51單片機匯編語言教程

1、51單片機匯編語言教程：1課:單片機簡敘1、什么是單片機一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構(gòu)成：cpu進行 運算、限制、RAM數(shù)據(jù)存儲、ROM程序存儲、輸入/輸出設備例如：申 行口、并行輸出口等.在個人計算機上這些部份被分成假設十塊芯片,安裝一個稱 之為主板的印刷線路板上.而在單片機中,這些部份,全部被做到一塊集成電路芯 片中了,所以就稱為單片單芯片機,而且有一些單片機中除了上述部份外,還 集成了其它部份如A/D, D/A等.單片機是一種限制芯片,一個微型的計算機,而加上晶振,存儲器,地址鎖 存器,邏輯門,七段譯碼器顯示器,按鈕類似鍵盤,擴展芯片,接口等那 是單片機系統(tǒng).天！ PC中的CPU

2、K塊就要賣幾千塊錢,這么多東西做在一起,還不得買個天 價！再說這塊芯片也得非常大了.不,價格并不高,從幾元人民幣到幾十元人民幣,體積也不大,一般用 40腳 封裝,當然功能多一些單片機也有引腳比擬多的,如 68引腳,功能少的只有10多 個或20多個引腳,有的甚至只8只引腳.為什么會這樣呢？功能有強弱,打個比方,市場上面有的組合音響一套才賣幾白塊錢,可是有 的一臺功放機就要賣好幾千.另外這種芯片的生產(chǎn)量很大,技術(shù)也很成熟,51系列的單片機已經(jīng)做了十幾年,所以價格就低了.既然如此,單片機的功能肯定不強,十嗎要學它呢？話不能這樣說,實際工作中并不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能,一個限制

3、電冰箱溫度的計算機難道要用PIII ?應用的關(guān)鍵是看是否夠用,是否有很好的性能價格比.所以 8051出來十多年,依然沒有被淘汰,還在不 斷的開展中.2、MCS5便片機和8051、8031、89C51等的關(guān)系我們平常老是講8051, 乂有什么8031,現(xiàn)在乂有89C51, 89s51它們之間究 竟是什么關(guān)系？MCS5促指由美國INTEL公司對了,就是大名鼎鼎的INTEL生產(chǎn)的一系列 單片機的總稱,這一系列單片機包括了好些品種,如 8031, 8051, 8751, 8032, 8052, 8752等,其中8051是最早最典型的產(chǎn)品,該系列其它單片機都是在8051的根底上進行功能的增、減、改變而來

4、的,所以人們習慣丁用8051來稱呼MCS51系列單片機,而8031是前些年在我國最流行的單片機,所以很多場合會看到8031的名稱.INTEL公司將MCS5的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司,所以有很多公司 在做以8051為核心的單片機,當然,功能或多或少有些改變,以滿足不同的需 求,其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機,它是由美國ATME公司開發(fā)生產(chǎn)的.以后我們將用89C51單片機來完成一系列的實驗.51單片機匯編語言教程：2課:單片機引腳介紹8051單片機引腳功能介紹首先我們來連接一下單片機的引腳圖,如果,具體功能在 下面都有介紹.單片機的40個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、限制和I

5、/O引腳.1. 電源：VCC -芯片電源,接+5V;VSS -接地端；2. 時鐘:XTAL1、XTAL2 -晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端.3. 限制線：限制線共有4根,ALE/PROG地址鎖存允許/片內(nèi)EPROltt程脈沖ALE功能：用來鎖存P0口送出 的低8位地址PROG能：片內(nèi)有EPRO的芯片,在EPRO程期間,此引腳輸 入編程脈沖.PSEN:夕卜RONS選通信號.RST/VPD:復位/備用電源.RST Reset功能：復位信號輸入端.VPD功能：在Vcc掉電情況下,接備用電源.EA/Vpp:內(nèi)外RO譴擇/片內(nèi)EPRO®程電源.EA功能：內(nèi)外RO睡擇端.Vpp功能：片內(nèi)有EPR

6、OIW芯片,在EPRO郵程期間,施加編程電源 Vppo4. I/O 線80C51共有4個8位并行I/O 端口： P0、P1、P2、P3 口,共32個引腳.P3 口還具rc=n.o 310|Yec !39一 proy±=_FL.E )的一 Ft】PL 3 t37-FC tITW-1Fl 4 53Dkro.3-1Fl 5 R35PI 6 I34Fl 7 S33FC.&HET/Vjj 9 30C5J 32卜政/Vmr&DC51J. JUJJl1 njonmr/pj 232里1nirr牌 32329kFE.T70/P? 4 一27TJ/F3 5 M26k-F2 5-ymm e

7、 25WP3.7 24卜住.3T-t n<23Lk.2H22PI. 1>/SE 一WJI-R-p-1ft 址«第二功能,用丁特殊信號輸入輸出和限制信號屆限制總線4地XI霆器口k； r51單片機引腳圖及引腳功能,到一塊芯片,想要使用它,tr先必須要知道怎樣連線,我們用的一塊稱之為 89C51的芯片,下面我們就看一下如何給它連線.1、電源：這當然是必不可少的了.單片機使用的是 5V電源,其中正極接40管 腳,負極地接20管腳.2、振菰電路：單片機是一種時序電路,必須供應脈 沖信號才能正常工作,在單片機內(nèi)部已集成了振蕩器,使用晶體振蕩器,接 18、19 腳.只要買來晶體震蕩器,

