仪器中的误差修正、线性化处理等难题也可迎刃而解。单片机智能仪表的这些特点不仅使传统的仪器、仪表发生根本的变革，也给传统的仪器、仪表行业技术改革带来了曙光。 （3） 智能化测控系统 测控系统特点是工作环境恶劣，各种干扰繁杂，而且往往要求控制实时，要求检测与控制系统工作稳定、可靠、抗干扰能力强。单片机最适合应用于工业控制领域，可以构成各种工业检测控制系统。例如，温室人工气候控制、电镀生产线自动控制系统等。在导航控制方面，如在导弹控制、鱼雷制导、智能武器装置、航天导航系统等领域中也发挥着不可替代的作用。 （4） 智能化接

8、口 通用计算机外部设备上已实现了单片机的键盘管理、打印机、绘图仪、扫描仪、磁盘驱动器、 UPS 等，并实现了图形终端和智能终端。 2、单片机的发展方向和几种较为典型的单片机产品 2.1 单片机的发展趋势 CPU 的改进 存储器的发展 片内 I/O 的改进 外围电路内装化 器件集成度的不断提高，把众多的外围功能部件集成在片内系统的单片化。 低功耗化 CMOS 化 CHMOS 工艺。总之，向高性能、高速、低压、低功耗、低价格、外围电路内装化方向发展。 2.2 典型的单片机产品 Intel 公司在单片机的早期开发中，一直处于领先地位。因此我们以 Intel 公司的产品为例，介绍其较流行的三种系列产品

9、的功能。 MCS-48 系列单片机 MCS-51 系列单片机 如ATMEL公司AT89C51 AT89C52等 MCS-96 系列单片机 另外，还有Philips公司各系列单片机、PIC（MICROCHIP公司）系列单片机、ST公司系列单片机、 Motorola单片机等。 3、单片机应用和开发系统的知识三、演示： 1、常见的单片机的不同形式的实物外形2、自主开发的亚光电子单片机产品 脱水机 ZT-12P2生物组织摊烤片机 YT-7C 型 3、其他单片机应用实物 使用教具： 多媒体、单片机产品实物。 第讲 51单片机的结构与引脚教学目的：1、熟悉51单片机的发展历史； 2、了解51单片机的结构；

10、 3、学习51单片机的引脚及其功能； 4、了解常见的 51 系列单片机和增强型单片机。 重点、难点：1、 51单片机的内部构造； 2、 51单片机的引脚及其功能； 3、 增强型单片机的功能和特点。 教学方式和步骤：一、复习：单片机的概念和组成 二、授课内容： 1、 51 单片机的发展历史和特点1.1 单片机的发展历史 单片机的初级阶段： 1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列的单片机，以其体积小、重量轻、控制功能齐全和低价格的特点，得到了广泛的应用，为单片机的发展奠定了坚实的基础。 单片机的发展阶段： 80年代初 ,Intel公司推出了8位的MCS-51系列的单片机 高性能单片机

11、发展阶段： 随着控制领域对单片机性能要求的增加，出现了16位的单片机，而且芯片内部也增加了其他的性能。如Intel的 MCS-96 系列单片机，在单片机内部集成了A/D转换器、PWM输出。 1.2 单片机的特点 : 单片机具有集成度高、体积小、功耗低、系列齐全、功能扩展容易、使用灵活方便、抗干扰能力强、性能可靠、价格低廉等特点。用行话讲叫“性/价”比高 . 2、51 单片机的结构2.1 MCS-51 的核心电路 单片机 8051 内部结构框图 一个8位CPU； 一个片内振荡器和时钟电路； 4K字节片内部程序存储器ROM ； 128字节片内部数据存储器RAM ； 可寻址64K外部程序存储器； 可

12、寻址64K外部数据存储器； 21个特殊功能寄存器 (专用寄存) ； 32条可编程的 I/O 线（4个8 位并行I/O端口）； 两个16位定时器/计数器； 一个可编程全双工串行口； 具有5个中断源，两个优先级嵌套中断结构。 单片机各功能部件由内部总线联系在一起。简化结构如下图所示 MCS-51 单片机结构框图2.2 中央处理单元CPU CPU 是单片机的核心部件，如上图所示，各方框表示功能部件，可以看出本单片机是 8 位数据宽度的处理器，能处理 8 位二进制数据或代码， CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成各种运算，实现对单片机各功能部件的指挥和控制任务，它是由运算器和控制器

