96系列單片機(jī)簡(jiǎn)介及應(yīng)用實(shí)例課件

1、3.1 硬件結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容3.1.1 內(nèi)部定時(shí)3.1.2 存儲(chǔ)空間3.1.3 芯片配置寄存器CCR3.1.4 狀態(tài)和控制寄存器3.1.5 中斷結(jié)構(gòu) (）重點(diǎn)3.1.6 定時(shí)器3.1.7 高速輸入單元 (）3.1.8 高速輸出單元 (）3.1.9 模擬接口3.1.10 串行口 (）3.1.11 監(jiān)視定時(shí)器3.1.12 復(fù)位和掉電保護(hù)3.1.1內(nèi)部定時(shí) 內(nèi)部定時(shí)（續(xù)）8098為3分頻結(jié)構(gòu)，即每3個(gè)時(shí)鐘周期為1個(gè)狀態(tài)周期，在12M的晶振下：1個(gè)狀態(tài)周期=3個(gè)時(shí)鐘周期=1/12000000*3s=1/4s (8T)80C196為2分頻結(jié)構(gòu)：1個(gè)狀態(tài)周期=2個(gè)時(shí)鐘周期=1/12000000*2s=1/6s

2、3.1.2存儲(chǔ)空間寄存器組合空間 （）專用寄存器空間掉電保護(hù)空間ROM空間的尋址存儲(chǔ)空間3.1.3芯片配置寄存器CCRCCR的內(nèi)容由用戶預(yù)先寫入018H單元（芯片配置字節(jié)），系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，該芯片配置字節(jié)被自動(dòng)送入CCR寄存器。（8位總線時(shí)一般為0BDH)3.1.4狀態(tài)和控制寄存器8098有兩個(gè)I/O控制寄存器IOC0和IOC1IOC0控制定時(shí)器2和高速輸入線。IOC1控制某些引腳功能、中斷源和兩個(gè)HSO引腳?？刂萍拇嫫鳡顟B(tài)寄存器3.1.5中斷結(jié)構(gòu) （詳細(xì)） 設(shè)置中斷向量;設(shè)置HSI,TIME,SPCON 的中斷向量ORG2000HDCWTYCINT ;T1溢出中斷ORG2004HDCWHSIIN

3、T ;HSIINT-高速輸入中斷ORG200AHDCWTIMEINT ;TIMEINT-軟件定時(shí)中斷3.1.6定時(shí)器系統(tǒng)中有兩個(gè)16位定時(shí)器，定時(shí)器1和定時(shí)器2。定時(shí)器1作為實(shí)時(shí)時(shí)鐘用來同步其他事件。它自由運(yùn)行，每8個(gè)狀態(tài)周期加1。（定時(shí)器+1時(shí)間為8T=?)該計(jì)數(shù)器在任何時(shí)刻均可讀出，但一般不可改寫，且除芯片復(fù)位之外也沒有其他手段使其停止計(jì)數(shù)并恢復(fù)為0。定時(shí)器（續(xù)）定時(shí)器1產(chǎn)生高速輸入單元HSI和高速輸出單元HSO的基準(zhǔn)時(shí)間。定時(shí)器溢出時(shí)可用來產(chǎn)生中斷，溢出間隔時(shí)間（在12M晶振下）：0FFFFH*8*T=65535*8*1/4131ms （三分頻系列，如8098）0FFFFH*8*T=65

4、535*8*1/687ms （二分頻系列，如80C196）T1溢出中斷服務(wù)子程序TYCINT:PUSHF POPF RET3.1.7高速輸入單元HSI運(yùn)行方式HSI狀態(tài)寄存器（HSI_STATUS）HSI的控制和操作 (）（詳細(xì)）高速輸入概述高速輸入單元HSI可用定時(shí)器1作實(shí)時(shí)時(shí)鐘來記錄外部事件發(fā)生的時(shí)間。“高速”表示事件的獲取無(wú)需CPU的干預(yù)。該單元有四條高速輸入線(HSI.0-3)，其中HSI.2-3為雙向引線，和HSO.4-5共用同一引腳。由IOC0和IOC1確定。 一 HSI運(yùn)行方式HSI_MODE 方式選擇位 事件定義008個(gè)正跳變?yōu)橐粋€(gè)事件01 每個(gè)正跳變?yōu)橐粋€(gè)事件10每個(gè)負(fù)跳變?yōu)?/p>