8、電容,連上就能了,按圖1接上即可.3、復位管腳：按圖1中畫法連好,至丁復位是何含義及為何需要復要復位,在單片機功能中介 紹.4、EA管腳：EA管腳接到正電源端. 至此,一個單片機就接好,通上電,單ft機就開始工作了.我們的第一個任務是要用單片機點亮一只發(fā)光二極管LER顯然,這個LED必須要“單片機的某個管腳相連,不然單片機就沒法限制它了,那么和哪個管腳相連呢？ 單片機上除了剛剛用掉的5個管腳,還有35個,我們將這個LEDffi 1腳相連.見 圖1,其中R1是限流電阻根據(jù)這個圖的接法,當1腳是高電平時,LED不亮,只有1腳是低電平時,LED才發(fā) 亮.因此要1腳我們要能夠限制,也就是說,我們要能夠

9、讓1管腳按要求變?yōu)楦呋虻碗娖?即然我們要限制1腳,就得給它起個名字,總不能就叫它一腳吧？叫它什 么名字呢？設計51芯片的INTEL公司已經(jīng)起好了,就叫它 P1.0,這是規(guī)定,不能 由我們來更改.H190 I 2 3 4 弓 6? F pp F pp p pftv IL- 23 4 s fc 2 222 2 22 p F F p p F p p單片機接線圖圖1名字有了,我們乂怎樣讓它變高'或變低呢？叫人做事,說一聲就能,這叫發(fā)布 *令,要計算機做事,也得要向計算機發(fā)命令,計算機能聽得懂的命令稱之為計算 機的指令.讓一個管腳輸出高電平的指令是 SETB讓一個管腳輸出低電平的指令是CLR因此

10、,我們要P1.0輸出高電平,只要寫SETB P1.0,要P1.0輸出低電平,只要寫CLR P1.0就能了.現(xiàn)在我們已經(jīng)有方法讓計算機去將 P10輸出高或低電平了,但是我們怎樣才能計算機執(zhí)行這條指令呢？總不能也對計算機也說一聲了事吧.要解決這個問題,還得有 幾步要走.第一,計算機看不懂 SETB CLFR類的指令,我們得把指令譯成計算機 能懂的方式,再讓計算機去讀.計算機能懂什么呢？它只懂一樣東西一一數(shù)字.因此我們得把SETB P1.0變?yōu)镈2H,90H,把CLR P1.0變?yōu)?C2H,90H,至于為什么是這兩個數(shù)字,這也是由 51芯片的設計者-INTEL規(guī)定的,我們不去研究.第二步,在得到這兩

11、個數(shù)字后,怎樣讓這兩個數(shù)字進入單片機的內(nèi)部呢？這要借助 于一個硬件工具編程器.如果你還不知道是什么是編程器,我來介紹一下,就是 把你在電腦上寫出來來的代碼用匯編器等編譯器生成的一個目標燒寫到單片機的 eprom里面去的工具,80c51這種類型的單片機編程是一件很麻煩的事情,必要要先 裝到編程器上編程后才能在設備上使用,而目前最新的89s51單片機居然在線編程isp功能,不用拔出來利用簡單的電路就可以實現(xiàn)把代碼寫入單片機內(nèi)部,本站有詳細的at89s51編程器制作教程我們將編程器與電腦連好,運行編程器的軟件,然后在編緝區(qū)內(nèi)寫入D2H,90H見圖2,寫入好,拿下片子,把片子插入做好的電路板,接通電源

12、什么？燈不亮？這就對了,由于我們寫進去的指令就是讓| asci IHfUDOnflBE 弗FFFF FF FFFFFF IFFFFFF FF FFFF FF FF .楠曲賦削FF FFFFFF FF FFFFFF-FFFFFF FF FFFF FF FF .HUCIdtliftZBFF FFFFFt FF FffFff-fFFFFF FF FFfF FF FF 而nn酣FF FFFFFF FF FFFFFF-FFFFFF FF FFFF FF FF圖2P10輸出高電平,燈當然不亮,要是亮就錯了.現(xiàn)在我們再撥下這塊芯片,重新放 回到編程器上,將編緝區(qū)的內(nèi)容改為C2H,90H ,也就是CLR P1

13、.0,寫片,拿下 片子,把片子插進電路板,接電,好,燈亮了.由于我們寫入的就是讓 P10輸 出低電平的指令.這樣我們看到,硬件電路的連線沒有做任何改變,只要改變寫入 單片機中的內(nèi)容,就能改變電路的輸出效果.51單片機匯編語言教程：3課:單片機存儲器結(jié)構(gòu)單片機內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)分析 我們來思考一個問題,當我們在編程器中把一條指令寫進單 卜要內(nèi)部,然后取下單片機,單片機就可以執(zhí)行這條指令,那么這條指令一定保存在 單片機的某個地方,并且這個地方在單片機掉電后依然可以保持這條指令不會喪失,這是個什么地方呢？這個地方就是單片機內(nèi)部的只讀存儲器即ROM( READ ONLYMEMORY為什么稱它為只讀存儲器呢？

14、剛剛我們不是明明把兩個數(shù)字寫進去了嗎？ 原來在89C51中的RO褪一種電可擦除的ROM稱為FLASH ROM剛剛我們是用的編程 器,在特殊的條件下由外部設備對 ROMS行寫的操作,在單片機正常工作條件下,只 能從那里面讀,不能把數(shù)據(jù)寫進去,所以我們還是把它稱為ROM、的本質(zhì)和物理現(xiàn)象：我們知道,計算機能進行數(shù)學運算,這可令我們非常的難以理 k計算機嗎,我們雖不了解它的組成,但它總只是一些電子元器件,怎么能進行數(shù)學運算呢？我們做數(shù)學題如 37+45是這樣做的,先在紙上寫37,然后在下面寫45,然 后大腦運算,最后寫出結(jié)果,運算的原材料：37、45和結(jié)果：82都是寫在紙上的,計"機中乂是

