單片機(jī)實(shí)用教程全套課件完整版電子教案最新板

1、80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus 雙解匯編和C51兩種程序每條指令/語(yǔ)句均給出注釋編入36例Proteus仿真實(shí)驗(yàn) 第1章 80C51單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)和工作原理 第1章 80C51單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)和工作原理 電子計(jì)算機(jī)是二十世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一而微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，使人類社會(huì)大步跨入電腦時(shí)代改變了社會(huì)生活的各個(gè)方面 1.1 單片機(jī)概述 另一類是嵌入式微處理器，通常是我們常說(shuō)的單片機(jī) 全力滿足測(cè)控對(duì)象的測(cè)控功能，兼顧數(shù)據(jù)處理能力微型計(jì)算機(jī)可以分成兩大分支：一類是個(gè)人計(jì)算機(jī)，也稱為PC機(jī)（Personal Computer） 全力實(shí)現(xiàn)海量高速數(shù)據(jù)處理，兼顧控制功能同時(shí)，兩大分

2、支之間串行通信，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ) 形成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 使功能更強(qiáng)大，更完善 實(shí)現(xiàn)了近代計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn) 1.1.1 單片機(jī)發(fā)展概況 什麼是單片機(jī)？ “Single Chip Micro Computer” 忠實(shí)地反映了早期單片機(jī)的形態(tài)和本質(zhì)現(xiàn)代“單片機(jī)”概念： 微控制器MCU（Micro Controller Unit） 單板機(jī)是將微處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片和輸入輸出接口芯片 安裝在同一塊印制電路板上，構(gòu)成具有一定功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)是將微處理器、存儲(chǔ)器和輸入輸出接口電路 集成在一塊集成電路芯片上，構(gòu)成具有一定功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)之前，曾出現(xiàn)過(guò)單板機(jī) 單片機(jī)應(yīng)用 單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無(wú)

3、所不在的地步各領(lǐng)域智能化產(chǎn)品幾乎都有“單片機(jī)”的影子 單片機(jī)應(yīng)用的意義 不僅在于它的廣闊范圍及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益更重要的是 從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法 單片機(jī)發(fā)展概況 探索階段 以Intel公司MCS-48為代表，屬低檔型8位機(jī)大致可分為四個(gè)階段： 完善階段 以Intel公司MCS-51為代表，屬高檔型8位機(jī) MCS-51系列后來(lái)改進(jìn)為80C51系列 在世界和我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用 Intel公司推出了16位的MCS-96系列單片機(jī) 16位機(jī)肯定比8位機(jī)性能優(yōu) 但由于價(jià)格不菲，其應(yīng)用面受到一定限制相反，MCS-51系列單片機(jī)， 由于其性能價(jià)格比高 并吸引了世界許多知名芯片制造廠

4、商加盟， 競(jìng)相使用以80C51為內(nèi)核 擴(kuò)展部分測(cè)控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù) 推出了許多與80C51兼容的8位單片機(jī) 得到了比16位機(jī)更廣泛的應(yīng)用 8位機(jī)與16位機(jī)爭(zhēng)艷階段 微控制器全面發(fā)展階段 隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入發(fā)展和應(yīng)用世界各大電氣、半導(dǎo)體廠商普遍投入出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的通用型單片機(jī)32位、64位微處理器相繼問(wèn)世 例如ARM（Advanced RISC Machines）系列微處理器內(nèi)存越來(lái)越大，主頻越來(lái)越高并且駐入嵌入式操作系統(tǒng) 甚至可以直接使用Windows和Linux操作系統(tǒng)高端嵌入式微處理器的功能已經(jīng)開(kāi)始接近PC機(jī)1.1.2 80C51系列單片機(jī) MC

5、S-51單片機(jī)是上世紀(jì)80年代由Intel公司推出的 最初是HMOS制造工藝，功耗較大 后來(lái)推出CHMOS工藝的80C51芯片，大大降低了功耗隨后，Intel公司將80C51內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式 轉(zhuǎn)讓給世界許多著名IC制造廠商 例如philips、Atmel、Dallas、LG等在保持與80C51兼容的基礎(chǔ)上，融入自身的優(yōu)勢(shì) 擴(kuò)展了針對(duì)滿足不同測(cè)控對(duì)象要求的外圍電路 開(kāi)發(fā)出幾百種功能各異的新品種 形成了有眾多芯片制造廠商支持的80C51大家族目前我國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的是 Atmel公司的AT89系列和宏晶公司的STC系列單片機(jī)芯片1.2 80C51單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)和引腳功能 1.2.1

6、片內(nèi)結(jié)構(gòu) 1.2.2 引腳功能 共40個(gè)引腳，大致可分為四類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳 電源 VCC 芯片電源，接+5V VSS 接地端 時(shí)鐘 XTAL1、XTAL2 外接石英晶體 控制線 ALE/PROG 地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖 ALE功能：用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址 PROG功能：在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖 PSEN 外ROM讀選通信號(hào) RST/VPD 復(fù)位/備用電源 RST（Reset）功能：正常工作時(shí)，輸入復(fù)位信號(hào) 在該引腳上連續(xù)保持2個(gè)機(jī)器周期以上高電平，80C51復(fù)位 VPD功能：在VCC掉電情況下，該引腳可接上備用電源 EA/VPP 內(nèi)外ROM