5、一個(gè)事件11每個(gè)跳變（正和負(fù)）均為事件 二HSI狀態(tài)寄存器HSI_STATUS）各位的定義同圖3.9其中低位表示本引腳上是否有事件發(fā)生；高位表示本引腳的現(xiàn)行狀態(tài)。三HSI的控制和操作有關(guān)控制見HSI_MODE、IOC0、IOC1、INT_MASK、INT_PENDING以及中斷向量。中斷發(fā)生后：先讀HSI的狀態(tài)，后讀其中斷時(shí)間。（兩者均得讀，且順序讀）HSIINT 子程序(記錄脈沖) HSIINT: PUSHFLDBHSIBJ,HSISTAJBSHSIBJ,0,HI0 ;判斷是否0口中斷JBSHSIBJ,2,HI1 ;判斷是否1口中斷JBSHSIBJ,4,HI2 ;2JBSHSIBJ,6,HI

6、3 ;3SJMPHSIFHHI0:STHSITIM ,HI0T ;讀時(shí)間到HI0T中 POPF RET3.1.8高速輸出單元HSO輸出控制 LDB HSO_COMMAND, #WHAT_TO_DOADD HSO_TIME,TIMER1, #WHEN_TO_DO_IT高速輸出單元（續(xù)）軟件定時(shí)1ms中斷服務(wù)子程序TIMEINT:PUSHFDILDBHSOCOM ,#38H ;重設(shè)TIMEINTADDHSOTIM ,TIMER1 ,#TIJG ;12M=#750 6M=#375EIINCZDCS ;中斷次數(shù)加1POPFRET3.1.9模擬接口模擬輸入 AD_COMMAND AD_RESULT脈沖寬

7、度調(diào)制輸出（PWM）數(shù)/模轉(zhuǎn)換可以通過脈沖寬度PWM輸出來實(shí)現(xiàn)，PWM輸出波形是一個(gè)重復(fù)周期為256個(gè)狀態(tài)周期，而占空比可變，占空比的變化通過向PWM寄存器寫入新值來實(shí)現(xiàn)。對(duì)此波形進(jìn)行積分，那么，即可得到一個(gè)DC電平，通過改變占空比，可使該電平分256個(gè)階梯變化。AD變換子程序ADBH:LDBTDHAO,ACHTDH;TDHAO標(biāo)記ACHTDHORBTDHAO,#00001000BLDBADCOM,TDHAO;立即啟動(dòng)AD變換NOPNOPNOPADDD1:LDBBL,ADL;等待AD變換的完成JBSBL,3,ADDD1LDBBL,ADLLDBBH,ADHSHRBX,#6ADDADLJD,BX

8、;累計(jì)A/D變換值A(chǔ)DDCADLJG,#0INCADBHCS ;A/D變換次數(shù)+1RET3.1.10串行口方式0：同步方式，通常用在以移位寄存器為基礎(chǔ)的I/O擴(kuò)展方面方式1：標(biāo)準(zhǔn)異步通訊方式。串行口（續(xù)）方式2和方式3：用于多機(jī)通訊串行口（續(xù)）串行口的控制串行口波特率設(shè)置 1. 98：方式0= 方式1、2、3= 因?yàn)椴ㄌ芈始拇嫫鞯淖罡呶挥糜趯?duì)內(nèi)部時(shí)鐘源的選擇 ，當(dāng)用XTAL1時(shí)，固定為“1”BAUDRATE方式0方式1、2、312M6M96008137H8013H8009H48008270H8026H8000H+192. 96系列單片機(jī)的波特率設(shè)置 方式0= 方式1、2、3=BAUDRATE6

9、M8M10M12M960038516477480077103129155基于串行口的多機(jī)通訊串行口方式2和方式3是提供給多機(jī)通訊用的。在方式2下若所接收到的第9位數(shù)據(jù)非1，則不會(huì)發(fā)生串行口中斷，而方式3則均會(huì)中斷。在多機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)主機(jī)欲向某從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它首先發(fā)出一幀地址以確定目的從機(jī)。地址幀和數(shù)據(jù)幀的不同點(diǎn)在于，前者之第9位數(shù)據(jù)位為1，后者之該位為0。在方式2下，數(shù)據(jù)幀不會(huì)引起任何從機(jī)中斷。然而，地址幀卻將在所有從機(jī)中激發(fā)中斷。這樣，各從機(jī)便在各自的中斷服務(wù)程序中檢查所收到的字節(jié)是否等于自己的地址。相等者即為被呼叫的從機(jī)，于是它便切換到方式3下運(yùn)行，以接收此后主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)；并回送主機(jī)數(shù)據(jù)