15、放在什么地方呢？為了解決這個問題,先讓我們做一個實驗：這里有一盞 燈,我們知道燈要么亮,要么不亮,就有兩種狀態(tài),我們能用0'和、來代替這兩種狀態(tài),規(guī)定亮為T ,不亮為0'.現(xiàn)在放上兩盞燈,一共有幾種狀態(tài)呢？我 門列表來看一下：狀態(tài)POIOI 1.O.表達0 00 11 01 1請大家自已寫上3盞燈的情況000 001 010 011 100 101 110 111我們來看,這個000, 001, 101不就是我們學過的的二進制數(shù)嗎？本來,燈的 岑和滅只是一種物理現(xiàn)象,可當我們把它們按一定的次序排好后,燈的亮和滅就代表 «字了.讓我們再抽象一步,燈為什么會亮呢？是由于輸

16、出電路輸出高電平,給燈通 電.因此,燈亮和滅就能用電路的輸出是高電平還是低電平來替代了.這樣,數(shù)字 、和電平的高、低聯(lián)系上了.什么是位：、過上面的實驗我們已經(jīng)知道：一盞燈亮或者說一根線的電平的上下,能代表兩種狀 態(tài)：0和1.實際上這就是一個二進制位,因此我們就把一根線稱之為一個“位,用“電荷的,電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉,至丁電荷在小格子里是怎樣 存的,就不用我們操心了,你能把電線想象成水管,小格子里的電荷就象是水,那就 好理解了.存儲器中的每個小抽屜就是一個放數(shù)據(jù)的地方,我們稱之為一個“單 元.有了這么一個構(gòu)造,我們就能開始存放數(shù)據(jù)了,想要放進一個數(shù)據(jù)12,也就是00001100,

17、我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷,而其它小格子里的電荷給 放掉就行了看圖3.可是問題出來了,看圖2, 一個存儲器有好多單元,線是并聯(lián) 的,在放入電荷的時候,會將電荷放入所有的單元中,而釋放電荷的時候,會把每個 單元中的電荷都放掉,這樣的話,不管存儲器有多少個單元,都只能放同一個數(shù),這 當然不是我們所希望的,因此,要在結(jié)構(gòu)上稍作變化,看圖2,在每個單元上有個控制線,我想要把數(shù)據(jù)放進哪個單元,就給一個信號這個單元的限制線,這個限制線就 把開關(guān)翻開,這樣電荷就能自由流動了,而其它單元限制線上沒有信號,所以開關(guān)不 翻開,不會受到影響,這樣,只要限制不一樣單元的限制線,就能向各單元寫入不一 樣的

18、數(shù)據(jù)了,同樣,如果要某個單元中取數(shù)據(jù),也只要翻開對應的限制開關(guān)就行了.2、存儲器譯碼那么,我們怎樣來限制各個單元的限制線呢？這個還不簡單,把每個單元元的限制線 都引到集成電路的外面不就行了嗎？事情可沒那么簡單,一片27512存儲器中有65536個單元,把每根線都引出來,這個集成電路就得有6萬多個腳？不行,怎么辦？要想法減少線的數(shù)量.我們有一種方法稱這為譯碼,簡單介紹一下：一根線能代 表2種狀態(tài),2根線能代表4種狀態(tài),3根線能代表幾種,256種狀態(tài)乂需要幾根線代 表？ 8種,8根線,所以65536種狀態(tài)我們只需要16根線就能代表了.3、存儲器的選片及總線的概念至此,譯碼的問題解決了,讓我們再來關(guān)

19、注另外一個問題.送入每個單元的八根 線是用從什么地方來的呢？它就是從計算機上接過來的,一般地,這八根線除了接一 個存儲器之外,還要接其它的器件,如圖 4所示.這樣問題就出來了,這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的,如果總是將某個單元接在這八根線上,就不好了, 比方這個存儲器單元中的數(shù)值是 0FFH另一個存儲器的單元是00H,那么這根線到底是 處丁高電平,還是低電平？豈非要打架看誰歷害了？所以我們要讓它們別離.方法當 然很簡單,當外面的線接到集成電路的管腳進來后,不直接接到各單元去,中間再加 一組開關(guān)參考圖4就行了.平時我們讓開關(guān)翻開著,如果確實是要向這個存儲器 中寫入數(shù)據(jù),或要從存儲器中讀

20、出數(shù)據(jù),再讓開關(guān)接通就行了.這組開關(guān)由三根引線 選擇：讀限制端、寫限制端和片選端.要將數(shù)據(jù)寫入片中,先選中該片,然后發(fā)出寫 信號,開關(guān)就合上了,并將傳過來的數(shù)據(jù)電荷寫入片中.如果要讀,先選中該 片,然后發(fā)出讀信號,開關(guān)合上,數(shù)據(jù)就被送出去了.注意圖4,讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器,但是由丁片選端不一樣,所以雖有讀或?qū)懶盘?但沒有片選信 號,所以另一個存儲器不會“誤會而開門,造成沖突.那么會不一樣時選中兩片芯 片呢？只要是設計好的系統(tǒng)就不會,由于它是由計算限制的,而不是我們?nèi)藖硐拗?的,如果真的出現(xiàn)同時出現(xiàn)選中兩片的情況,那就是電路出了故障了,這不在我們的 討論之歹0.從上面的介紹中我們已