7、選擇/片內(nèi)EPROM編程電源 功能：正常工作時(shí)，用于選擇內(nèi)外ROM EA=0，只訪問(wèn)外ROM EA=1，先訪問(wèn)內(nèi)ROM，超過(guò)4kB時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)向外ROM VPP功能：在EPROM編程期間，用于施加編程電源VPP I/O線 有4個(gè)8位并行I/O端口： P0、P1、P2和P3口， 每口8位，共32個(gè)引腳 4個(gè)I/O口，各有各的用途在并行擴(kuò)展外存儲(chǔ)器時(shí) P0口專用于分時(shí)傳送低8位地址信號(hào)和8位數(shù)據(jù)信號(hào) P2口專用于傳送高8位地址信號(hào) P3口根據(jù)需要常用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)1.3 存儲(chǔ)空間配置和功能 80C51可分為3個(gè)不同的存儲(chǔ)空間： 64kB程序存儲(chǔ)器（ROM），包括片內(nèi)ROM和片外ROM

8、64kB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外RAM） 256B（包括特殊功能寄存器）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)RAM） 3個(gè)不同的存儲(chǔ)空間用不同的指令和控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)讀、寫功能操作：(1) ROM空間用MOVC指令實(shí)現(xiàn)只讀功能操作， 用PSEN信號(hào)選通讀外ROM。(2) 外RAM空間用MOVX指令實(shí)現(xiàn)讀寫功能操作 用RD信號(hào)選通讀外RAM，用WR信號(hào)選通寫外RAM。 內(nèi)RAM（包括特殊功能寄存器） 用MOV指令實(shí)現(xiàn)讀、寫功能操作。1.3.3 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)RAM） 可分成三個(gè)物理空間：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 1.3.4 特殊功能寄存器（SFR）特殊功能寄存器（Special Flag Regist

9、er，縮寫為SFR）共有21個(gè)，離散地分布在高128B片內(nèi)RAM 80HFFH中 累加器ACC（Accumulator） ACC是80C51單片機(jī)中最常用的寄存器 許多指令的操作數(shù)取自于ACC 許多運(yùn)算的結(jié)果存放在ACC中 乘除法指令必須通過(guò)ACC進(jìn)行 ACC的指令助記符為A 寄存器B 乘除法指令中要用到寄存器B 此外，B可作為一般寄存器用 程序狀態(tài)字寄存器PSW（Program Status Word） 存放當(dāng)前指令執(zhí)行的狀態(tài)和各有關(guān)標(biāo)志 Cy 進(jìn)位標(biāo)志 加減法運(yùn)算時(shí)，若最高位有進(jìn)位或借位，Cy置1，否則清0 位操作時(shí)，Cy是位操作累加器，指令助記符用C表示 AC 輔助進(jìn)位標(biāo)志 加減運(yùn)算時(shí)，

10、若ACC.3向ACC.4有進(jìn)（借）位，AC置1，否則清0 RS1、RS0 工作寄存器區(qū)選擇控制位 工作寄存器區(qū)有4個(gè)，但當(dāng)前工作的寄存器區(qū)只能打開(kāi)一個(gè) RS1、RS0的編號(hào)用于選擇當(dāng)前工作的寄存器區(qū) RS1、RS0 =00 0區(qū)（00H07H） RS1、RS0 =01 1區(qū)（08H0FH） RS1、RS0 =10 2區(qū)（10H17H） RS1、RS0 =11 3區(qū)（18H1FH） OV 溢出標(biāo)志 用于表示ACC在有符號(hào)數(shù)算術(shù)運(yùn)算中的溢出 溢出和進(jìn)位是兩個(gè)不同的概念 進(jìn)位是指ACC.7向更高位進(jìn)位，用于無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算 溢出是指有符號(hào)數(shù)運(yùn)算時(shí)，運(yùn)算結(jié)果數(shù)超出+127-128范圍 發(fā)生溢出時(shí)OV置1，

11、否則清0 P 奇偶標(biāo)志 表示ACC中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性 F0 用戶標(biāo)志 可作位寄存器用 數(shù)據(jù)指針DPTR（Data Pointer） 16位的特殊功能寄存器，由兩個(gè)8位寄存器DPH、DPL組成 主要用于存放一個(gè)16位地址，作為訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器的地址指針 堆棧指針SP（Stack Pointer） 堆棧是CPU用于暫時(shí)存放特殊數(shù)據(jù)的“倉(cāng)庫(kù)” 例如子程序斷口地址，中斷斷口地址和其他需要保存的數(shù)據(jù) 堆棧指針SP專用于指出堆棧頂部數(shù)據(jù)的地址 堆棧中數(shù)據(jù)存取按先進(jìn)后出、后進(jìn)先出的原則1.5 時(shí)鐘和時(shí)序 1.5.1 時(shí)鐘電路和機(jī)器周期 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘周期和機(jī)器周期 時(shí)鐘周期 是80C51振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈

12、沖頻率的倒數(shù)， 是最基本最小的定時(shí)信號(hào) 機(jī)器周期 是80C51單片機(jī)工作的基本定時(shí)單位 機(jī)器周期是時(shí)鐘周期的12倍 當(dāng)時(shí)鐘頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期為1s 當(dāng)時(shí)鐘頻率為6MHz時(shí)，機(jī)器周期為2s1.5.2 時(shí)序 時(shí)序是執(zhí)行指令的操作節(jié)拍步驟每一條指令的執(zhí)行都可以包括取指和執(zhí)行兩個(gè)階段可分為：?jiǎn)螜C(jī)周指令、雙機(jī)周指令和四機(jī)周指令 只有乘除法指令執(zhí)行時(shí)間是4機(jī)周。 其余指令執(zhí)行時(shí)間為12個(gè)機(jī)器周期1.6 復(fù)位和低功耗工作方式 80C51單片機(jī)的工作方式共有四種： 復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、低功耗方式和片內(nèi)ROM編程方式 程序執(zhí)行方式是單片機(jī)的基本工作方式 CPU按照PC所指出的地址從ROM中取指并執(zhí)

13、行 每取出一個(gè)字節(jié)，PC+1PC 當(dāng)調(diào)用子程序、中斷或執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí) PC會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生新的地址 片內(nèi)ROM編程一般由專門的編程器實(shí)現(xiàn)，用戶不需了解1.6.1 復(fù)位 復(fù)位條件 必須使RST引腳（編號(hào)9）保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平 復(fù)位電路 復(fù)位后CPU狀態(tài) 80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus 雙解匯編和C51兩種程序每條指令/語(yǔ)句均給出注釋編入36例Proteus仿真實(shí)驗(yàn) 第4章 C51語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì) 80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus配套Proteus虛擬仿真36例目錄（免費(fèi)下載）對(duì)照書中程序，演示運(yùn)行理解，增強(qiáng)教學(xué)效果 C語(yǔ)言概述第4章 C51語(yǔ)言

14、及程序設(shè)計(jì) 4.1 C51概述 C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，簡(jiǎn)潔、緊湊，層次清晰，便于按模塊化方式編寫程序；有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，能適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理；能實(shí)現(xiàn)位（bit）操作，生成目標(biāo)代碼效率較高，可移植性好，兼有高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。 因此，C語(yǔ)言應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。目前，各種操作系統(tǒng)和單片機(jī)，都可以用C語(yǔ)言編程，C語(yǔ)言是一種通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在大型、中型、小型和微型計(jì)算機(jī)上都得到了廣泛應(yīng)用。 用于80C51系列單片機(jī)編程的C語(yǔ)言，通常稱為C51C51實(shí)際上是一個(gè)編譯系統(tǒng)能將C語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換成80C51可執(zhí)行代碼 C51編程的主要特點(diǎn) 編程相對(duì)方便。 能自動(dòng)完成對(duì)變量存儲(chǔ)單元的

15、分配和使用 僅在調(diào)用時(shí)臨時(shí)分配存儲(chǔ)單元，使用完畢即行釋放 大大提高了80C51片內(nèi)有限存儲(chǔ)空間的使用效率 使用者不需過(guò)多關(guān)注涉及的具體存儲(chǔ)單元及其操作指令 便于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算和程序 具有豐富且功能強(qiáng)大的運(yùn)算符 可方便地調(diào)用各已有程序模塊 可讀性較好 實(shí)時(shí)性較差4.2 C51數(shù)據(jù)與運(yùn)算 4.2.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)的不同格式稱為數(shù)據(jù)類型字符型、整型和長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)還又可分別分為有符號(hào)signed和無(wú)符號(hào)unsigned 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和值域表4-1 C51數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和值域 標(biāo)識(shí)符 數(shù)據(jù)、變量、數(shù)組、函數(shù)等常用標(biāo)識(shí)符表示實(shí)際上標(biāo)識(shí)符就是一個(gè)代號(hào)、代名字C51標(biāo)識(shí)符命名規(guī)定： 只能由字母、數(shù)字

16、和下劃線三種字符組成 且須以字母或下劃線開(kāi)頭。 不能與“關(guān)鍵詞”同名 ANSI C和Keil C51的關(guān)鍵詞分別如表4-2和表4-3所示 英文字母區(qū)分大小寫標(biāo)識(shí)符命名宜簡(jiǎn)單而含義清晰4.2.2 變量及其定義方法C51數(shù)據(jù)可分為常量和變量程序運(yùn)行過(guò)程中，其值可以改變的量稱為變量變量名按標(biāo)識(shí)符規(guī)則定義變量值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中變量必須先定義，后使用程序運(yùn)行中，通過(guò)變量名引用變量值可分為： 字符型變量 整型變量 實(shí)型變量 位變量 指針變量 變量的存儲(chǔ)區(qū)域常量和變量必須定位在80C51不同的存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)區(qū)域按存儲(chǔ)器類型分類 不同的存儲(chǔ)器類型，其訪問(wèn)方式和速度也就不同在已知變量長(zhǎng)度及變量為正整數(shù)的情況下 應(yīng)盡