13、等部件组成的。各功能部件实际上是 CPU 的有机组成部分，各功能部件通过运行程序相联系 （1）运算器 运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算，它还包含一个布尔处理器，用来处理位的操作。运算器模块包括算术和逻辑运算部件 ALU、布尔处理器，累加器 ACC、 B 寄存器、暂存器 TMP1 和 TMP2、程序状态字寄存器 PSW 和十进制数调整电路等。 1、累加器 ACC 是一个最常用的专用寄存器。大部分单操作数据指令的操作数取自累加器。很多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。加、减、乘、除算术运算指令的运算结果都存放在累加器 A 或 AB 寄存器对中。指令系统中用 A 作为累加器的助记符。 2、

14、B 寄存器 3、程序状态字 PSW 程序状态字记录程序状态信息，反映程序运算结果的特征，它是一个 8 位寄存器。其中 PSW 的 1 位未用，格式如下：（按 D7 D0 顺序排列） Cy Ac F0 RS1 RS0 OV - P Cy （PSW.7） 进位标志。在执行某些算术和逻辑指令时，当运算结果的最高位有进位或借位时， Cy 将被硬件置位，否则就被清零。不同的是在布尔处理机中，它被认为是位累加器，可由软件置位或清零。 AC （PSW.6） 辅助进位标志。在进行加法或减法操作中，当低 4 位数向高 4 位数有进位或借位时， AC 将被硬件置位，否则就被清零。 AC 被用于十进制调整。 FO

15、（PSW.5） 用户定义标志。可由用户让其记录程序状态，用作标记，即用软件使其置位或复位。 RS1、RS0（PSW.4,PSW.3） 工作寄存器组选择控制位。可以用软件置位或清零，以确定当前工作寄存器组。 OV（PSW.2 溢出标志位。在对有符号数作加减运算时，用 C6 表示 D6 位向 D7 位的进位或借位，用C7表示D7位向更高位的进位或借位，则 OV 标志可由下式求得： OV=C6 C7。 OV=1 表示加减运算的结果超出了目的寄存器 A 所能表示的带符号数的范围（-128 +127）。 无符号数乘法指令 MUL 的执行结果也会影响溢出标志。若置于累加器 A 和寄存器 B 的两个数的乘积

16、超过 255 时（8位数）， OV=1 ，否则 OV=0 。此积的高 8 位放在 B 内，低 8 位放在 A 内。因此， OV=0 时，只要从 A 中取得乘积即可，否则还要从 B 中取得乘积的高 8 位。 除法指令 DIV 也会影响溢出标志，当除数为 0 时， OV=1 ，否则 OV=0 。 （PSW.0） 奇偶标志。每个指令周期都由硬件来置位或清零，以表示累加器 A 中有 1 的位数的奇偶数。若 1 的位数为奇数，则 P 置位，否则清零。该标志位对串行通信中的数据传输有重要意义。和数学中的数据本身的奇偶性有区别。当 A=B 时，因数中是三个 1 使 P 置位。在数据传输时，当把一批数的 P

17、位和原 8 位放在一起构成 9 位数，这批 9 位数中 1 的个数应全为偶数。接收端如收到的数没有偶数个 1 则认为出错。 （2）控制器 控制器部件是由指令寄存器、程序计数器 PC ，定时与控制电路等组成的。 指令寄存器和译码 指令寄存器中存放指令代码。 程序计数器 PC 程序计数器 PC 用来存放即将要执行的指令地址，共 16 位，可对 64K 程序存储器直接寻址。 定时与控制电路 定时与控制电路是产生 CPU 操作时序的，它是单片机的心脏。控制各种操作的时间。 8051 芯片内部有一个反向放大器所构成的振荡电路， XTAL1 和 XTAL2 分别为振荡电路的输入端和输出端。放大器可以产生自

18、激振荡，此时时钟由内部方式产生。当 XTAL1 接地， XTAL2 接外部振荡器时，时钟由外部方式产生。 2.3 8051 内部 ROM 存储器 ROM： Read Only Memory 一般用于存放程序和表格等不常改变的数据 8051单片机的 ROM 是掩摸 ROM 容 量：4096byte(212) 地址范围：0000H 1FFFH 2.4 8051 内部的 RAM 存储器 RAM ： Random Access Memory 一般用于存放程序执行过程中产生的大量的临时数据，相当于 PC 的内存。 8051 单片机的内部 RAM ： 容 量： 128 字节 地址范围： 00H7FH 3、