21、經(jīng)看到,用來傳遞數(shù)據(jù)的八根線并不是專用的,而是很多 器件大家共用的,所以我們稱之為數(shù)據(jù)總線,總線英文名為 BUS總即公交車道,誰 者能走.而十六根地址線也是連在一起的,稱之為地址總線.半導體存儲器的分類按功能能分為只讀和隨機存取存儲器兩大類.所謂只讀,從字面上理解就是只能 從里面讀,不能寫進去,它類似丁我們的書本,發(fā)到我們手回之后,我們只能讀里面 的內(nèi)容,不能隨意更改書本上的內(nèi)容.只讀存儲器的英文縮寫為ROM READ ONLYMEMORY所謂隨機存取存儲器,即隨時能改寫,也能讀出里面的數(shù)據(jù),它類似丁我們的黑 板,我能隨時寫東西上去,也能用黑板擦擦掉重寫.隨機存儲器的英文縮寫為RAMREAD

22、RANDOM MEMORY種存儲器的英文縮寫一定要記牢.注意：所謂的只讀和隨機存取都是指在正常工作情況下而言,也就是在使用這塊存儲器的時候,而不是指制造這塊芯片的時候.不然,只讀存儲器中的數(shù)據(jù)是怎么來 的呢？其實這個道理也很好理解,書本拿到我們手里是不能改了,能當它還是原材 料一一白紙的時候,當然能由印刷廠印上去了.順便解釋一下其它幾個常見的概念.PROM稱之為可編程存儲器.這就象我們的練習本,買來的時候是空白的,能寫 東西上去,可一旦寫上去,就擦不掉了,所以它只能用寫一次,要是寫錯了,就報銷 了.EPROM稱之為紫外線擦除的可編程只讀存儲器.它里面的內(nèi)容寫上去之后,如 果覺得不滿意,能用一種

23、特殊的方法去掉后重寫,這就是用紫外線照射,紫外線就象 “消字靈,能把字去掉,然后再重寫.當然消的次數(shù)多了,也就不靈光了,所以這 種芯片能擦除的次數(shù)也是有限的幾白次吧.FLASH稱之為閃速存儲器,它和 EPROMI似,寫上去的東西也能擦掉重寫,但 它要方便一些,不需要光照了,只要用電學方法就能擦除,所以就方便許多,而且壽 面也很長幾萬到幾十萬次不等.再次強調(diào),這里的所有的寫都不是指在正常工作條件下.不管是PROM EPROME是FLASH ROM它們的寫都要有特殊的條件,一般我們用一種稱之為“編程器的設 備來做這項工作,一旦把它裝到它的工作位置,就不能隨便改寫了.51單片機匯編語言教程：4課:第

24、一個單片機小程序上一次我們的程序?qū)嵲谑菦]什么用,要燈亮還要重寫一下片子,下面我們要 讓燈持續(xù)地閃爍,這就有一定的實用價值了,比方能把它當成汽車上的一個信號燈 用了.怎樣才能讓燈持續(xù)地閃爍呢？實際上就是要燈亮一段時間,再滅一段時間,也就是說要P10持續(xù)地輸出高和低電平.怎樣實現(xiàn)這個要求呢？請考慮用下面的指 令是否可行：SETB P10CLR P10這是不行的,有兩個問題,第一,計算機執(zhí)行指令的時間很快,執(zhí)行完 SETB P10后,燈是滅了,但在極短時間(微秒級)后,計算機乂執(zhí)行了CLR P10指令,燈乂亮了,所以根本分辨不出燈曾滅過.第二,在執(zhí)行完CLR P10后,不會再去執(zhí)行SETB P10指

25、令,所以以后再也沒有時機讓滅了.為了解決這兩個問題,我們能做如下設想,第一,在執(zhí)行完SETB P1(B,延時一段時間(幾秒或零點幾秒)再執(zhí)行第二條指令,就能分辨出燈曾滅過了.第二 在執(zhí)行完第二條指令后,讓計算機再去執(zhí)行第一條指令,持續(xù)地在原地兜圈,我們 稱之為"循環(huán)",這樣就能完成任務了.以下先給出程序(后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的,實際不用輸 入)：;主程序：LOOP SETB P10； ( 1 )LCALL DELAY ; ( 2 )CLR P10; (3)LCALL DELAY ; (4)AJMP LOOP(5);以下子程序DELAY MOV R7 #250;

26、 ( 6 )D1: MOV R6 #250; (7)D2: DJNZ R6, D2 ； ( 8 )DJNZ R7 D1 ； ( 9 )RET; (10)END; (11)按上面的設想分析一下前面的五條指令.第一條是讓燈滅,第二條應當是延時,第三條是讓燈亮,第四條和第二條一 模一樣,也是延時,第五條應當是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令.第二和第四條實現(xiàn)的原理 稍后談,先看第五條,LJMW一條指令,意思是轉(zhuǎn)移,往什么地方轉(zhuǎn)移呢？后面 跟的是LOOP看一下,什么地方還有LOOP對了,在第一條指令的前面有一個 LOOP所以很直觀地,我們能熟悉到,它要轉(zhuǎn)到第一條指令處.這個第一條指令前 面的LOOF<稱之為標

27、號,它的用途就是給這一行起一個名字,便于使用.是否一 定要給它起名叫LOOF<?當然不是,起什么名字,完全由編程序的人決定,能稱 它為A, X等等,當然,這個時候,第五條指令 LJMP后面的名字也得跟著改了.第二條和第四條指令的用途是延時,它是怎樣實現(xiàn)的呢？指令的形式是 LCALL這條指令稱為調(diào)用子程序指令,看一下指令后面跟的是什么,DELAY找一下DELAY在第六條指令的前面,顯然,這也是一個標號.這條指令的作用是這樣 的：當執(zhí)行LCALL指令時,程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標號所標定的程序處執(zhí)行,如 果在執(zhí)行指令的過程中遇到 RET指令,那么程序就返回到LCALL指令的下面的一條指 令