17、量采用8bit無(wú)符號(hào)格式：unsigned char 存儲(chǔ)器類型表4-5 C51存儲(chǔ)器類型與80C51存儲(chǔ)空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)應(yīng)區(qū)別對(duì)待 位變量只能定位在片內(nèi)RAM位尋址區(qū) 使用bdata存儲(chǔ)器類型 常用的數(shù)據(jù)應(yīng)定位在片內(nèi)RAM中 使用data和idata存儲(chǔ)器類型 不太常用的數(shù)據(jù)可定位在片外RAM中 使用pdata和xdata存儲(chǔ)器類型 常量可采用code存儲(chǔ)器類型 編譯模式 若用戶不對(duì)變量的存儲(chǔ)器類型作出定義系統(tǒng)將由編譯模式默認(rèn)存儲(chǔ)器類型編譯模式由源程序、函數(shù)或C51編譯器設(shè)置表4-6 C51存儲(chǔ)器編譯模式 局部變量和全局變量變量按使用范圍可分為局部變量和全局變量 局部變量 局部

18、變量是某個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義的變量 使用范圍僅限于該函數(shù)內(nèi)部 不同函數(shù)中允許使用相同的局部變量名 函數(shù)運(yùn)行結(jié)束，即釋放局部變量存儲(chǔ)單元 可大大提高80C51內(nèi)存單元的利用率 全局變量 全局變量在整個(gè)文件或程序中有效，可供各函數(shù)共用 使用全局變量可以增加各函數(shù)間數(shù)據(jù)聯(lián)系的渠道 使用全局變量的缺點(diǎn)： 始終占用一個(gè)固定的存儲(chǔ)單元 降低了內(nèi)部存儲(chǔ)單元的利用率 降低了函數(shù)的通用性 函數(shù)移植到其他文件時(shí)需同時(shí)將全局變量一起移植 因此，應(yīng)盡量減少全局變量，能不用就盡量不用 變量的定義方式 定義格式：數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)器類型 變量名表帶中括號(hào) 者為非必需項(xiàng)，缺省時(shí)由C51編譯器默認(rèn)例如：unsigned int a;

19、char b=100,c; char data var; float idata x,y,z; unsigned int pdata sum; char code text =CHINA; unsigned char xdata *ap; 定義80C51特殊功能寄存器及其可尋址位C51雖可用關(guān)鍵詞定義80C51特殊功能寄存器 體現(xiàn)了C51編譯功能的多樣性和完整性 但編者還是建議讀者不要去重新定義直接使用預(yù)處理命令：#include 即可在程序中直接引用21個(gè)特殊功能寄存器 及其可位尋址并有專用位定義名稱的位變量既省事又不易出錯(cuò) 位變量定義方式 定義128位可尋址位的位變量 定義格式：bit 位

20、變量名 例如：bit u,v; /定義位變量u，v 定義ACC、B、P0、P1和P2中的位變量 這些位變量沒(méi)有專用的位定義名稱，只有位編號(hào) 但這些位編號(hào)不符合ANSI C標(biāo)識(shí)符要求 應(yīng)重新定義。其格式如下： sbit 位變量名=位地址常數(shù) 例如：sbit P10= P10; /定義P10為P1.0 絕對(duì)地址變量定義方式絕對(duì)地址變量需要指定變量的存儲(chǔ)單元地址 屬全局變量，定義方法有兩種： 應(yīng)用關(guān)鍵詞 _at_ 數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)器類型 變量名_at_絕對(duì)地址 例如：unsigned char xdata PA_at_0 x7fff ; 應(yīng)用絕對(duì)地址訪問(wèn)# include 需引用C51庫(kù)函數(shù)absac

21、c.h表4-15 絕對(duì)地址 4.2.3 運(yùn)算符和表達(dá)式 賦值運(yùn)算符 一般格式：變量表達(dá)式 由賦值運(yùn)算符組成的表達(dá)式稱為賦值表達(dá)式 算術(shù)運(yùn)算符表4-7 C51算術(shù)運(yùn)算符表 自增1和自減1有兩種寫法： i和i：i先加（減）1，后使用 i和i：i先使用，后加（減）1 除法運(yùn)算的結(jié)果與參與運(yùn)算數(shù)據(jù)的類型有關(guān) 若兩個(gè)數(shù)據(jù)都是整數(shù)，則運(yùn)算結(jié)果也為整數(shù) 即使有余數(shù)，也只取整數(shù)，舍去小數(shù) 例如：7/3，運(yùn)算結(jié)果為 2 求余運(yùn)算要求參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)都是整型 運(yùn)算結(jié)果為兩數(shù)相除的余數(shù) 例如：73，運(yùn)算結(jié)果為 1算術(shù)運(yùn)算符說(shuō)明 關(guān)系運(yùn)算符表4-8 C51關(guān)系運(yùn)算符表 用于兩個(gè)數(shù)據(jù)之間進(jìn)行比較判斷運(yùn)算的結(jié)果只能有兩種：

