《单片机原理及应用》复习.pptx

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1、1单片机原理及应用复习主讲教师：胡晓娟中国矿业大学理学院 物理系第第 1 章章 计算机基础知识计算机基础知识p熟熟练练掌掌握握二二进进制制、八八进进制制、十十进进制制、十十六六进进制制之之间间的的相相互转换关系。互转换关系。p掌掌握握原原码码、反反码码、补补码码之之间间的的转转换换关关系系，会会计计算算-128 +127的原码、反码、补码。的原码、反码、补码。p掌掌握握二二进进制制数数的的算算数数运运算算和和逻逻辑辑运运算算规规则则，理理解解进进位位和和溢出的含义。溢出的含义。p掌掌握握BCD码码（十十进进制制数数的的二二进进制制表表示示），09、az、AZ的的ASCII码。码。2第第 2 章

2、章 80C51单片机的硬件结构单片机的硬件结构pp单片机的概念单片机的概念单片机的概念单片机的概念将将CPU和和其其他他接接口口电电路路集集集集成成成成于于于于一一一一个个个个芯芯芯芯片片片片之之之之中中中中，使使其其具具有有计算机的基本功能。其中包括以下主要微型机部件：计算机的基本功能。其中包括以下主要微型机部件：l随机存储器随机存储器RAM（Random Access Memory）l只读存储器只读存储器ROM（Read Only Memory）l中断系统中断系统l定时器定时器/计数器计数器lI/O口电路口电路34pp MCS-51 MCS-51单片机系列单片机系列单片机系列单片机系列按资

3、源的配置数量，按资源的配置数量，MCS-51单片机系列分为单片机系列分为l l5151子子子子系系系系列列列列：基基基基本本本本型型型型，根根据据片片内内ROM的的配配置置，对对应应芯芯片片依依次次为为8031、8051、8751、80C31、80C51、87C51 l l5252子子子子系系系系列列列列：增增增增强强强强型型型型，对对应应芯芯片片依依次次为为8032、8052、8752、80C32、80C52、87C52。系列系列片内片内 ROM/B片内片内RAM/B并行并行I/O口口串行串行I/O口口定时器定时器/计数器计数器中断源中断源制造制造工艺工艺无无掩膜掩膜ROMEPROMMCS-

4、51子系列子系列803180514K87514K12848位位125HMOS80C3180C514K87C514K12848位位125CHMOSMCS-52子系列子系列803280528K87528K12848位位136HMOS80C3280C528K87C528K12848位位136CHMOS5pp 80C51 80C51单片机芯片引脚单片机芯片引脚单片机芯片引脚单片机芯片引脚lVCC（40）：+5V电源电源lVSS（20）：接地：接地lXTAL1（19）和和XTAL2（18）：振振荡荡电路电路lPSEN（29）：片片外外ROM 选选通通信信号号，低电平有效。低电平有效。lALE/PROG（

5、30）：地地址址锁锁存存信信号号输输出端出端/EPROM 编程脉冲输入端。编程脉冲输入端。lRST/VPD（9）：复复位位信信号号输输入入端端/备备用电源输入端用电源输入端lEA/VPP（31）：内：内/外部外部ROM 选择端选择端lP0口（口（39-32）：双向：双向I/O 口口lP1口（口（1-8）：准双向通用：准双向通用I/O口口lP2口（口（21-28）：准双向：准双向I/O 口口lP3口（口（10-17）：多功能口：多功能口6pp 80C51 80C51单片机单片机单片机单片机芯片逻辑符号芯片逻辑符号芯片逻辑符号芯片逻辑符号口线口线第二第二功能功能功能含义功能含义P3.0RXD串行数

6、据接收串行数据接收P3.1TXD串行数据发送串行数据发送P3.2INT0外部中断外部中断 0 申请申请P3.3INT1外部中断外部中断 1 申请申请P3.4T0定时器定时器/计数器计数器 0 计数输入计数输入P3.5T1定时器定时器/计数器计数器 1 计数输入计数输入P3.6WR外部外部RAM写选通写选通P3.7RD外部外部RAM读选通读选通7pp MCS-51 MCS-51系列单片机结构及组成系列单片机结构及组成系列单片机结构及组成系列单片机结构及组成CPU8ppMCSMCS 5151系列单片机由系列单片机由系列单片机由系列单片机由8 8大部分组成：大部分组成：大部分组成：大部分组成：一个一