28、繼續(xù)執(zhí)行,從第六行開始的指令中,能看到確實有RET指令.在執(zhí)行第二條指令后,將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6條指令,而在執(zhí)行完6, 7, 8, 9條指令后將遇到第10條 令：RET執(zhí)行該條指令后,程序?qū)⒒貋韴?zhí)行第三條指令,即將 P10活零,使燈 亮,然后乂是第四條指令,執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6, 7, 8, 9, 10條指令,然后回來執(zhí)行第5條指令,第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行,如此 周而復始,燈就在持續(xù)地亮、滅了.在標號DELA版志的這一行到RE1&一行中的所有程序,這是一段延時程 序,大概延時零點幾秒,至丁具體的時間,以后我們再學習如何計算.程序的最后一行是END這不是一條指令,它只

29、是告訴我們程序到此結(jié)束,它被稱為偽指令".單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析：為了知道延時程序是如何工作的,我們必需首先了解 延時程序中出現(xiàn)的一些符號,就從 R1開始,R1被稱之為工作存放器.什么是工作 存放器呢？讓我們從現(xiàn)實生活中來找找答案.如果出一道數(shù)學題：123+567,讓你答復結(jié)果是多少,你會馬上答出是 690,再看下面一道題：123+567+562,要讓你 要上答復,就不這么不難了吧？我們會怎樣做呢？如果有張紙,就不難了,我們先 算出123+567=69.把690寫在紙上,然后再算690+562得到結(jié)果是1552.這其中 1552是我們想要的結(jié)果,而690并非我們所要的結(jié)果,但是為了得到最

30、終結(jié)果, 我們乂不得不先算出690,并記下來,這其實是一個中間結(jié)果,計算機中做運算和 這個類似,為了要得到最終結(jié)果,一般要做很多步的中間結(jié)果,這些中間結(jié)果要有 個地方放才行,把它們放哪呢？放在前面提到過的RO"能嗎？顯然不行,由于計算機要將結(jié)果寫進去,而 RO思不能寫的,所以在單片機中另有一個區(qū)域稱為RAM區(qū)RA虞隨機存取存儲器的英文縮寫,它能將數(shù)據(jù)寫進去.特別地,在MCS-51單片機中,將RA"分出一塊區(qū)域,稱為工作存放器區(qū)51單片機匯編語言教程：5課:單片機延時程序分析上一次課中,我們已經(jīng)知道,程序中的符號 R7、R6是代表了一個個的RAMI元,是 M來放一些數(shù)據(jù)的,下

31、面我們再來看一下其它符號的含義單片機延時程序MOV這是一條指令,意思是傳遞數(shù)據(jù).說到傳遞,我們都很活楚,傳東西要從 一本人的手上傳到另一本人的手上,也就是說要有一個接受者,一個傳遞者和一樣 東西.從指令MOV R7#250中來分析,R7是一個接受者,250是被傳遞的數(shù),傳遞 *在這條指令中被省略了注意：并不是每一條傳遞指令都會省的,事實上大部份 數(shù)據(jù)傳遞指令都會有傳遞者.它的意義也很明顯：將數(shù)據(jù) 250送到R7中去,因此 執(zhí)行完這條指令后,R7單元中的值就應當是250.在250前面有個#,這乂是什么 意思呢？這個#就是用來說明250就是一個被傳遞的東西本身,而不是傳遞者.那么 MOV R6 #

32、250是什么意思,應當不用分析了吧.DJNZ這是另一條指令,我們來看一下這條指令后面跟著的兩個東西,一個是 R6, 一個是D2, R6我們當然是什么了,查一下 D2是什么.D2在本行的前面, 我們已學過,這稱之為標號.標號的用途是什么呢？就是給本行起一個名字.DJNZ指令的執(zhí)行過程是這樣的,它將其后面的第一個參數(shù)中的值減1,然后看一下,這個值是否等丁 0,如果等丁 0,就往下執(zhí)行,如果不等丁 0,就轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)到什么地方去 呢？可能大家已猜到了,轉(zhuǎn)到第二個參數(shù)所指定的地方去請大家用自已的話講一 下這條語句是怎樣執(zhí)行的.本條指令的最終執(zhí)行結(jié)果就是,在原地轉(zhuǎn)圈250次.執(zhí)行完了 DJNZ R6 D2之

33、后也就是R6的值等丁 0之后,就會去執(zhí)行下面一 行,也就是DJNZ R7 D1,請大家自行分析一下這句話執(zhí)行的結(jié)果.轉(zhuǎn)去執(zhí)行MOR6, #250,同時R7中的值減1,最終DJNZ R6 D2這句話將被執(zhí)行 250*250=62500次,執(zhí)行這么屢次同一條指令干嗎？就是為了延時.一個問題：如果在R6中放入0,會有什么樣的結(jié)果.二、時序分析：前面我們介紹了延時程序,但這還不完善,由于,我們只知道 DJNZ R6 D2這 句話會被執(zhí)行62500次,但是執(zhí)行這么屢次需要多長時間呢？是否滿足我們的要求 呢？我們還不知道,所以下面要來解決這個問題.先提一個問題：我們學校里什么是最重要的.鈴聲校長能出差,老