19、 51单片机的引脚及功能 4、当前51单片机的发展方向和常见的51系列单片机5、增强型51单片机三 课后小结 使用教具：多媒体，51单片机产品实物。 第3讲 8051单片机的存储器教学目的： 1、初布了解8051单片机内部存储器的结构； 2、掌握8051单片机内部 ROM 的结构和资源分配情况； 3、掌握8051单片机内部 RAM 的结构和资源分配情况； 4、内部低128B、SFP 区的特点及使用方法。教学重点、难点： 1、8051单片机内部存储器的结构特点、资源分配几访问方式； 2、8051单片机内部 ROM 程序入口区的特点和使用方法； 3、8051单片机内部 RAM 的结构； 4、内部低

20、 128B、SFP 区的特点及访问方式。教学方式与程序： 复习： 授课内容： 1、单片机内部的存储器结构 存储器是计算机的重要硬件之一，单片机存储器结构有两种类型：一种是程序存储器和数据存储器统一编址，属于普林斯顿结构，另一种是程序存储器和数据存储器分开编址的哈佛结构。 MCS-51 采用的是哈佛结构。 1.1 存储器具有的特点 程序存储器和数据存储器截然分开，各有自己的寻址系统，控制信号和特定的功能。程序存储器只存放程序和始终要保留的常数，数据存储器通常用来存放程序运行中所需要的大量数据。 单片机中与存储器有关的名称有：程序存储器和数据存储器、内部存储器和外部存储器、字节地址和位地址。存储器

21、有一定的容量，常把一个 8 位二进制数作基本单位，叫作字节。存储器有很多字节单元，也用二进制数来标识，叫地址。这些存储器空间的地址多数从零开始编址。 8 位地址 00H FFH ，十六位地址 0000H FFFFH 。由于每一位十六进制数可直接换成四位二进制数（如 0H0000B、 9H1001B、 FH1111B ，其中 H 代表十六进制数标识符， B 代表二进制数标识符），以后我们也把两位十六进制数说成是 8 位二进制数 工作寄存器以 RAM 形式组成， I/O 接口也采用存储器方式工作。工作寄存器、 I/O 口锁存器和数据存储器 RAM 在单片机中统一编址。 具有一个功能很强的布尔处理器

22、，可寻址位空间有 256 位。1.2 MCS-51 具有的存储器编址空间 MCS-51 单片机寄储器结构如图所示。有六个编址空间，有四个物理存储器空间： 即由 PC 作地址指针的片内 4K （0000H-0FFFH）程序存储器。 片外 4K+60K(0000H-FFFFH) 程序存储器。 由数据指针作地址的片外 64K 数据存储器。 片内 8 位地址的 128 字节 RAM （ 00H-7FH ）和特殊功能寄存器 (80H-FFH) 。 程序存储器，片内 4K 程序存储器空间，其地址为 0000H 0FFFH ，外部 EPROM 也从 0000H 开始编址。在地址 0000H 0FFFH 区间

23、，地址有重叠，由 EA 引脚信号来控制内、外程序存储器的选择。 EA =0 时，不管 PC 值的大小， CPU 总是访问外部程序存储器。对于 8031 芯片，其内部没有程序存储器，必然外接 EPROM ，所以 EA 必须接地，即 EA =0 时。外部程序存储器从 0000H 开始编址，寻址范围 64K 。当 EA =1 时，先执行内部 4K 程序，满 4K 后接着执行外部程序。 程序存储器以 16 位的程序计数器 PC 作为地址指针可寻址 64K 字节空间范围， PSEN 作为程序存储器的读选通信号。 程序存储器也存放程序所需要的常数。单片机以指令形式的不同来区分是访问程序存储器，还是访问数据

24、存储器，凡是从程序存储器的常数表中取数据时，都要用查表指令 MOVC 形式。2、8051单片机内部ROM结构、地址分布、资源利用 51系列单片机程序存储器的管理： 每个ROM单元(byte)对应一个唯一的16bit地址编码(Address) CPU要到某个ROM单元去取指令，是通过把地址写入一个16bit的特殊功能寄存器程序计数器PC(Program Counter)来实现，因此，51系列单片机的地址的编码范围(通常称为寻址范围)： 0000 0000 0000 0000B 1111 1111 1111 1111B（二进制） 0 0 0 0 H F F F F H （十六进制） 0 65535