7、个8位位CPU，包括运算器和，包括运算器和控制器；控制器；128个个字节的字节的片内片内RAM（52子系列为子系列为256字节）；字节）；4KB的的片内片内ROM或或EPROM（52子系列子系列8KB，8031和和8032无无）；）；18个特殊个特殊功能寄存器功能寄存器SFR（52子系列子系列21个）；个）；4个个8位并行位并行I/O接口：接口：P0口、口、P1口、口、P2口、口、P3口；口；1个全双工串行个全双工串行I/O接口；接口；2个个16位定时器位定时器/计数器（计数器（52子系列为子系列为3个）；个）；1个个具具有有5个个中中断断源源，可可编编程程为为2个个优优先先级级的的中中断断系

8、系统统，可可以以接接收收外外部部中中断断申申请请、定定时时器器/计计数数器器中中断断申申请请和和串串行行口口中中断断申申请请（52子系列为子系列为6个或个或7个）。个）。9pp 80C51 80C51芯片逻辑结构图芯片逻辑结构图芯片逻辑结构图芯片逻辑结构图10 PSWPSW（程序状态字）（程序状态字）（程序状态字）（程序状态字）PSW是是一一个个8位位的的标标志志寄寄存存器器，它它保保存存指指令令执执行行结结果果的的特特征征信信息，以供程序查询和判别。息，以供程序查询和判别。PSW格式及含义如下格式及含义如下:pCY （PSW.7）进位标志位进位标志位pAC （PSW.6）辅助进位（或称半进位

9、）标志辅助进位（或称半进位）标志 pF0 （PSW.5）由用户定义的标志位。复位时该位为由用户定义的标志位。复位时该位为“0”pRS1和和RS0（PSW.4 和和 PSW.3）工作寄存器组选择位工作寄存器组选择位 pOV（PSW.2）溢出标志位。溢出标志位。由硬件置位或清零。由硬件置位或清零。p PSW.1 未定义位未定义位p P （PSW.0）奇偶标志位（奇偶标志位（A中中1的个数：偶的个数：偶0，奇，奇1）位序位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志位标志CYACF0RS1RS0OVP11 PCPC（程序计数器）（程序计数器）（程序计数器）

10、（程序计数器）pPC是是专专门门用用来来控控制制指指令令执执行行顺顺序序的的寄寄存存器器，其其内内容容为为将将要要执执行行的的下下一一条条指指令令的的地地址址，即即下下一一条条将将要要从从ROM中中取取出出的的指指令令地址。地址。pPC是是一一个个16位位的的寄寄存存器器，它它在在物物理理上上是是独独立立的的，不不在在内内部部RAM之之列列，没没有有地地址址，是是不不可可寻寻址址的的。16位位地地址址的的寻寻址址范范围围为为64KB（ROM）。）。p用用户户不不需需要要也也无无法法对对PC进进行行读读/写写，PC的的内内容容是是通通过过执执行行指指令令改变的。在执行指令过程中，改变的。在执行指

11、令过程中，PC具有具有自动加自动加 1 功能。功能。p在在执执行行转转移移、调调用用、返返回回等等指指令令时时能能自自动动改改变变PC内内容容，以以改改变程序的执行顺序。变程序的执行顺序。p复位时，复位时，PC自动装入自动装入0000H，使程序从，使程序从0000H单元开始执行。单元开始执行。12 DPTRDPTR（数据指针）（数据指针）（数据指针）（数据指针）p16位位特特殊殊功功能能寄寄存存器器，也也可可作作为为两两个个8位位寄寄存存器器，高高8位位用用DPH表示，低表示，低8位用位用DPL表示。表示。p它是它是MCS-51中唯一一个供用户使用的中唯一一个供用户使用的16位寄存器。位寄存器

12、。p功能：功能：在访问外部在访问外部RAM时作地址指针使用。时作地址指针使用。在变址寻址方式中，用作基址寄存器，用于对在变址寻址方式中，用作基址寄存器，用于对ROM的访问。的访问。13pp 80C51 80C51单片机存储器组织结构单片机存储器组织结构单片机存储器组织结构单片机存储器组织结构内部内部 ROM4KBEA=1外部外部 ROM4KBEA=0内部内部 RAM128B0FFFH0000H0FFFH0000HFFFFH1000H外部外部 RAM64KB特殊功能特殊功能寄存器寄存器(21个个SFR)外部外部 ROM60KBFFH80H7FH00H程序存储器地址空间程序存储器地址空间数据存储器