34、師能休 k 但學校一日無鈴聲必定大亂.整個學校就是在鈴聲的統(tǒng)一指揮下,步調(diào)一致, 統(tǒng)一協(xié)調(diào)地工作著.這個鈴是按一定的時間安排來響的,我們能稱之為“時序 ？ 時間的次序.一個由人組成的單位尚且要有一定的時序,計算機當然更要有嚴格 的時序.事實上,計算機更象一個大鐘,什么時候分針動,什么時候秒針動,什么 時候時針動,都有嚴格的規(guī)定,一點也不能亂.計算機要完成的事更復雜,所以它 的時序也更復雜.我們,計算機工作時,是一條一條地從 ROM取指令,然后一步一步地執(zhí) 亍,我們規(guī)定：計算機訪問一次存儲器的時間,稱之為一個機器周期.這是一個時 、可基準,好象我們?nèi)擞谩懊胱鳛槲覀兊臅r間基準一樣,為什么不干脆用“

35、秒, ,好,很習慣,學下去我們就會知道用“秒反而不習慣.一個機器周期包括12個時鐘周期.下面讓我們算一下一個機器周期是多長時間 吧.設一個單片機工作丁 12M晶體震蕩器,它的時鐘周期是1/12 微秒.它的一 個機器周期是12* 1/12 也就是1微秒.請計算一個工作丁 6M晶體震蕩器的單 L機,它的機器周期是多少.MCS-5仰片機的所有指令中,有一些完成得比擬快,只要一個機器周期就行了,有一些完成得比擬慢,得要 2個機器周期,還有兩條指令要 4個機器周期才亍.這也不難再解,不是嗎？我讓你掃地的執(zhí)行要完成總得比要你完成擦黑板的指*時間要長.為了包量指令執(zhí)行時間的長短,乂引入一個新的概念：指令周期

36、.所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時間.INTEL對每一條指令都給出了它的指令周期數(shù),這些數(shù)據(jù),大部份不需要我們?nèi)ビ洃?但是有一些指令是需要記住的,如 DJNZ "令是雙周期指令.下面讓我們來計算剛剛的延時.首先必須要知道晶體震蕩器的頻率,我們設所用晶體震蕩器為12M那么一個機器周期就是1微秒.而DJNZHf令是雙周期指令,所 以執(zhí)行一次要2個微秒.一共執(zhí)行62500次,正好125000微秒,也就是125毫秒.練習：設計一個延時100毫秒的延時程序.要點分析：1、一個單元中的數(shù)是否能超過255.2、如何分配兩個數(shù).三、復位電路一、復位方式1. 復位條件RST引腳保持2個機器周期以上的

37、高電平.2. 復位電路E/ o 榔口RESE_kc nVccc80C510OC51RST/VTD當 rst/vk)良 f 10K R1 r IKL4 I¥SS nVSS(s)上電復位電碧為按健夏位電路圖2-12蹈C5L復位電路單片機復位電路3.復位后CPU犬態(tài)PC 0000HTMOD 00HAcc： 00HTCON 00HB:00HTH0: 00HPSW 00HTL0 : 00HSR 07HTH1: 00HDPTR 0000HTL1 : 00HP0P3: FFHSCON 00HIP： X X X 00000BSBUF: 不定IE : 0XX00000BPCON 0X X X 0000

38、B任何單片機在工作之前都要有個復位的過程,復位是什么意思呢？它就象是我 ,上課之前打的預備鈴.預備鈴一響,大家就自動地從操場、其它地方進入教室 k在這一段時間里,是沒有老師干預的,對單片機來說,是程序還沒有開始執(zhí)行,是在做準備工作.顯然,準備工作不需要太長的時間,復位只需要5ms的時間 就能了.如何進行復位呢？只要在單片機的 RSTt腳上加上高電平,就能了,按上 而所說,時間不少丁 5ms為了到達這個要求,能用很多種方法,這里供應一種供參 考,見圖1.實際上,我們在上一次實驗的圖中已見到過了.這種復位電路的工作原理是：通電時,電容兩端相當丁是短路,丁是RST管腳上為高電平,然后電源通過電阻對電

39、容充電,RSTS電壓慢慢下降,降到一定程序,叩為低電平,單片機開始正常工作51單片機匯編語言教程：6課:單片機并行口結(jié)構(gòu)上兩次我們做過兩個實驗,都是讓 P1.0這個管腳使燈亮,我們能設想：既然 P1.0能讓燈亮,那么其它的管腳可不能呢？看一下列圖1,它是8031單片機管腳的說明,在P1.0旁邊有P1.1 , P1.2.P1.7,它們是否都能讓燈亮呢？除了以 P1開頭的 外,還有以P0, P2, P3開頭的,數(shù)一下,一共是32個管腳,前面我們以學過7個 管腳,加上這32個這39個了.它們都以P字開頭,只是后面的數(shù)字不一樣,它們 是否有什么聯(lián)系呢？它們能不能都讓燈亮呢？在我們的實驗板上,除了P10

40、之外,還有P11? P17都與LED相連,下面讓我們來做一個實驗,程序如下：MAIN MOV P1, #0FFHLCALL DELAYMOV P1 #00HLCALL DELAYLJMP MAINDELAY MOV R7 #250D1: MOV R6 #250D2: DJNZ R6, D2DJNZ R7 D1RETEND將這段程序轉(zhuǎn)為機器碼,用編程器寫入單片機中,結(jié)果如何？通電以后我們能看到8只LED全部在閃動.因此,P10? P17是全部能點亮燈的.事實上,凡以 P開頭的這32個管腳都是能點亮燈的,也就是說：這 32個管腳都能作為輸出使用, 如果不用來點亮LED能用來限制繼電器,能用來限制其

