C51开发板学习.ppt
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1、一、单片机概论一、单片机概论单片微型计算机简称单片机单片微型计算机简称单片机,它是把组成微型计算它是把组成微型计算机的各个部件机的各个部件:中央处理器,储存器中央处理器,储存器,输入输出接输入输出接口电路口电路,定时器定时器/计算器等计算器等,制作在一块集成电路中制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机构成一个完整的微型计算机.8位单片机占整个单片机市场的位单片机占整个单片机市场的60%以上以上,8位单片位单片机的旧的机种正在被淘汰机的旧的机种正在被淘汰,新的机型不断涌现新的机型不断涌现.8位位单片机以其功能强单片机以其功能强,品种多品种多,正广泛应用于各个领正广泛应用于各个领域域,是单
2、片机的主流机种是单片机的主流机种.随着集成电路工艺的不随着集成电路工艺的不断改进断改进,8位单片机的价格也在不断降低位单片机的价格也在不断降低.单片机的发展趋势是单片机的发展趋势是:增加存储器容量增加存储器容量,片内片内EPROM转变为转变为FLASH,存储器编程可不同级别加存储器编程可不同级别加密密,片内片内I/O管脚多功能化管脚多功能化.单片机的应用领域单片机的应用领域工业方面工业方面:电机控制电机控制,工业机器人工业机器人,过程控制过程控制,数数字控制字控制仪器仪表方面仪器仪表方面:智能仪器智能仪器,医疗器械医疗器械,色谱仪色谱仪,示示 波器波器民用方面民用方面:电子玩具电子玩具,高级电
3、视游戏机高级电视游戏机,录像录像机机,激光盘驱动激光盘驱动电讯方面电讯方面:调制解调器调制解调器,智能线路运行控制智能线路运行控制.导航与控制导航与控制:导弹控制导弹控制,智能武器装置智能武器装置数据处理数据处理:图形终端图形终端,磁带机磁带机,打印机打印机汽车方面汽车方面:点火控制点火控制,变速器控制变速器控制,排气控制排气控制第一章第一章 89S52单片机的结构单片机的结构一、内部结构和主要功能一、内部结构和主要功能二、引脚功能说明二、引脚功能说明三、时钟、复位电路三、时钟、复位电路四、四、I/O端口端口五、存储器配置五、存储器配置六、最小系统六、最小系统七、七、CPU时序时序89S52结
4、构示意图结构示意图主要性能:主要性能:片内存储器包含片内存储器包含8KB的的FLASH,可在线编程,檫写次数不少,可在线编程,檫写次数不少于于1000次次256字节片内数据字节片内数据RAM32根可编程根可编程I/0口线口线8个中断源、个中断源、6个中断矢量、两个优先权的中断结构个中断矢量、两个优先权的中断结构1个可编程全双工串行接口个可编程全双工串行接口3个可编程定时个可编程定时/计数器计数器两种低功耗模式分别是空闲模式和掉电模式两种低功耗模式分别是空闲模式和掉电模式具有具有3级程序锁定位级程序锁定位含有一个看门狗定时器含有一个看门狗定时器具有断电标志具有断电标志POF全静态工作频率全静态工
5、作频率033MHz完全兼容完全兼容MCS51产品产品89S52引脚功能介绍引脚功能介绍VCC +5VGND 地地ALE 地址锁存允许地址锁存允许/PSEN 程序存储器允许程序存储器允许EA/VPP为为0访问外部程序存储器访问外部程序存储器为为1访问内部程序存储器访问内部程序存储器RST复位信号输入复位信号输入XTAL1、XTAL2 外部晶振外部晶振P0.0P0.7 I/O端口(端口(P0口)口)P1.0P1.7 I/O端口(端口(P1口)口)P2.0P2.7 I/O端口(端口(P2口)口)P3.0P3.7 I/O端口(端口(P3口)口)89S52引脚图引脚图时钟、复位电路时钟、复位电路时钟电路
6、:时钟电路:复位电路:复位电路:I/O端口端口P0口口1P0端口端口总线总线IO端口,双向,开漏,数据地址分端口,双向,开漏,数据地址分时复用,该端口除用于数据的输入输出时复用,该端口除用于数据的输入输出外,在外,在89S52单片机外接程序存储器时,还单片机外接程序存储器时,还分时地输出输入地址指令。由分时地输出输入地址指令。由P0端口端口输出的信号无锁存,输入的信息有读端口输出的信号无锁存,输入的信息有读端口引脚和读端口锁存器之分引脚和读端口锁存器之分 P0端口结构端口结构P1端口结构端口结构P2端口结构端口结构I/O端口端口P3口(双功能口)口(双功能口)P3.0 RXD 串行接口串行接口
7、P3.1 TXDP3.2 /INT0 外部中断输入外部中断输入P3.3 /INT1P3.4 T0 定时定时/计数器输入计数器输入P3.5 T1P3.6 /WR 外部数据读、写外部数据读、写P3.7 /RDI/O端口端口P3口(双功能口)口(双功能口)P3端口结构端口结构SFR寄存器(寄存器(1)特殊功能特殊功能功能名称功能名称地址地址复位后复位后 寄存器寄存器的状态的状态B*通用寄存器通用寄存器F0H 00HA *累加器累加器E0H 00HPSW *程序状态寄存器程序状态寄存器 D0H 00HIP*中断优先寄存器中断优先寄存器 B8H00HP3*P3口数据寄存器口数据寄存器 B0HFFHIE*