13、地址空间数据存储器地址空间FFFFH0000H（MOV 指令操作域）指令操作域）（MOVX 指令操作域）指令操作域）（MOVC 指令操作域）指令操作域）14MCS-51MCS-51单片机系统的存储器结构特点单片机系统的存储器结构特点单片机系统的存储器结构特点单片机系统的存储器结构特点数据存储器和程序存储器截然分开数据存储器和程序存储器截然分开数据存储器和程序存储器截然分开数据存储器和程序存储器截然分开RAM和和ROM的地址空间、存取指令和控制信号各有一套。的地址空间、存取指令和控制信号各有一套。存储器有内外之分存储器有内外之分存储器有内外之分存储器有内外之分为扩展外部存储器，单片机的芯片引脚已

14、经作了预先准备：为扩展外部存储器，单片机的芯片引脚已经作了预先准备：l通通过过口口线线最最多多可可提提供供16位位地地址址，对对外外部部存存储储器器的的寻寻址址范范围围达达64KB；lALE信号用于外部存储器的地址锁存；信号用于外部存储器的地址锁存；lWR和和RD信号分别用于外部信号分别用于外部RAM的写选通和读选通；的写选通和读选通；lPSEN信号用于外部信号用于外部ROM的读选通；的读选通；lEA信号用于内外信号用于内外ROM的访问控制。的访问控制。15系统复位和中断地址系统复位和中断地址系统复位和中断地址系统复位和中断地址区（区（区（区（ROMROM）地地地地 址址址址 区区区区 操操操

15、操 作作作作0000H 0002H0000H 0002H系统复位系统复位系统复位系统复位0003H 000AH0003H 000AH外部中断外部中断外部中断外部中断 0 0 中断地址区中断地址区中断地址区中断地址区000BH 0012H000BH 0012H定时器定时器定时器定时器/计数器计数器计数器计数器 0 0 中断地址区中断地址区中断地址区中断地址区0013H 001AH0013H 001AH外部中断外部中断外部中断外部中断 1 1 中断地址区中断地址区中断地址区中断地址区001BH 0022H001BH 0022H定时器定时器定时器定时器/计数器计数器计数器计数器 1 1 中断地址区中

16、断地址区中断地址区中断地址区0023H 002AH0023H 002AH串行口中断地址区串行口中断地址区串行口中断地址区串行口中断地址区一一般般从从中中断断首首地地址址开开始始存存放放一一条条无无条条件件转转移移指指令令，以以便便中中断断响响应应后，通过中断地址区，再转到中断服务程序的实际入口地址。后，通过中断地址区，再转到中断服务程序的实际入口地址。16内部内部内部内部RAMRAM低低低低128128单元的划分单元的划分单元的划分单元的划分工作寄存器组工作寄存器组 0位寻址区位寻址区（位地址：（位地址：00H7FH）用户用户RAM区区（堆栈、数据缓冲）（堆栈、数据缓冲）7FH30H2FH20

17、H工作寄存器组工作寄存器组 3工作寄存器组工作寄存器组 2工作寄存器组工作寄存器组 11FH18H17H10H0FH08H07H00HR7R0R7R0R7R0R7R0工作寄存器区工作寄存器区（共（共32个字节单元，分为个字节单元，分为4组，组，每组每组8个个8位寄存器，位寄存器，只能按字节寻址）只能按字节寻址）用户用户RAM区区（共（共80个字节单元，个字节单元，只能按字节寻址）只能按字节寻址）位寻址区位寻址区（共（共16个字节单元，个字节单元，128个位，个位，可按位寻址，也可按字节寻址）可按位寻址，也可按字节寻址）17工作寄存器组工作寄存器组 0工作寄存器组工作寄存器组 1工作寄存器组工作

18、寄存器组 2工作寄存器组工作寄存器组 3地址地址寄存器寄存器地址地址寄存器寄存器地址地址寄存器寄存器地址地址寄存器寄存器00HR008HR010HR018HR001HR109HR111HR119HR102HR20AHR212HR21AHR203HR30BHR313HR31BHR304HR40CHR414HR41CHR405HR50DHR515HR51DHR506HR60EHR616HR61EHR607HR70FHR717HR71FHR7工作寄存器的使用方法：工作寄存器的使用方法：以寄存器的形式使用，用以寄存器的形式使用，用寄存器符号寄存器符号表示；表示；以存储单元的形式使用，以以存储单元的形式

19、使用，以单元地址单元地址表示。表示。工作寄存器区各寄存器对应的地址工作寄存器区各寄存器对应的地址工作寄存器区各寄存器对应的地址工作寄存器区各寄存器对应的地址18单元地址单元地址D7D6D5D4D3D2D1D02FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2EH77H76H75H74H73H72H71H70H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2CH67H66H65H04H63H62H61H60H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H29F4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H28H47H4