22、 條件滿足，運(yùn)算結(jié)果為1（真） 條件不滿足，運(yùn)算結(jié)果為0（假）注意，不要混淆“”與“的區(qū)別 “用于給變量賦值 “”用于判斷是否相等 邏輯運(yùn)算符表4-9 C51邏輯運(yùn)算符 一般形式為： 邏輯與：（條件表達(dá)式1）&（條件表達(dá)式2） 邏輯或：（條件表達(dá)式1）|（條件表達(dá)式2） 邏輯非：!（條件表達(dá)式）用于求條件表達(dá)式整體之間邏輯運(yùn)算的邏輯值 條件表達(dá)式的值只有兩種：1或0 運(yùn)算結(jié)果也只有兩種：1或0 位邏輯運(yùn)算符表4-10 C51位邏輯運(yùn)算符表 用于變量數(shù)據(jù)本身按位進(jìn)行邏輯運(yùn)算例如，若a=211，b=185 “a&b”的結(jié)果是145 “a&b”的結(jié)果卻是1 位左移時(shí)，低位移進(jìn)0，移出位作廢 位右移時(shí)

23、，無(wú)符號(hào)數(shù)和正數(shù)高位移進(jìn)0 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼移進(jìn)1，移出位作廢 有符號(hào)數(shù)無(wú)論位左移右移，符號(hào)位均不參與移位 復(fù)合賦值運(yùn)算符表4-11 C51復(fù)合賦值運(yùn)算符表 復(fù)合賦值運(yùn)算符由運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符疊加組合復(fù)合賦值運(yùn)算符是先進(jìn)行運(yùn)算符所要求的運(yùn)算 再把運(yùn)算結(jié)果賦值給復(fù)合賦值運(yùn)算符左側(cè)的變量例如，x+=y等同于x=x+y x/=y+10等同于x=x/(y+10)4.3 C51基本語(yǔ)句 4.3.1 語(yǔ)句基本概念 語(yǔ)句是用來(lái)向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的操作指令一條C51語(yǔ)句編譯后會(huì)產(chǎn)生若干條機(jī)器操作碼有表達(dá)式語(yǔ)句、復(fù)合語(yǔ)句、選擇語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句 表達(dá)式語(yǔ)句 在表達(dá)式后面加上“;”就構(gòu)成表達(dá)式語(yǔ)句 例如：a=b+c; 復(fù)合語(yǔ)句

24、 由若干條單語(yǔ)句組合而成的語(yǔ)句稱為復(fù)合語(yǔ)句 局部變量定義; 語(yǔ)句1; 語(yǔ)句2; ; 語(yǔ)句n; 單一語(yǔ)句，可不用花括號(hào)括起 復(fù)合語(yǔ)句，必須用花括號(hào)括起 且每個(gè)單語(yǔ)句后須有“;” 復(fù)合語(yǔ)句允許嵌套 即在復(fù)合語(yǔ)句中引入另一條復(fù)合語(yǔ)句4.3.2 選擇語(yǔ)句 選擇語(yǔ)句是根據(jù)給定的條件是否成立 判斷并選擇相應(yīng)的操作 if語(yǔ)句 C51中的if語(yǔ)句可分為3種形式： 圖4-5 if語(yǔ)句流程圖 條件成立就選擇，否則就不選擇 if (條件表達(dá)式) 內(nèi)嵌語(yǔ)句; 例如：if (xy) m=x; /若xy，最大值m= x max=m; /最大值max= m 不論條件成立與否，總要選擇一個(gè) if (條件表達(dá)式) 內(nèi)嵌語(yǔ)句1;

25、 else 內(nèi)嵌語(yǔ)句2; 例如： if (xy) max=x; /若xy，最大值max= x else max=y; /否則，最大值max= y 也可以用條件運(yùn)算符“?:”實(shí)現(xiàn) 表達(dá)式1？表達(dá)式2:表達(dá)式3； 例如： max = (xy) ? x : y; /若xy，max= x；否則，max= y 串行多分支結(jié)構(gòu) 如圖4-5c所示 if (條件表達(dá)式1 ) 內(nèi)嵌語(yǔ)句1;else if (條件表達(dá)式2 ) 內(nèi)嵌語(yǔ)句2; else if (條件表達(dá)式n ) 內(nèi)嵌語(yǔ)句n;else 內(nèi)嵌語(yǔ)句（n+1）;【例4-6】 要求實(shí)現(xiàn)雙鍵控4燈 K0、K1均未按下，VD0亮，其余燈滅； K0單獨(dú)按下，VD1亮

26、，其余燈滅； K1單獨(dú)按下，VD2亮，其余燈滅； K0、K1均按下，VD3亮，其余燈滅。圖4-6 信號(hào)燈電路 演示Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)5） 雙鍵控4燈程序 if語(yǔ)句嵌套 【例4-7】 試用if語(yǔ)句嵌套實(shí)現(xiàn)雙鍵控4燈演示Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)5） switch語(yǔ)句 switch語(yǔ)句是一種并行多分支選擇語(yǔ)句，也稱為散轉(zhuǎn) 圖4-7 switch語(yǔ)句流程圖 【例4-8】 試用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)雙鍵控4燈 演示本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)5） 4.3.3 循環(huán)語(yǔ)句 while循環(huán)語(yǔ)句 根據(jù)判斷語(yǔ)句在流程中執(zhí)行的先后 可分為w