25、 （十进制） 通常习惯说51系列单片机的ROM寻址范围是64K PC的值是CPU根据用户程序的运行流程自动装载的，它的值代表单片机下一条要执行的指令在ROM中的存放位置，用户不能直接对PC进行操作 3、8051单片机的内部RAM的结构 51 系列单片机数据存储器的管理： 51 系列单片机对数据存储器 RAM 的管理是通过 16bit 的特殊功能寄存器 DPTR(Data Pointer) 来实现，每个 RAM 单元 (byte) 也对应一个特定的地址编码 (Address) ，因此， 51 系列单片机的地址的编码范围 ( 通常称为寻址范围 ) ： 0000 0000 0000 0000B 11

26、11 1111 1111 1111B （二进制） 0 0 0 0 H F F F F H （十六进制） 0 65535 （十进制） 因此 51 系列单片机的 RAM 寻址范围也是 64K 51 系列单片机 ROM 和 RAM 的地址编码范围都是 0000H FFFFH ，但由于在寻址时硬件电路上有区别，所以不会混淆。 51 系列单片机中，单片机外接的接口芯片如 A/D、 D/A 等都有互不相同的地址，这些地址都是占用单片机外部 RAM 的地址编号。 4、内部低128B、SFP区的地址分布、访问方式MCS-51 内部有 128 个字节的数据存储器 RAM ，它们可以作为数据缓冲器、堆栈、工作寄存

27、器和软件标志等使用。 CPU 对内部 RAM 有丰富的操作指令。在编程时经常用到它们，内部 RAM 地址为 00H 7FH ，不同的地址区域内，规定的功能不完全相同。128 字节地址空间的 RAM 中不同的地址区域功能分配为：工作寄存器区（00H-1FH）、位地址区（20H-2FH）、堆栈和缓冲区（30H-7FH ）、特殊功能寄存器 SFR 区（80H FFH）,下面分别说明。 工作寄存器区 单片机的内部工作寄存器以 RAM 形式组成，即工作寄存器包含在内部数据存储器中。地址为 00H 1FH 单元，内部 RAM 的低 32 字节分成 4 个工作寄存器区，每一个区有 8 个工作寄存器，编号为

28、R0 R7 。 位寻址空间 CPU 不仅对内部 RAMR 20H 2FH 这 16 个单元有字节寻址功能，而且具有位寻址功能（可以单独读写某一位）。给这 128 位赋以位地址为 00H 7FH ， CPU 能直接寻址这些位。位地址空间 字节地址 寄存器名 位 地 址 2FH 7FH 7EH 7DH 7CH 7BH 7AH 79H 78H 2EH 77H 76H 75H 74H 73H 72H 71H 70H 2DH 6FH 6EH 6DH 6CH 6BH 6AH 69H 68H 2CH 67H 66H 65H 64H 63H 62H 61H 60H 2BH 5FH 5EH 5DH 5CH 5B

29、H 5AH 59H 58H 2AH 57H 56H 55H 54H 53H 52H 51H 50H 29H 4FH 4EH 4DH 4CH 4BH 4AH 49H 48H 28H 47H 46H 45H 44H 43H 42H 41H 40H 27H 3FH 3EH 3DH 3CH 3BH 3AH 39H 38H 26H 37H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H 25H 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 24H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H 23H 1FH 1EH 1DH 1CH 1BH 1AH 19H 18

30、H 22H 17H 16H 15H 14H 13H 12H 11H 10H 21H 0FH 0EH 0DH 0CH 0BH 0AH 09H 08H 20H 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H 堆栈和数据缓冲区 原则上MCS-51单片机的堆栈可以设在内部RAM的任意区域内，但是一般设在30H7FH的范围内。栈顶的位置由堆栈指针 SP 指出。 特殊功能寄存器 SFR （专用寄存器）区 MCS-51 单片机内除程序计数器（PC）和 4 个工作寄存器区外，所有其它寄存器如 I/O 口锁存器、定时器、数据地址指针，各种控制寄存器都是以特殊功能寄存器（SFR）的形式出现的。 8

31、051 有 21 个特殊功能寄存器，它们离散地分布在 80HFFH 的地址空间内，并允许像访问内部RAM一样方便地访问特殊功能寄存器。 使用教具： 多媒体 第讲 8051 单片机的时钟、时序和复位 教学目的：1、熟悉8051单片机内部时钟电路的结构；2、掌握单片机时序、复位的概念、复位的特点及实现方法。 重点、难点：1、8051单片机时钟电路的构成、时序；2、单片机复位的概念及特点。 教学方式与程式：复习：授课内容：1、8051单片机时钟电路的构成CPU 的功能，总的来说，就是以不同的方式，执行各种指令。不同的指令其功能各异。有的指令涉及到 CPU 各寄存器之间的关系；有的指令涉及到单片机核心