20、6H45H44H43H42H41H40H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H26H37H36H35H34H33H32H31H30H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H24H27H26H25H24H23H22H21H20H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H22H17H16H15H14H13H12H11H10H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H20H07H06H05H04H03H02H01H00H 内部内部内部内部RAMRAM位寻址区的位地址位寻址区的位地址位寻址区的位地址位寻址区的位地址 19SFR名称名称符号符号D7

21、位地址位地址/位定义位定义 D0字节地址字节地址寄存器寄存器BB BF7F6F5F4F3F2F1F0F0H累加器累加器AACCACCE7E6E5E4E3E2E1E0E0H程序状态字程序状态字PSWPSWD7D6D5D4D3D2D1D0D0HCYACF0RS1RS0OVP中断优先级中断优先级IPIPBFBEBDBCBBBAB9B8B8HPSPT1PX1PT0PX0I/O端口端口 3P3P3B7B6B5B4B3B2B1B0B0HP3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0中断允许控制中断允许控制IEIEAFAEADACABAAA9A8A8HEAESET1EX1ET0EX0I/O

22、端口端口 2P2P2A7A6A5A4A3A2A1A0A0HP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0串行数据缓冲串行数据缓冲SBUFSBUF99H串行控制串行控制SCONSCON9F9E9D9C9B9A999898HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRII/O端口端口 1P1P1A99695949392919090HP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0特殊功能寄存器地址映像特殊功能寄存器地址映像特殊功能寄存器地址映像特殊功能寄存器地址映像20SFR名称名称符号符号D7 位地址位地址/位定义位定义 D0字节地址字节地址定时定时/计数器计数器

23、 1（高字节）（高字节）TH1TH18DH定时定时/计数器计数器 0（高字节）（高字节）TH0TH08CH定时定时/计数器计数器 1（低字节）（低字节）TL1TL18BH定时定时/计数器计数器 0（低字节）（低字节）TL0TL08AH定时定时/计数器方式选择计数器方式选择TMODTMODGATEC/TM1M0GATEC/TM1M089H定时定时/计数器控制计数器控制TCONTCON8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0电源控制及波特率控制电源控制及波特率控制PCONPCONSMODGF1GF0PDIDL87H数据指针高字节数据指针

24、高字节DPHDPH83H数据指针低字节数据指针低字节DPLDPL82H堆栈堆栈SPSP81HI/O端口端口 0P0P087H86H85H84H83H82H81H80H80HP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0特殊功能寄存器地址映像（续）特殊功能寄存器地址映像（续）特殊功能寄存器地址映像（续）特殊功能寄存器地址映像（续）21u 堆栈指针（堆栈指针（堆栈指针（堆栈指针（SPSP）堆堆栈栈指指针针SP是是8位位的的特特殊殊功功能能寄寄存存器器，可可指指向向片片内内RAM 128字节（字节（00H7FH）的任何单元。）的任何单元。堆堆栈栈的的两两种种操操作作（进进栈栈和和出

25、出栈栈）都都是是对对栈栈顶顶单单元元进进行行的的。SP用来指示栈顶，用来指示栈顶，SPSP的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址。系系系系统统统统复复复复位位位位后后后后，SPSP的的的的内内内内容容容容为为为为07H07H，但但由由于于堆堆栈栈一一般般在在内内部部RAM的的30H7FH单单元元中中开开辟辟，所所以以在在程程序序设设计计时时应应注注意意把把SP值值初初始化为始化为30H以后，以免堆栈占用工作寄存器区和位寻址区。以后，以免堆栈占用工作寄存器区和位寻址区。SP的的内内容容一一经经确确定定，堆堆

26、栈栈的的位位置置也也就就跟跟着着确确定定下下来来，由由于于SP可初始化为不同值，因此可初始化为不同值，因此堆栈位置是浮动堆栈位置是浮动堆栈位置是浮动堆栈位置是浮动的。的。51单片机的单片机的堆栈属于向上生长型堆栈属于向上生长型22pp P0 P0口口口口字节地址：字节地址：80H，位地址：，位地址：80H87H既能用作通用既能用作通用I/O口，又能用作地址口，又能用作地址/数据总线的复用。数据总线的复用。V1V2123423pp P1 P1口口口口字节地址：字节地址：90H，位地址：，位地址：90H97H只能作为通用只能作为通用I/O口使用，是口使用，是准双向口准双向口。12V124pp P2