27、hile循環(huán)和do-while循環(huán)圖4-8 循環(huán)語(yǔ)句流程圖 while循環(huán)while (條件表達(dá)式) 循環(huán)體語(yǔ)句;【例4-9】 試求：sum=n=1+2+100 演示本例本例Keil C51調(diào)試 最后顯示：n=101，sum=5050表示n=101時(shí)停止累加之前累加值sum=5050 do-while循環(huán)do 循環(huán)體語(yǔ)句;while（條件表達(dá)式）;【例4-10】 用do-while循環(huán)語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)n最后顯示：n=101，sum=5050表示n=101時(shí)停止累加之前累加值sum=5050演示本例本例Keil C51調(diào)試while循環(huán)與do-while循環(huán)的區(qū)別： 先判斷后執(zhí)行 還是 先執(zhí)行后判斷當(dāng)?shù)?/p>

28、一次判斷為真時(shí) 兩者的執(zhí)行結(jié)果是完全相同但若第一次判斷為假時(shí) 兩者的執(zhí)行結(jié)果就不同 while循環(huán)一次也沒(méi)執(zhí)行 do-while循環(huán)至少執(zhí)行了一次 for循環(huán)語(yǔ)句 for (表達(dá)式1；表達(dá)式2；表達(dá)式3) 循環(huán)體語(yǔ)句; 首先對(duì)循環(huán)變量（表達(dá)式1）賦初值 判斷表達(dá)式2 是否滿足給定的循環(huán)條件 若滿足循環(huán)條件（值為非0） 則執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句 若不滿足循環(huán)條件（值為0） 則結(jié)束循環(huán) 在滿足循環(huán)條件（值為非0）的前提下 執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句； 計(jì)算表達(dá)式3，更新循環(huán)變量； 返回判斷表達(dá)式2，重復(fù)及以下操作 直至跳出for循環(huán)語(yǔ)句。 圖4-9 for循環(huán)流程圖 【例4-11】 用for循環(huán)語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)n最后顯示：n

29、=101，sum=5050表示n=101時(shí)停止累加之前累加值sum=5050演示本例本例Keil C51調(diào)試 循環(huán)嵌套 在一個(gè)循環(huán)體內(nèi)包含另一個(gè)循環(huán)，稱為循環(huán)嵌套 循環(huán)嵌套常用于延時(shí)程序【例4-12】 要求8個(gè)發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮 每次點(diǎn)亮?xí)r間約為0.5秒。演示本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)6） 4.4 C51構(gòu)造類型數(shù)據(jù) 4.4.1 數(shù)組數(shù)組是一組具有相同類型數(shù)據(jù)的有序集合數(shù)組可分為一維和多維，常用的是一維數(shù)組 一維數(shù)組 定義格式 數(shù)據(jù)類型 存儲(chǔ)器類型 數(shù)組名元素個(gè)數(shù) 例如：unsigned int code a10; 引用格式 數(shù)組名下標(biāo) 注意：數(shù)組下標(biāo)是從0開(kāi)始編號(hào)的

30、 數(shù)組賦值 一般在數(shù)組初始化時(shí)（即數(shù)組定義時(shí)）賦值在單片機(jī)應(yīng)用中，數(shù)組的主要功能是查表【例4-15】 循環(huán)燈電路，要求實(shí)現(xiàn)流水循環(huán)演示本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（實(shí)驗(yàn)6）花樣循環(huán)燈電路，要求按下列順序循環(huán): 全亮，全暗，并重復(fù)一次； 從上至下，每次亮2個(gè)； 從下至上，每次亮2個(gè)； 從上至下，每次亮4個(gè)，并重復(fù)一次； 從上至下，每次間隔亮2個(gè)； 每次間隔亮4個(gè)，并重復(fù)一次； 返回，不斷循環(huán)。演示本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（實(shí)驗(yàn)6）實(shí)際上是按花樣循環(huán)碼數(shù)組依次運(yùn)行4.4.2 指針 指針和指針變量 指針就是地址 變量的指針就是變量的地址 存放指針的變量稱為指針變量

31、 指針變量定義方式數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器類型 *指針存儲(chǔ)器類型 指針變量名 取地址運(yùn)算符和指針運(yùn)算符 &：取地址運(yùn)算符 例如：y=&a; *：指針運(yùn)算符 例如：z=*ap;用指針實(shí)現(xiàn)例4-15花樣循環(huán)電路演示本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真（實(shí)驗(yàn)6）說(shuō)明：本程序書中沒(méi)有4.5 C51函數(shù)函數(shù)是C程序的基本單位即C51程序主要是由函數(shù)構(gòu)成的 4.5.1 函數(shù)概述 可分為主函數(shù)main( )和普通函數(shù)一個(gè)C51源程序必須有也只能有一個(gè)main函數(shù)而且是整個(gè)程序執(zhí)行的起始點(diǎn)普通函數(shù)是被主函數(shù)調(diào)用的子函數(shù)普通函數(shù)又可分為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)和自定義函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)是由C51編譯系統(tǒng)的函數(shù)庫(kù)提供的用戶自定