32、电路内部各功能部件的关系；有的则与外部器件（如外部存储器）有关系。 CPU 是通过复杂的时序电路完成不同的指令功能的。事实上，控制器按照指令的功能发出一系列在时间上有一定次序的电脉冲信号，控制和启动一部分逻辑电路，完成某种操作。在什么时刻发出什么控制信号，去启动何种部件动作，这就是 CPU 的时序。 CPU 芯片设计一旦完成，“时序”就固定了，因而时序问题是 CPU 的核心问题之一。时钟可看成是主频，时序可看成是完成一个操作各部分电路产生的脉冲对照图。 1.1 振荡器和时钟电路 MCS-51 片内有一个高增益反相放大器，其输入端（XTAL1）和输出端（XTAL2）用于外接石英晶体和微调电容，构

33、成振荡器，如图所示。电容 C2 和 C3 对频率有微调作用，电容容量的选择范围一般为 30pF士10pF 。振荡频率的选择范围为 1.212MHz 。 在使用外部时钟时， 8051XTAL2 用来输入外时钟信号，而 XTAL1 则接地。 1.2 单片机内部的时间单位MCS-51 完成一个基本操作叫机器周期，其一个机器周期包含 12 个时钟周期，分为 6 个状态： S1 S6. 每个状态又分为两拍：P1 和 P2 。因此，一个机器周期中的 12 个时钟周期表示为 SIP1， SIP2， S6P2 。每个时钟单片机完成一拍操作，当用 6MHZ 晶体时一个机器周期为 2S 振荡周期 = 振荡频率（石

34、英晶体频率 fosc ）的倒数机器周期 机器周期是单片机应用中衡量时间长短的最主要的单位 1 机器周期 = 12 1/ fosc指令周期 执行一条指令所需要的时间，单位：机器周期 2、单片机内部指令执行的时序单片机执行各种操作时， CPU 都是严格按照规定的时间顺序完成相关的工作，这种时间上的先后顺序成为时序。 单周期指令的操作时序 双周期指令的操作时序 3、单片机复位为了保证 CPU 在需要时从已知的起点和状态开始工作，安排了复位功能。 当复位引脚RST/VPD出现两个机器周期高电平时，单片机复位 。参考复位电路如下： 复位后， P0 P3 输出高电平； SP 寄存器为 07H ；其它寄存器

35、全部清 0 ；不影响 RAM 状态。 复位后片内各寄存器的状态如下（ X 为不确定）： PC 0000H ACC 00HB 00H PSW 00HSP07H DPTR0000HP0 P3FFH IP XXX00000BIE 0XX00000B TMOD 00HTCON 00H THO 00HTLO 00H TH1 00HTL1 00H SCON00HSBUF 不确定PCON 0XXXXXXXB(HMOS)0XXX0000B(CHMOS)复位不影响内部 RAM 中的数据。复位后， PC=0000 指向程序存储器 0000H 地址单元，使 CPU 从首地址 0000H 单元开始重新执行程序。所以单

36、片机系统在运行出错或进入死循环时，可按复位健重新启动。 RST/Vpp 端的外部复位电路有两种工作方式：上电自动复位和按健手动复位。如图所示。上电复位是利用 RC 充电来实现的。利用 RC 微分电路产生正脉冲。参数选取应保证复位高电平持续时间大于两个机器周期（图中参数适合 6MHz 晶振）。开关 S1 为手动复位，按下 S1 时合上开关， RST 得到高电平，松手后 CPU 完成复位，并从 0000H 开始执行程序。 使用教具： 多媒体、单片机产品实物。 第5讲 MCS-51 单片机指令系统及指令格式教学目的： 1、51单片机汇编语言的指令系统 2、51单片机汇编语言的指令格式 3、指令表的查

37、阅方法和指令功能的描述 4、几种不同的寻址方法 重点、难点： 1、51单片机汇编语言的指令系统 2、指令表的查阅方法和指令功能的描述 教学方式和步骤： 一 复习：单片机的概念和组成 二 授课内容： 1、51单片机汇编语言的指令系统 单片机汇编语言指令分类 按节数分为：单字节指令49条、双字节指令46条、三字节指令16条 按指令执行的周期分为：一周期指令有57条、二周期指令52条、四周期指令2条(乘法和除法) 按功能可分为五大类：数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、位操作类指令 2、51单片机汇编语言的指令格式 一个简单的循环灯实例 下图中的8个发光二极管代表 8 个