10、后恢復(fù)到方式2下等待。未被呼叫的多個(gè)從機(jī)則仍留在方式2下繼續(xù)自己的作業(yè)。主機(jī)12n通訊舉例：主機(jī)和2號(hào)從機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換1、主機(jī)和全部從機(jī)工作于方式2；2、主機(jī)以第9位為1發(fā)送地址碼2；3、全部從機(jī)接收中斷，2號(hào)判定被呼叫轉(zhuǎn)入方式3；其它從機(jī)仍然工作與方式2；4、主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，DB9=0，2號(hào)中斷接收；5、2號(hào)反送主機(jī)數(shù)據(jù)，主機(jī)接收；6、主機(jī)和2號(hào)從機(jī)再轉(zhuǎn)入方式2待命。串口中斷服務(wù)程序SERINT: PUSHFRDAGA:LDBSPTEMP,SPSTATORBTEMP,SPTEMPANDBSPTEMP,#60HJNERDAGAJBSTEMP,5,TRANSJBSTEMP,6,GETSJMPSER

11、OUT 3.1.11監(jiān)視定時(shí)器在12M晶振下：98：WATCHDOG溢出時(shí)間為：16ms96：WATCHDOG溢出時(shí)間為：10.67ms監(jiān)視定時(shí)器的驅(qū)動(dòng)：(連續(xù)寫入） DI LDB WATCHD,#1EH LDB WATCHD,#0E1H EI3.1.12復(fù)位和掉電保護(hù)在電源處于正常范圍且振蕩器穩(wěn)定后，RESET引腳上至少保持兩個(gè)狀態(tài)周期的低電平就可使系統(tǒng)復(fù)位。RESET引腳電壓升高后，系統(tǒng)將執(zhí)行10個(gè)狀態(tài)周期的內(nèi)部復(fù)位序列。在此期間，芯片配置字節(jié)CCR被從2018H單元讀出并進(jìn)而寫入芯片CCR寄存器。上電復(fù)位可用電容、單穩(wěn)或其他方法實(shí)現(xiàn)，條件是它們能夠提供一個(gè)寬度要比Vcc和振蕩器穩(wěn)定下來所

12、需的時(shí)間至少長(zhǎng)兩個(gè)狀態(tài)周期的負(fù)脈沖。對(duì)于96系列單片機(jī)，復(fù)位電平是低電平有效。 3.2 MCS-96指令系統(tǒng)主要內(nèi)容3.2.1操作數(shù)類型 （）3.2.2操作數(shù)的尋址 (）3.2.3程序狀態(tài)字PSW3.2.4指令系統(tǒng)3.2.1操作數(shù)類型字節(jié)型（BYTE）字型（WORD）短整數(shù)型（SHORT_INTEGER）整數(shù)型（INTEGER）位型（BIT）雙字型（DOUBLE_WORD）長(zhǎng)整數(shù)型（LONG_INTEGER）3.2.2 操作數(shù)的尋址 （詳細(xì)）寄存器直接尋址 (LD AX,BX)間接尋址 (LD AX,BX)自動(dòng)增量間接尋址 (LD AX,BX+)立即尋址 (LD AX,#1234)短變址尋址

13、(LD AX,123BX)長(zhǎng)變址尋址 (LD AX,1234BX)棧指針寄存器尋址 (LD AX,2SP)3.2.3程序狀態(tài)字PSW 3.2.4指令系統(tǒng)8098單片機(jī)共有100條指令。80C196單片機(jī)共用112條指令，其中的100條與8098完全相同。專用指令如：CMPL/MOVB/JNZW等都是98所沒有的。（詳細(xì)）1. 數(shù)據(jù)傳送指令LD LDB ST STB LDBSE（短整數(shù)整數(shù)） LDBZE（字節(jié)字）LD AX,BX; LDB AL,BLST AX,BX; STB AL,BLLDBSE LDBZE不常用2. 算術(shù)運(yùn)算指令A(yù)DD ADDB ADDC ADDCB SUB SUBB SUB

14、C SUBCB CMP CMPB MULU MULUB MUL MULB DIVU DIVUB DIV DIVB CMPL（雙字比較80C196）注意有無(wú)符號(hào)和操作數(shù)類型MULU(16*16=32) MULUB(8*8=16) 無(wú)符號(hào)DIVU(32/16=16 低16=商 高16=余數(shù)）DIVUB(16/8=8 低8=商 高8=余數(shù)）課堂練習(xí)：將1234分解為BCD碼BCD變換子程序BCSD為入口,AX BX為轉(zhuǎn)換的壓縮BCD碼BCDBH:CLRAXCLRBCSGDIVUBCSD,#1000ORAX,BCSDSHLAX,#4LDBCSD,BCSGCLRBCSGDIVUBCSD,#100ORAX