32、義函數(shù)就是用戶根據(jù)自己的需要編寫的函數(shù) 函數(shù)的分類 函數(shù)的定義方式返回值類型是指本函數(shù)返回值的數(shù)據(jù)類型， 若無(wú)返回值，則成為無(wú)類型，用void表示； 若該項(xiàng)要素缺省，則C51編譯系統(tǒng)默認(rèn)為int類型。函數(shù)名除了main函數(shù)有固定名稱外， 其他函數(shù)由用戶按標(biāo)識(shí)符的規(guī)則自行命名。形式參數(shù)用變量名（標(biāo)識(shí)符）表示，沒(méi)有具體數(shù)值； 可以是一個(gè)，或多個(gè)（中間用逗號(hào)“，”分隔），或沒(méi)有形式參數(shù)。編譯屬性是指定該函數(shù)采用的存儲(chǔ)器編譯模式， 有Small、Compact和Large 3種選擇，缺省時(shí)，默認(rèn)Small模式。 中斷屬性是指明該函數(shù)是否中斷函數(shù)； 寄存器組屬性是指明該函數(shù)被調(diào)用時(shí)準(zhǔn)備采用哪組工作寄存器

33、。 局部變量是僅應(yīng)用于本函數(shù)內(nèi)的變量， 在執(zhí)行本函數(shù)時(shí)臨時(shí)開(kāi)辟存儲(chǔ)單元使用，本函數(shù)運(yùn)行結(jié)束即予釋放； 局部變量說(shuō)明是說(shuō)明該變量的數(shù)據(jù)類型、存儲(chǔ)器類型等。 不能顛倒局部變量說(shuō)明與函數(shù)體語(yǔ)句的次序，否則C51編譯器將視作出錯(cuò)。一對(duì)花括號(hào)是必須的。 4.5.2 函數(shù)的參數(shù)和返回值 函數(shù)的參數(shù)函數(shù)的參數(shù)有形式參數(shù)和實(shí)際參數(shù) 形式參數(shù)是定義函數(shù)名后面括號(hào)中的變量 實(shí)際參數(shù)是主調(diào)用函數(shù)調(diào)用被調(diào)用函數(shù)時(shí) 賦給形式參數(shù)的實(shí)際數(shù)值 形參與實(shí)參之間的傳遞是單方向的 只能是主調(diào)用函數(shù)向被調(diào)用函數(shù)傳遞 其好處是： 提高了函數(shù)的通用性與靈活性 提高80C51內(nèi)存空間的使用率 函數(shù)的返回值 功能是把程序運(yùn)行的結(jié)果返回給主

34、調(diào)用函數(shù)return 表達(dá)式；【例4-22】 根據(jù)n值計(jì)算 n例4-9已給出計(jì)算n程序，本例n不定，由外部輸入 演示本例Keil C51調(diào)試 若輸入n=100，程序運(yùn)行結(jié)果：sum=5050。 數(shù)組作為函數(shù)的形式參數(shù) 用數(shù)組作函數(shù)的參數(shù)時(shí) 并不是把數(shù)組值傳遞給形參 而是將實(shí)參數(shù)組起始地址傳遞給形參數(shù)組 使兩個(gè)數(shù)組占用同一段存儲(chǔ)單元一旦形參數(shù)組某元素值發(fā)生變化 將會(huì)導(dǎo)致實(shí)參數(shù)組相應(yīng)元素值隨之變化數(shù)組參數(shù)傳遞屬于地址傳遞 能得到多于一個(gè)的函數(shù)返回值指針變量作為函數(shù)的形式參數(shù)時(shí) 也可起到地址傳遞的作用【例4-24】 對(duì)n個(gè)數(shù)組元素（隨機(jī)輸入）從大到小排序設(shè)數(shù)組：a16=11,99,66,22,111

35、,55,0,222,44,155,77,255,133,100,88,33演示本例Keil C51調(diào)試 Serial#1窗口立刻顯示數(shù)組原始數(shù)據(jù)和排序后的數(shù)據(jù) 4.5.4 常用庫(kù)函數(shù) 庫(kù)函數(shù)是C51在庫(kù)文件中已經(jīng)定義好的函數(shù) 若需調(diào)用，應(yīng)在源程序的開(kāi)頭采用預(yù)處理指令 將有關(guān)的庫(kù)函數(shù)包含進(jìn)來(lái)格式如下： #include 常用庫(kù)函數(shù)主要有： 訪問(wèn)80C51特殊功能寄存器庫(kù)函數(shù)reg51.h 絕對(duì)地址訪問(wèn)庫(kù)函數(shù)absacc.h 內(nèi)聯(lián)函數(shù)intrins.h 輸入輸出函數(shù)stdio.h 數(shù)學(xué)函數(shù)math.h 等。書中部分習(xí)題編成的目錄（仿真文件免費(fèi)下載）80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Prot

36、eus 雙解匯編和C51兩種程序每條指令/語(yǔ)句均給出注釋編入36例Proteus仿真實(shí)驗(yàn) 第5章 中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus配套Proteus虛擬仿真36例目錄（免費(fèi)下載）對(duì)照書中程序，演示運(yùn)行理解，增強(qiáng)教學(xué)效果第5章 中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器 5.1 80C51中斷系統(tǒng)5.1.1 中斷概述 什么叫中斷？ CPU暫時(shí)中止其正在執(zhí)行的程序 轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的那個(gè)外設(shè)或事件的服務(wù)程序 等處理完畢后再返回執(zhí)行原來(lái)中止的程序 為什么要設(shè)置中斷？ 提高CPU工作效率 具有實(shí)時(shí)處理功能 具有故障處理功能 實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作 中斷源 80C51單片機(jī)的中斷源共有