38、彩灯，让我们看看是如何实现的 STAT: MOV A , #01H ; 高电平对应的发光二极管亮 LOOP: MOV P1, A ; 从 P1 口输出到发光二极管 MOV R1, #10 DEL1: MOV R2 , #200 DEL2: MOV R3, #126 DEL3: DJNZ R3, DEL3 DJNZ R2, DEL2 DJNZ R1, DEL1 RL A LJMP LOOP ; 左移一位 , 下一个发光二极管亮 END 汇编语言指令格式 标号 ： 操作码 目的操作数 源操作数 ； 注释 LOOP ： MOVX A ， DPTR ；将外部 RAM 单元内容送到 A 标号： 又称为指

39、令地址符号。对标号有如下规定： 一般由 1 8 个 ASCII 字符组成，以字母开头，其余字符可以是字母、数字和其他特定字符。 不能使用助记符、伪指令或者寄存器的符号名称做标号。 与操作码之间用冒号分开，带方括号表示为可选项。 一个标号只能在程序中出现一次，不能重复出现。 操作码 是由助记符表示的字符串，它规定了指令要完成的具体操作。 操作数 指令操作的对象 . 操作数分为目的操作数(上例累加器 A) 和源操作数(上例中的 DPTR). 目的操作数和源操作数的书写顺序不能颠倒 . 注 释 对指令功能的说明，以便于阅读，符号“；”后面的内容为注释。 汇编指令及其注释中常用的符号 Rn -选中当前

40、的工作寄存器区中的寄存器R0R7之一 Ri-选中当前的工作寄存器组中的寄存器R0或R1,间接寻址前缀符号direct-直接地址,一个内部RAM单元地址或SFR地址. #data -8位或16位常数,也称立即数. #为立即数前缀标志符号 addr11-11位目的地址 addr16-16位目的地址 rel -8位地址偏移量，值在128127范围内 bit-位地址.SFR的位地址（可用符号或名称表示） /-位操作前缀,表示该位内容求反 （）-表示以为地址单元中内容 （）-表示以为地址单元中内容为地址的单元中的 3、指令表的查阅方法和指令功能的描述 4、几种不同的寻址方法 4.1 立即寻址 例： MO

41、V A ， #10H ；将立即数 10H 送给 A 累加器，即 (A) 10H 注意：立即数的前面必有 “#” 标志。 4.2 直接寻址 例： MOV A ， 36H ；将内部 RAM 中 36H 单元内的数据 送到累加器 A 中，即 A (36H) 在上面这条指令中，带下划线的操作数是所在存储单元的地址，这种寻址方式称为直接寻址。直接寻址方式中操作数所在存储器的空间有板有 3 种 : (1) 内部数据存储器的 128 个字节单元 ( 内部数据存储器地址 00H7FH) (2) 位地址空间 . (3) 特殊功能寄存器 , 特殊功能寄存器只能用直接寻址方式进行访问 . 4.3 寄存器寻址 (Rn

42、) 例： MOV A， R3 ；将通用寄存器 R3 中的数据送给 A ，即 A (R3) 在上面这条指令中，带下划线的操作数 ( 源操作数 ) 是当前工作寄存器区 的某个寄存器，这种寻址方式称为寄存器寻址。 比如： XCH A， R1 ；累加器 A 和寄存器 R1 中的数互换 ADD A, R2 ; 累加器 A 和寄存器 R2 中的数相加 4.4 间接寻址 例： MOV R0, #30H MOV A ， R0 ；以 R0 中的内容作为操作数的地址 .A (R0). 在上面的指令中，带下划线的不是 R0 ，而是以（ R0 ）为地址，间接找到内部 RAM 中的 30H 单元，将 (30H) 送给

43、A ，这种寻址方式称为寄存器间接寻址。 可用 R0、R1 和 DPTR 作间址寄存器，访问片内 RAM 或片外 64KB 的 RAM 地址空间。 比如： MOV DPTR， #0CFA0H ；将十六位地址 CFA0H 赋给数据指针 DPTR MOVX A， DPTR ；将片外 RAM （ CFA0H ）单元内的数送给 A 4.5 基址加变址寻址 例： MOVC A， A+DPTR ；将地址为 (A) (DPTR) 的 ROM ；单元中的数送给 A 在上面这条指令中，带下划线的操作数是以（ DPTR ）为基址，（ A ）为变址，将两者之和作为地址，找出该地址对应的 ROM 单元，再将该单元的数送给 A ，这种寻址方式称为基址加变址寻址方式。 M