41、它的執(zhí)行機構(gòu).程序分析：這段程序和前面做過的程序比擬,只有兩處不一樣：第一句：原來是SETB P1.0,現(xiàn)在改為 MOV P1 #0FFH第三句：原來是 CLR P1.0,現(xiàn)在改為 MOVP1.0, #00K從中能看出,P1是P1.0? P1.7的全體的代表,一個P1就表示了所有的這八個管腳了.當然用的指令也不一樣了,是用MOV旨令.為什么用這條指令？看圖2,我們把P1作為一個整體,就把它當作是一個存儲器的單元,對一個單 元送進一個數(shù)能用MOV旨令.、第四個實驗除了能作為輸出外,這32個管腳還能做什么呢？下面再來做一個單片機實驗, fcg程序如下：MAIN MOV P3 #0FFHLOOP M

42、OVA P3MOV P1 ALJMP LOOP先看一下這個實驗的結(jié)果：所有燈全部不亮,然后我按下一個按鈕,第個 ,丁亮了,再按下另一個按鈕,第個燈亮了,松開按鈕燈就滅了.從這個實驗現(xiàn) *結(jié)合電路來分析一下程序.從硬件電路的連線能看出,有四個按鈕被接入到 P3 口的P32, P33, P34, P3土第一條指令的用途我們能猜到：使 P3 口全部為高電平.第二條指令是 MOV A P3,其中MOV已經(jīng)見,是送數(shù)的意思,這條指令的意思就是將 P3 口的數(shù)送到A中 去,我們能把A當成是一個中間單元看圖3,第三句話是將A中的數(shù)乂送到P1 口去,第四句話是循環(huán),就是持續(xù)地重復這個過程,這我們已見過.當我們

43、按下第 一個按鈕時,第3只燈亮了,所以P12 口應當輸出是低電平,為什么 P12 口會輸 出低電平呢？我們看一下有什么被送到了 P1 口,只有從P3 口進來的數(shù)送到A, 乂被 送到了 P1 口,所以,肯定是P3 口進來的數(shù)使得P12位輸出電平的.P3 口的P32位 的按鈕被按下,使得P32位的電平為低,通過程序,乂使 P12口輸出低電平,所以 P3 口起來了一個輸入的作用.驗證：按第二、三、四個按鈕,同時按下2個、3個、4個按鈕都能得到同樣的結(jié)論,所以 P3 口確實起到了輸入作用,這樣,我們能 看到,以P字開頭的管腳,不僅能用作輸出,還能用作輸入,其它的管腳是否能 呢？是的,都能.這32個管腳

44、就稱之為并行口,下面我們就對并行口的結(jié)構(gòu)作一個 *析,看一下它是怎樣實現(xiàn)輸入和輸出的.并行口結(jié)構(gòu)分析：1、輸出結(jié)構(gòu)KC4I *ivvnw mEMM并行口結(jié)構(gòu)圖先看P1 口的一位的結(jié)構(gòu)示意圖只畫出了輸出部份：從圖中能看出,開關(guān)的 n開和合上代表了管腳輸出的高和低,如果開關(guān)合上了,那么管腳輸出就是低,如果 ,關(guān)翻開了,那么輸出高電平,這個開關(guān)是由一根線來限制的,這根數(shù)據(jù)總線是出自 于CPU讓我們回想一下,數(shù)據(jù)總線是一根大家公用的線,很多的器件和它連在一 L在不一樣的時候,不一樣的器件當然需要不一樣的信號,如某一時刻我們讓這 n管腳輸出高電平,并要求保持假設干時間,在這段時間里,計算機當然在忙個不

45、k 在與其它器件進行聯(lián)絡,這根限制線上的電平未必能保持原來的值不變,輸出 n會發(fā)生變化了.怎么解決這個問題呢？我們在存儲器一節(jié)中學過,存儲器中是能 .放電荷的,我們不妨也加一個小的存儲器的單元,并在它的前面加一個開關(guān),要 讓這一位輸出時,就把開關(guān)翻開,信號就進入存儲器的單元,然后馬上關(guān)閉開關(guān), w樣這一位的狀態(tài)就被保存下來,直到下一次命令讓它把開關(guān)再翻開為止.這樣就 n使這一位的狀態(tài)與別的器件無關(guān)了,這么一個小單元,我們給它一個很形象的名 k稱之為“鎖存器.2、輸入結(jié)構(gòu)這是并行口的一位的輸出結(jié)構(gòu)示意圖,再看,除了輸出之外,還有兩根線,一 艮從外部管腳接入,另一根從鎖存器的輸出接出,分別標明讀管

46、腳和讀鎖存器.這 兩根線是用丁從外部接收信號的,為什么要兩根呢？原來,在51單片機中輸入有兩中方式,分別稱為讀管腳和讀鎖存器,第一種方式是將管腳作為輸入,那 W真正地從外部管腳讀進輸入的值,第二種方式是該管腳處丁輸出狀態(tài)時,有時需 "改變這一位的狀態(tài),那么并不需要真正地讀管腳狀態(tài),而只是讀入鎖存器的狀態(tài), ,后作某種變換后再輸出.請注意輸入結(jié)構(gòu)圖,如果將這一根引線作為輸入口使用,我們并不能保證在任 何時刻都能得到正確的結(jié)果(為什么？)參考圖 2輸入示意圖.接在外部的開關(guān)如 果翻開,那么應當是輸入1,而如果閉合開關(guān),那么輸入0,但是,如果單片機內(nèi)部的開 關(guān)是閉合的,那么不管外部的開關(guān)是