27、 P2口口口口字节地址：字节地址：0A0H，位地址：，位地址：0A0H0A7H可作为通用可作为通用I/O口或地址总线高口或地址总线高8位，是位，是准双向口准双向口。123V125pp P3 P3口口口口字节地址：字节地址：0B0H，位地址：，位地址：0B0H0B7H可用作通用可用作通用I/O口，同时每个引脚还有第二功能。口，同时每个引脚还有第二功能。准双向口准双向口3V141226【注意注意注意注意】I/O 口作为输入口时有读锁存器与读引脚两种工作口作为输入口时有读锁存器与读引脚两种工作方式：方式：l读读锁锁存存器器时时实实际际上上并并不不从从外外部部读读入入数数据据，而而是是把把锁锁存存器器

28、的的内内容容读读入入到到内内部部总总线线，经经过过某某种种运运算算或或变变换换后后再再写写回回到锁存器。（到锁存器。（读读-修改修改-写写）l读读引引脚脚时时才才真真正正地地把把外外部部的的数数据据读读入入到到内内部部总总线线，CPU 将将根根据据不不同同的的指指令令，分分别别发发出出“读读锁锁存存器器”或或“读读引引脚脚”信号，由硬件自动完成不同的操作。信号，由硬件自动完成不同的操作。l读读引引脚脚时时，首首先先要要通通过过外外部部指指令令把把锁锁存存器器置置“1”，然然后后再执行读引脚操作。再执行读引脚操作。27pp 时序定时单位时序定时单位时序定时单位时序定时单位振荡周期（节拍振荡周期（

29、节拍振荡周期（节拍振荡周期（节拍P P）：振荡脉冲的周期。：振荡脉冲的周期。时时时时钟钟钟钟周周周周期期期期（状状状状态态态态S S）：两两个个振振荡荡周周期期为为一一个个时时钟钟周周期期。一一个个状状态态包包含含两两个个节节拍拍，前前半半周周期期对对应应的的节节拍拍叫叫P1，后后半半周周期期对对应应的的节节拍叫拍叫P2。机机机机器器器器周周周周期期期期：一一个个机机器器周周期期的的宽宽度度为为6个个状状态态，用用S1、S2、S6表表示示；共共12个个节节拍拍，依依次次可可表表示示为为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、S6P1、S6P2。指指指指令令令令周周周周期期期期：执执行行一一条条

30、指指令令所所需需要要的的时时间间，它它以以机机器器周周期期为为单单位位，是是最最大大的的时时序序定定时时单单位位。MCS-51的的指指令令周周期期根根据据指指令令的的不不同同，可包含有可包含有1、2、4个机器周期。个机器周期。28pp 时钟时钟时钟时钟电路电路电路电路80C5180C51单片机的振荡电路单片机的振荡电路单片机的振荡电路单片机的振荡电路分频电路分频电路分频电路分频电路29程序执行方式（分为连续执行和单步执行）程序执行方式（分为连续执行和单步执行）程序执行方式（分为连续执行和单步执行）程序执行方式（分为连续执行和单步执行）复位方式复位方式复位方式复位方式：在：在RST端加上持续端加

31、上持续2个机器周期以上的高个机器周期以上的高电平。电平。掉掉掉掉电电电电方方方方式式式式：由由PCON的的位位PD来来控控制制（PD=1）。掉掉电电方方式式下下，只只有有片片内内RAM 00H7FH单单元元的的内内容容被被保保留留，其其它它一一切切都都停停止止。在在VCC恢恢复复正正常常之之前前，不不可可进进行行复复位位。当当VCC恢恢复复正正常常后后，硬硬件件复复位位10ms能使单片机退出掉电保护。能使单片机退出掉电保护。低低低低功功功功耗耗耗耗节节节节电电电电工工工工作作作作方方方方式式式式：由由PCON的的位位IDL来来控控制制（IDL=1）。在在节节电电电电方方式式下下，单单片片机机的

32、的时时钟钟振振荡荡电电路路继继续续工工作作，为为中中断断逻逻辑辑、定定时时器器和和串串行行口口继继续续提提供供时时钟钟信信号号，在在内内部部只只是是把把送送往往CPU的的时钟信号封锁。时钟信号封锁。EPROMEPROM编程和校验编程和校验编程和校验编程和校验方式方式方式方式pp MCS-51MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的 5 5 种工作方式种工作方式种工作方式种工作方式30复位后单片机有关寄存器的状态复位后单片机有关寄存器的状态复位后单片机有关寄存器的状态复位后单片机有关寄存器的状态寄存器寄存器复位状态复位状态PC0000HACC00HPSW00HSP07HDPTR0000HIP