8、中断允许寄存器中断允许寄存器 A8H00HP2*P2口数据寄存器口数据寄存器 A0H FFHSBUF 串行口发送串行口发送/接收缓冲器接收缓冲器 99H 不定不定SCON*串行口控制寄存器串行口控制寄存器 98H 00HP1*P1口数据寄存器口数据寄存器 90H FFHSFR寄存器(寄存器(2)特殊功能特殊功能 功能名称功能名称 地址地址 复位后复位后 寄存器寄存器 的状态的状态TH1T1计数器高计数器高8位位 8DH 00HTH0 T0计数器高计数器高8位位 8CH 00HTL1 T1计数器低计数器低8位位 8BH 00HTL0 T0 计数器低计数器低8位位 8AH 00HTMOD 定时定时
9、/计数器方式字寄存器计数器方式字寄存器 89H 00HTCON*定时控制寄存器定时控制寄存器 88H 00HPCON 波特率选择寄存器波特率选择寄存器 87H 00HDPH地址寄存器高地址寄存器高8位位 83H 00HDPL地址寄存器低地址寄存器低8位位 82H 00HSP堆栈指示器堆栈指示器 81H 07HP0*P0口数据寄存器口数据寄存器 80H FFHCPU时序外部程序存储器读时序外部程序存储器读CPU时序外部数据存储器读写时序外部数据存储器读写第二章第二章 89S52单片机开发入门单片机开发入门一、开发流程一、开发流程二、开发工具二、开发工具三、集成开发环境三、集成开发环境四、举例四、
10、举例Keil C51开发流程根据任务选择根据任务选择MC型号型号设置工程参数,如频率,优化级别等设置工程参数,如频率,优化级别等加入适当的包含文件加入适当的包含文件#include“reg51.h”编写源代码编写源代码调试与仿真调试与仿真生成生成HEX文件文件烧写烧写二、开发工具二、开发工具89S52开发板开发板集成开发环境集成开发环境下载线软件下载线软件常用仪器(万用表常用仪器(万用表,示波器等)示波器等)下载线软件编程软件三、集成开发环境三、集成开发环境Keil Software Inc.的的uVision2,集成开发环集成开发环境或者境或者WAVE编译环境编译环境集成集成C和汇编语言源代
11、码编写和汇编语言源代码编写.编译连接编译连接,模拟仿真模拟仿真,输出输出hex文件文件.支持连接仿真器进行在线仿真支持连接仿真器进行在线仿真.标准标准C语言支持语言支持.支持多级优化支持多级优化支持数百种器件支持数百种器件.Keil C51 uVision2第三章第三章 指令系统及汇编语言指令系统及汇编语言一、指令系统概述一、指令系统概述二、二、51单片机指令系统单片机指令系统三、汇编语言程序设计举例三、汇编语言程序设计举例四、四、C51程序设计举例程序设计举例一、指令系统概述一、指令系统概述MCS-51系列单片机共有系列单片机共有111条指令条指令按功能可分成按功能可分成5类指令类指令:数据
12、传送指令(数据传送指令(29条)条)算术运算指令(算术运算指令(24条)条)逻辑运算指令(逻辑运算指令(24条)条)控制转移指令(控制转移指令(17条)条)位操作类指令(位操作类指令(17条)条)1.指令执行时间快指令执行时间快 单周期指令单周期指令65条条(1us,12MHz晶振)双周期指令双周期指令44条条(2us,12MHz晶振)四周期指令四周期指令2条条 (4us,12MHz晶振)2.指令短指令短单字节指令单字节指令49条条 双字节指令双字节指令46条条 三字节指令三字节指令 16条条 3.单指令实现字节相乘或相除运算单指令实现字节相乘或相除运算4.具有丰富的位操作类指令具有丰富的位操
13、作类指令1、AT89系列指令系统特点系列指令系统特点2、寻址方式7种寻址方式:种寻址方式:立即寻址立即寻址直接寻址直接寻址寄存器寻址寄存器寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址相对寻址相对寻址变址寻址变址寻址位寻址位寻址二、二、51单片机指令系统单片机指令系统1、指令中常用符号说明、指令中常用符号说明2、数据传送指令、数据传送指令3、算术运算指令、算术运算指令4、逻辑运算指令、逻辑运算指令5、控制转移指令、控制转移指令6、位操作类指令、位操作类指令1、指令中常用符号说明、指令中常用符号说明Rn 当前寄存器区的当前寄存器区的RoR7(其中其中n07)Ri 当前寄存器区中的当前寄存器区中的R0和和R1(