15、,BCSDSHLAX,#4LDBCSD,BCSGCLRBCSG DIVUBCSD,#10ORAX,BCSDSHLAX,#4ORAX,BCSGSTBAL,BLSTBAL,BHHSHRBBL,#4ANDBBHH,#00001111BSTBAH,ALSHRBAL,#4ANDBAH,#00001111BPMXYH:RET3. 邏輯操作指令A(yù)ND ANDB OR ORB XOR XORBANDB AL,#11101111B ；指定位清0ORB AL,#00010000B ；指定位置1XORB AL,#00010000B ；指定位取反4. 棧操作指令PUSH PUSHF POP POPF PUSHA PO

16、PA（雙字進(jìn)棧80C196專用）PUSHFPUSH AX ；96的堆棧向下生成SP=SP-2PUSH BX ;若SP原為0F0H，BX壓棧后SP=0EEH POP BX ;先入后出POP AX POPF5. 轉(zhuǎn)移操作指令LJMP SJMP BR LCALL SCALL RET TRAP（軟件中斷陷井，用戶不用）6. 條件轉(zhuǎn)移指令JC JNC JNH JE JH JNE JV JNV JGE JLT JVT JNVT JGT JLE JST JNSTCMPBAL,BLJNHADDRESS0 ;當(dāng)AL=BL時(shí)跳轉(zhuǎn)7. 位為0或位為1的轉(zhuǎn)移指令JBS（位為1跳轉(zhuǎn)） JBC（位為0跳轉(zhuǎn)）JBS AL,

17、0,ADDRESS1 ;當(dāng)AL的第0位=1時(shí)跳轉(zhuǎn)JBC AL,0,ADDRESS2 ;當(dāng)AL的第0位=0時(shí)跳轉(zhuǎn)8. 循環(huán)控制指令DJNZ DJNZW（一個(gè)字的遞減，80C196所有） LDB AL,#8LOOP1: LDBBL,#0F0HLOOP0: NOP DJNZ BL,LOOP0 DJNZ AL,LOOP19. 單寄存器指令DEC DECB NEG NEGB INC INCB EXT EXTB(符號(hào)擴(kuò)展) NOT NOTB CLR CLRBNEG 求補(bǔ)=求反1 例如：-1=11111111B1=00000001,1求反=11111110B,求反+1=11111111B再例如DS1820輸

18、出的溫度值為補(bǔ)碼，若收到00000001B則為1，若收到11111111B則為-1。10. 移位指令SHL SHLB SHLL SHR SHRB SHRL SHRA SHRAB SHRAL注：SHRA 為帶符號(hào)右移，移位后左邊補(bǔ)1SHRAL AL(AL=#11000011B);AL結(jié)果=#11100001B11. 專用指令SETC CLRC CLRVT RST DI EI NOP SKIP NORMLRST 機(jī)器碼為0FFH ，軟件復(fù)位數(shù)據(jù)總線D0D7接上拉排阻，若程序跑飛到無(wú)效地址，取回指令為0FFH使系統(tǒng)復(fù)位。12. 塊移動(dòng)（80C196所有）BMOV BMOVIBMOV LREG,WRE

19、G 其中LREG為源地址（低16位）指針和目的地址（高16位）指針的組合，WREG為移動(dòng)的字?jǐn)?shù)BMOV LREG(高16位=5000H 低16位=4000H),WREG(16位=100)上面語(yǔ)句的作用為將以4000H為首地址的100個(gè)字的數(shù)塊移到以5000H為首地址的存儲(chǔ)器中中13. 偽指令REG：定義寄存器地址ORG：定義程序代碼段地址DSB DSW：定義寄存器地址的代碼DCB DCW：在指定的存儲(chǔ)空間定義常數(shù)，即直接將常數(shù)存放于指定地址存儲(chǔ)空間EQU：定義常數(shù)代碼END：程序結(jié)束標(biāo)記3.3 80C196KB單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例主要內(nèi)容（機(jī)車隨車質(zhì)量狀態(tài)檢測(cè)診斷報(bào)警裝置）3.3.1 裝置研制背景3.3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、檢測(cè)參數(shù)及功能 （）3.3.3 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì) （）3.3.4 試驗(yàn)及結(jié)論3.3.