33、0 0000BIE00 0000BP0 P3FFHTCON00H寄存器寄存器复位状态复位状态TMOD00HTL000HTH000HTL100HTH100HSCON00HSBUF未定未定PCON(HMOS)0 BPCON(CHMOS)0 0000B31pp80C5180C51的复位电路的复位电路的复位电路的复位电路上电自动复位上电自动复位上电自动复位上电自动复位：通过电容充电来实现。接通电源即可完成系统的复位。：通过电容充电来实现。接通电源即可完成系统的复位。按键手动复位：按键手动复位：按键手动复位：按键手动复位：按下复位按钮即可复位。分为电平方式和脉冲方式两种按下复位按钮即可复位。分为电平方式

34、和脉冲方式两种。单片机系统在运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。单片机系统在运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。单片机系统在运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。单片机系统在运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。32第第 3 章章 80C51单片机的指令系统单片机的指令系统MCS-51单片机汇编语言语句的标准单片机汇编语言语句的标准格式：格式：MCS-51单片机指令系统共有单片机指令系统共有111条指令：条指令：:;按指令周期分类：按指令周期分类：l单周期指令（单周期指令（64条）条）l双周期指令（双周期指令（45条）条）l四周期指令（四周期指令（2条）条）按字节数

35、分类：按字节数分类：l单字节指令（单字节指令（49条）条）l双字节指令（双字节指令（45条）条）l三字节指令（三字节指令（17条）条）33MCS-51MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的 7 7 种寻址方式及相应的存储器空间种寻址方式及相应的存储器空间种寻址方式及相应的存储器空间种寻址方式及相应的存储器空间 序号序号寻址方式寻址方式相应存储器空间相应存储器空间1寄存器寻址寄存器寻址R0 R7，累加器，累加器A、寄存器、寄存器B、数据指针、数据指针DPTR、位累加器、位累加器CY2直接寻址直接寻址内部内部RAM的低的低128单元（单元（00H7FH），），SFR，程序存储器（转移或调用）

36、程序存储器（转移或调用）3寄存器间接寻址寄存器间接寻址内部内部RAM的低的低128单元，外部单元，外部RAM4立即寻址立即寻址程序存储器（立即数）程序存储器（立即数）5变址寻址变址寻址程序存储器（程序存储器（A+DPTR、A+PC）6位寻址位寻址内部内部RAM中的中的20H2FH，SFR中的可寻址位中的可寻址位7相对寻址相对寻址程序存储器程序存储器寻址方式：指定操作数存放位置的方法。寻址方式：指定操作数存放位置的方法。寻址方式：指定操作数存放位置的方法。寻址方式：指定操作数存放位置的方法。34353637383940移 位 类 指 令414243指令助记符指令助记符有影响的标志位有影响的标志位

37、备注备注CYOVACl“”：表表示示根根据据运运行行结结果果使该标志置使该标志置1或清零；或清零；l“”：表表示示运运行行结结果果对对该该标志无影响；标志无影响；l“0”：表示标志清：表示标志清0；l“1”：表示标志置：表示标志置1。ADDADDCSUBBMUL0DIV0DARRCRLCSETB C1CLR C0CPL CANL C,bitANL C,/bitORL C,bitORL C,/bitMOV C,bitCJNE影影影影响响响响标标标标志志志志位位位位的的的的指指指指令令令令44pp 伪指令伪指令伪指令伪指令（汇编控制指令）（汇编控制指令）（汇编控制指令）（汇编控制指令）l功功能能：

38、用用来来设设置置符符号号值值、保保留留和和初初始始化化存存储储空空间间、控控制制用用户户程程序序代代码码的的位位置置。仅仅起起到到帮帮助助汇汇编编顺顺利利进进行行的的作作用用，不产生任何机器码，也不影响程序的执行不产生任何机器码，也不影响程序的执行。汇编起始地址伪指令：汇编起始地址伪指令：汇编起始地址伪指令：汇编起始地址伪指令：ORGORG结束汇编伪指令：结束汇编伪指令：结束汇编伪指令：结束汇编伪指令：ENDEND赋值伪指令：赋值伪指令：赋值伪指令：赋值伪指令：EQUEQU定义字节伪指令定义字节伪指令定义字节伪指令定义字节伪指令 ：DBDB定义数据字伪指令定义数据字伪指令定义数据字伪指令定义数