14、其中其中i0,1)direct 8位直接字节地址位直接字节地址(片内片内RAM和和SFR空间空间)#data 8位立即数。位立即数。#data16 16位立即数。位立即数。addr1616位地址值。位地址值。Addr11 11位地址值。位地址值。rel8位带符号地址偏移量位带符号地址偏移量(128127)bit片内片内RAM和和SFR中的可直接寻址位中的可直接寻址位 间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀 ()表示括号中的内容表示括号中的内容()表示间址寻址的内容表示间址寻址的内容2、数据传送指令、数据传送指令(1)MOVA,RnMOVA,directMOVA,RiM
15、OVA,#dataMOVRn,AMOVRn,directMOVRn,#dataMOV direct,AMOVdirect,RnMOVdirect,directMOVdirect,RiMOV direct,#dataMOV Ri,AMOVRi,direct数据传送指令数据传送指令(2)MOVDPTR,#data16MOVCA,A+DPTRMOVCA,A+PCMOVXA,RiMOVXA,DPTRMOVXRi,AMOVX DPTR,APUSHdirectPOPdirectXCHA,RnXCHA,directXCHA,RiXCHDA,RiSWAPA3、算术运算指令、算术运算指令(1)ADDA,RnAD
16、DA,directADDA,RiADDA,#dataADDCA,RnADDCA,directADDCA,RiADDCA,#dataSUBBA,RnSUBBA,directSUBBA,RiSUBBA,#data算术运算指令算术运算指令(2)INCAINCRnINCRiDECADECRnDECdirectDECRiINCDPTRMULABDIVABDAA4、逻辑运算指令、逻辑运算指令(1)ANLA,RnANLA,directANLA,RiANLA,#dataANLdirect,AANLdirect,#dataORLA,RnORLA,directORLA,RiORLA,#dataORLdirect,
17、AORLdirect,#data逻辑运算指令逻辑运算指令(2)XRLA,RnXRLA,RiXRLA,#dataXRLdirect,AXRLdirect,#dataCLRACPLARLARLCARRARRCA5、控制转移指令、控制转移指令ACALLaddr11LCALL addr16RETRETIAJMPaddr11LJMPaddr16SJMPrelJMPA+DPTRJZrelJNZrelCJNEA,direct,relCJNEA,#data,relCJNERi,#data,relDJNZRn,relDJNZdirect,relNOP6、位操作类指令、位操作类指令CLRCCLRbitSETBCS
18、ETBbitCPLCCPLbitANLC,bitANLC,/bitORLC,bitORLC,/bitMOVC,bitMOVbit,CJCrelJNCrelJBbit,relJNBbit,relJBCbit,rel三、汇编语言程序设计应用举例三、汇编语言程序设计应用举例举例:举例:设计一个指示器,要求当指示设计一个指示器,要求当指示按键按下后,指示灯发光。按键按下后,指示灯发光。设设P1.0口驱动指示灯,口驱动指示灯,P1.1口作为指示按键输入。口作为指示按键输入。电路设计见图电路设计见图ORG00LJMPSTARTORG0100HSTART:JBP1.1,$JNBP1.1,$SETB P1.0
19、SJMPLOOP1SOUND:MOVR7,#5SETBP1.0MOVR0,#10LCALL DELAYCLRP1.0MOVR0,#20LCALL DELAYDJNZR7,SOUND1RETDELAY:MOV R1,#100 ;100msDELAY1:MOV R2,#200 ;1msDELAY2:NOPNOPNOPDJNZR2,DELAY2DJNZR1,DELAY1DJNZR0,DELAYRET#include“reg51.h”#define uchar unsigned charsbit pinSW=P12;sbit pinBell=P10;sbit pinLed=P11;void Delay
20、_1ms(uint S_DelayTime)uchar S_j;while(S_DelayTime!=0)S_DelayTime-;for(S_j=0;S_j115;S_j+)void main(void)int Delay=0;pinLed=1;pinBell=1;while(1)if(!pinSW)Delay_1ms(2);第四章第四章 51单片机的功能单元介绍单片机的功能单元介绍一、定时一、定时/计数器计数器二、串行接口二、串行接口三、中断系统三、中断系统一、定时一、定时/计数器计数器定时器计数器简称定时器,其作用主要包括产生定时器计数器简称定时器,其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外
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