47、開還是閉,單片機接受到的數(shù)據(jù)都是0.可見,、讓這一端口作為輸入使用,要先做一個準備工作,就是先讓內(nèi)部的開關(guān)斷 開,也就是讓端口輸出T才行.正由于要先做這么一個準備工作,所以我們稱之 為“準雙向I/O 口.以上是P1 口的一位的結(jié)構(gòu),P1 口其它各位的結(jié)構(gòu)與之相同,而其它三個口： PD P2、P3那么除入作為輸入輸出口之外還有其它用途,所以結(jié)構(gòu)要稍復雜一些,但 ,用丁輸入、輸出的結(jié)構(gòu)是相同的.看圖()o對我們來說,這些附加的功能不必 由我們來限制,所以我們就不去關(guān)心它了.51單片機匯編語言教程：7課:單片機的特殊功能存放器通過前面的學習,我們單片機的內(nèi)部有 ROM有RAM有并行I/O 口,那么,

48、除 "這些東西之外,單片機內(nèi)部究竟還有些什么,這些個零碎的東西怎么連在一起 "勺,讓我們來對單片機內(nèi)部的存放器作一個完整的功能分析吧！下列圖中我們能看出,在51單片機內(nèi)部有一個CPlffl來運算、限制,有四個并行I/O 口,分別是PD P1、P2、P3,有ROM用來存放程序,有 RAM用來存放中間結(jié)果, 此外還有定時/計數(shù)器,申行I/O 口,中斷系統(tǒng),以及一個內(nèi)部的時鐘電路.在一個 51單片機的內(nèi)部包含了這么多的東西.單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖TflC*I'lii* IFSEF>-心一fEA I1ST3Kitt57F器TO. t) rt> T ft D-H. T

49、墮H吐一出h招-ftJEEL 電n部:理缺；!.肌嬰彼13 率存庭I g iTKP1T=Tnfl tflh 53翻-部I中ar一 B?nn定時可指臺控班得音r駐犢序地丈PC,miCSCinxLi - it心-4vrvWv'HU 5-g'醐睡對上面的圖進行進一步的分析,我們,對并行 I/O 口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到對應I/O 口的鎖存器就能了,那么對丁定時/計數(shù)器,申行I/O 口等怎么用呢？在單“機中有一些獨立的存儲單元是用來限制這些器件的,被稱之為特殊功能存放器SFR.事實上,我們已接觸過 P1這個特殊功能存放器了,還有哪些呢？看下表1符號地址功能介紹BF0HB存放器ACCE0

50、H累加器PSWD0H程序狀態(tài)字IPB8H中斷優(yōu)先級限制存放器P3B0HP3 口鎖存器IEA8H中斷允許限制存放器P2A0HP2 口鎖存器SBUF99H申行口鎖存器SCON98H申行口限制存放器P190HP1 口鎖存器TH18DH定時器/計數(shù)器1 高8位TH08CH定時器/計數(shù)器1 低8位TL18BH定時器/計數(shù)器0 高8位TL08AH定時器/計數(shù)器0 低8位TMOD89A定時器/計數(shù)器方式限制存放器TCON88H定時器/計數(shù)器限制存放器DPH83H數(shù)據(jù)地址指針局8位DPL82H數(shù)據(jù)地址指針低8位SP81H堆棧指針P080HP0 口鎖存器PCON87H電源限制存放器表1特殊功能存放器地址映象表一

51、3F1名禰,肴號"TTnFTTTTTTTTST-字替山&DIT1YFfiMrFIX啷TH jfflKCF0W1果;頓AlmI7Min司HKE瑚XIH 1BQK卸虹】jlfD.T&c>: 6E L!4JL? g. 2如e* Lkw. 0布林PS¥DTHH5HmuD3KDZHU1HEHAnoCr虻FD戒nrm.T撕3m.52 ST 4fS¥,3rsr l jw.c臥鶯K隔ITDE HlKHJCKDUA AM蛾MM38K)PS那eiiPTDFK0馳琳口 3P3mg>5HMK瀏BIM>QH(BUtUT3.TT3 6F3 50 0T3.2r

52、：-理Q中制說卉U心MH虹M3皿:岫£k四四】£11BIDimI/O 諭n 2PSATKAfeHAltlMnAZHL心皿QiflQn.iK 5成1心IE點F2 ano特殊功能存放器地址映象表二sm !她5w鬢H理!寄林硒硒RT1/0 41E Ln州96rl胃 H迎潮跑知Htern)J3 - 6M.5TJ.4P3.3?1.2Fl LP3.0劇打1榨半-mEW利加的(ft?* >tfeECM定耽候器1?略整mE-BK窟私障褂mTLDBJJi方式心mmUEIC/fftiNCffiinc/f10跳頑1十靠法TOWofhHL .itdonKMatm8 thSOTPtmTTDTB

53、CIELTILIK |TTDJOWEnnWL皿ru皿.BFF特殊功能存放器地址映象表三序fnptt831茹指針OFLe2n場恥協(xié)端口 uFDmD6KB4K加D2EBLKDOKi8DKlro.ipo e?0 5 |fOft 3N 1rn 0下面,我們介紹一下幾個常用的 SFR看圖2.ACC累加器,常常用A表示.這是個什么東西,可不能從名字上理解,它是 .存放器,而不是一個做加法的東西,為什么給它這么一個名字呢？或許是由于在 運算器做運算時其中一個數(shù)一定是在 ACO的緣故吧.它的名字特殊,身份也特 k稍后我們將學到指令,能發(fā)現(xiàn),所有的運算類指令都離不開它.2、B: 一個存放器.在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù),不做乘除法時,隨你怎么 Ro3、PSW程序狀態(tài)字.這是一個很重要的東西,里面放了 CPia作時的很多狀態(tài),借此,我們能了解CPU勺當前狀態(tài),并作出對應的處理.它的各位功能請看表 2D7D6D5D4D3D2D1D0CY|ACF0RS1RS0OVPPS她稱為標志存放器,了解這個對丁了解單片機原理非常的重要,存放各有 L標志.其結(jié)構(gòu)和定義如下：psw.