39、据字伪指令 ：DWDW预留存储空间伪指令预留存储空间伪指令预留存储空间伪指令预留存储空间伪指令 ：DSDS位定义伪指令位定义伪指令位定义伪指令位定义伪指令 ：BITBIT 45第第 5 章章 80C51单片机的中断与定时单片机的中断与定时pp MCS-51 MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统单片机的中断系统单片机的中断系统l具具有有5个个中中断断源源（52子子系系列列为为6个个）：2个个外外部部中中断断、2个个定定时器中断和时器中断和 1个个串行中断。串行中断。l可可分分为为 2 个个中中断断优优先先级级，实实现现两两级级中中断断服服务务程程序序嵌嵌套套。每每一个中断源的优先级可用程

40、序设定一个中断源的优先级可用程序设定。l l与中断系统工作有关的与中断系统工作有关的与中断系统工作有关的与中断系统工作有关的SFRSFR：中断允许控制寄存器：中断允许控制寄存器：IE定时器定时器/计数器控制寄存器：计数器控制寄存器：TCON串行口控制寄存器：串行口控制寄存器：SCON中断优先级控制寄存器：中断优先级控制寄存器：IP中断源中断源中断中断向量向量外部中断外部中断 00003H定时器定时器0中断中断000BH外部中断外部中断 10013H定时器定时器1中断中断001BH串行中断串行中断0023H46n 中断允许控制寄存器：中断允许控制寄存器：IE字节地址：字节地址：0A8H 位地址：

41、位地址：0A8H 0AFH功能：功能：用于控制是否允许使用中断用于控制是否允许使用中断。80C51单片机复位后单片机复位后IE=00H。单单片片机机中中断断响响应应后后硬硬件件不不会会自自动动关关闭闭中中断断，因因此此，在在转转中中断断服服务务程程序序后后，应应根根据据需需要要使使用用能能将将EA复复位位的的有有关关指指令禁止中断，即令禁止中断，即以软件方式关闭中断以软件方式关闭中断。位地址位地址0AFH0AEH0ADH0ACH0ABH0AAH0A9H0A8H位符号位符号EAESET1EX1ET0EX047n 定时器控制寄存器：定时器控制寄存器：TCON字节地址：字节地址：88H 位地址：位地

42、址：88H 8FH 功能：功能：用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。计数溢出标志位计数溢出标志位TF0和和TF1的使用有两种情况：的使用有两种情况：采用中断方式时，作为采用中断方式时，作为中断请求标志位中断请求标志位来使用；来使用；采用查询方式时，作为采用查询方式时，作为状态位状态位供查询使用。供查询使用。位地址位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位符号位符号TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT048n 串行口控制寄存器：串行口控制寄存器：SCON字节地址：字节地址：98H 位地址：位地址：98H 9FH功能：功能：用

43、于串行数据通信用于串行数据通信控制。控制。在在发发送送数数据据过过程程中中，当当最最后后一一个个数数据据位位被被发发送送完完成成后后，TI由由硬件置硬件置“1”；软件查询时；软件查询时TI可作为可作为状态位状态位使用。使用。在在接接收收数数据据过过程程中中，当当采采样样到到最最后后一一个个数数据据位位有有效效时时，RI由由硬件置硬件置“1”；软件查询时；软件查询时RI可作为可作为状态位状态位使用。使用。在转向中断服务程序后，在转向中断服务程序后，TI和和RI用软件清用软件清“0”。位地址位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H位符号位符号SM0SM1SM2RENTB8RB8TIR

44、I49n 中断优先级中断优先级控制寄存器：控制寄存器：IP字节地址：字节地址：0B8H 位地址：位地址：0B8H 0BFH功功能能：用用于于设设定定各各中中断断的的优优先先级级，通通过过IP可可将将中中断断分分为为高高、低低两两个优先级。个优先级。lPX0：外部中断：外部中断 0 优先级设定位优先级设定位lPT0：定时器：定时器 0 中断优先级设定位中断优先级设定位lPX1：外部中断：外部中断 1 优先级设定位优先级设定位lPT1：定时器：定时器 1 中断优先级设定位中断优先级设定位lPS：串行中断优先级设定位：串行中断优先级设定位位地址位地址0BFH0BEH0BDH0BCH0BBH0BAH0

45、B9H0B8H位符号位符号 PSPT1PX1PT0PX0为为“0”的位优先级低的位优先级低为为“1”的位优先级高的位优先级高CPU复位时，复位时，IP中的中的各位均被清各位均被清05080C51中断系统控制逻辑中断系统控制逻辑外中断请求标志外中断请求标志外中断请求标志外中断请求标志计数溢出标志计数溢出标志计数溢出标志计数溢出标志串行发送和串行发送和串行发送和串行发送和接收标志接收标志接收标志接收标志中断响应时的中断优先原则是通过由中断响应时的中断优先原则是通过由中断标志中断标志、中断允许控制中断允许控制及及中断中断优先级控制优先级控制所构成的中断系统总体控制逻辑实现的所构成的中断系统总体控制逻

46、辑实现的。51n MCS-51单片机的中断嵌套单片机的中断嵌套l因因为为MCS-51单单片片机机只只具具有有两两个个优优先先级级，因因此此具具备备两两级级中中断断服服务务嵌嵌套套的的功功能能，中中断断嵌嵌套套只只能能一一层层，其其对对中中断断优优先先级级的的处处理原则是：理原则是：低低低低优优优优先先先先级级级级中中中中断断断断请请请请求求求求不不不不能能能能打打打打断断断断高高高高优优优优先先先先级级级级的的的的中中中中断断断断服服服服务务务务；但但但但高高高高优优优优先先先先级级级级中中中中断断断断请请请请求求求求可可可可以以以以打打打打断断断断低低低低优优优优先先先先级级级级的的的的中中

47、中中断断断断服服服服务务务务，从从而而实实现现中中断断嵌嵌套。套。同同同同优优优优先先先先级级级级的的的的中中中中断断断断不不不不能能能能嵌嵌嵌嵌套套套套。即即如如果果一一个个中中断断请请求求已已被被响响应应，则同级的其它中断服务将被禁止。则同级的其它中断服务将被禁止。如如如如果果果果同同同同级级级级的的的的多多多多个个个个中中中中断断断断请请请请求求求求同同同同时时时时出出出出现现现现，则则则则按按按按CPUCPU查查查查询询询询次次次次序序序序确确确确定定定定哪个中断请求先被响应哪个中断请求先被响应哪个中断请求先被响应哪个中断请求先被响应。52中断源中断源入口地址入口地址同级内的中断优先权

48、同级内的中断优先权外部中断外部中断 00003H最高最高最低最低定时器定时器 0 溢出中断溢出中断000BH外部中断外部中断 10013H定时器定时器 1 溢出中断溢出中断001BH串行口中断串行口中断0023H单片机在单片机在每一个机器周期每一个机器周期每一个机器周期每一个机器周期的最后一个状态的最后一个状态S6进行中断进行中断查询，查询按优先级顺序进行。查询，查询按优先级顺序进行。对同一优先级中断请求的查询次序：对同一优先级中断请求的查询次序：对同一优先级中断请求的查询次序：对同一优先级中断请求的查询次序：53l中中断断响响应应是是有有条条件件的的，并并不不是是查查询询到到的的所所有有中中

49、断断请请求求都都能能被被立即响应，当存在下列情况之一时，中断响应被封锁：立即响应，当存在下列情况之一时，中断响应被封锁：I.CPU正在执行一个同级或高级的中断服务程序正在执行一个同级或高级的中断服务程序。II.查查询询中中断断请请求求的的机机器器周周期期不不是是当当前前指指令令的的最最后后一一个个机机器器周周期期。III.当当前前正正在在执执行行的的指指令令是是返返回回指指令令（RET或或RETI）或或访访问问寄寄存存器器IE、IP的指令。的指令。n 中断响应的条件中断响应的条件单单片片机机对对中中断断查查询询的的结结果果不不作作记记忆忆，当当有有新新的的查查询询结结果果出出现现时时，因因为为

50、以以上上原原因因而而被被拖拖延延的的查查询询结结果果将将不不复复存存在在，其其中中断断请求也不能再被响应，请求也不能再被响应，CPU将按新的查询结果进行中断响应。将按新的查询结果进行中断响应。54只只有有在在一一条条指指令令全全部部执执行行完完毕毕之之后后，才才能能响响应应中中断断请请求求，以以确确保保指令的完整执行。指令的完整执行。n中断中断服务流程服务流程执行主程序执行主程序返回断点返回断点执行一条指令执行一条指令关中断关中断保护现场和断点保护现场和断点开中断开中断中断服务中断服务关中断关中断恢复现场恢复现场开中断开中断有中断请求？有中断请求？取下一条指令取下一条指令YN55pp 80C5