37、5個(gè)中斷源 其中2個(gè)為外部中斷源，3個(gè)為內(nèi)部中斷源： ：外部中斷0，中斷請(qǐng)求信號(hào)由P3.2輸入 ：外部中斷1，中斷請(qǐng)求信號(hào)由P3.3輸入 T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0溢出中斷，對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)由P3.4輸入 T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1溢出中斷，對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)由P3.5輸入 串行中斷（包括串行接收中斷RI和串行發(fā)送中斷TI）5.1.2 中斷源和中斷控制寄存器 中斷請(qǐng)求控制寄存器 80C51涉及中斷請(qǐng)求的控制寄存器有2個(gè) 定時(shí)和外中斷用TCON，串行中斷用SCON 用于判別5個(gè)中斷源是否請(qǐng)求中斷 相應(yīng)標(biāo)志位為“1”，表示請(qǐng)求中斷 中斷允許控制寄存器IE 用于控制中斷源的開(kāi)放或關(guān)閉 可用軟件對(duì)各位分別設(shè)置 相應(yīng)標(biāo)志

38、位置“1”，開(kāi)中；清0，關(guān)中 其中EA是總控制位。EA=0，5個(gè)中斷源全部關(guān)閉 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP 可將5個(gè)中斷源劃分為兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)： 高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí) 相應(yīng)標(biāo)志位置“1”，設(shè)置為高優(yōu)先級(jí) 相應(yīng)標(biāo)志位清“0”，設(shè)置為低優(yōu)先級(jí) 高優(yōu)先級(jí)中斷可以中斷正在響應(yīng)的低優(yōu)先級(jí)中斷 同優(yōu)先級(jí)中斷不能互相中斷5.1.3 中斷處理過(guò)程 中斷處理過(guò)程大致可分為四步： 中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)和中斷返回 中斷請(qǐng)求 某中斷請(qǐng)求標(biāo)志位置“1”，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào) 中斷響應(yīng) CPU查詢（檢測(cè)）到某中斷標(biāo)志為“1”在滿足中斷響應(yīng)條件下，響應(yīng)中斷 中斷響應(yīng)操作 保護(hù)斷點(diǎn)地址； 撤除該中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志； 關(guān)閉同

39、級(jí)中斷； 將相應(yīng)中斷的入口地址送入PC； 中斷響應(yīng)條件： 該中斷已經(jīng)“開(kāi)中”； CPU此時(shí)沒(méi)有響應(yīng)同級(jí)或更高級(jí)的中斷； 當(dāng)前正處于所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期； 正在執(zhí)行的指令不是RETI或者是訪向IE、IP的指令 否則必須再另外執(zhí)行一條指令后才能響應(yīng)。圖5-2 中斷處理過(guò)程流程圖 執(zhí)行中斷服務(wù)程序 一般來(lái)說(shuō)，中斷服務(wù)程序應(yīng)包含以下幾部分： 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 執(zhí)行中斷服務(wù)程序主體，完成相應(yīng)操作 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)80C51五個(gè)中斷源的中斷入口地址如下： INT0：0003H T0：000BH INT1：0013H T1：001BH 串行口：0023H 中斷返回 在中斷服務(wù)程序最后，必須安排一條中斷返回指令RET

40、I 當(dāng)CPU執(zhí)行RETI指令后，自動(dòng)完成下列操作： 恢復(fù)斷點(diǎn)地址。 開(kāi)放同級(jí)中斷，以便允許同級(jí)中斷源請(qǐng)求中斷。中斷系統(tǒng)的應(yīng)用主要是編制應(yīng)用程序編制應(yīng)用程序包括兩大部分內(nèi)容：第一部分是中斷初始化；第二部分是中斷服務(wù)程序5.1.4 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 設(shè)置堆棧指針SP 定義中斷優(yōu)先級(jí) 定義外中斷觸發(fā)方式 一般應(yīng)定義邊沿觸發(fā)方式為宜 若外中斷信號(hào)無(wú)法適用邊沿觸發(fā)方式 必須采用電平觸發(fā)方式時(shí) 應(yīng)在硬件電路上和中斷服務(wù)程序中 采取撤除中斷請(qǐng)求信號(hào)的措施 開(kāi)放中斷 除上述中斷初始化操作外,還應(yīng)安排好 等待中斷或中斷發(fā)生前主程序應(yīng)完成的操作內(nèi)容 中斷初始化 在中斷服務(wù)入口地址設(shè)置一條跳轉(zhuǎn)指令 轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序

41、的實(shí)際入口處 根據(jù)需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) C51程序，由編譯器自動(dòng)完成保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷源請(qǐng)求中斷服務(wù)要求的操作 這是中斷服務(wù)程序的主體 若是外中斷電平觸發(fā)方式，應(yīng)有中斷信號(hào)撤除操作 若是串行收發(fā)中斷，應(yīng)有對(duì)RI、TI清0指令 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 中斷返回，最后一條指令必須是RETI 中斷服務(wù)子程序中斷服務(wù)程序以C51子函數(shù)的形式出現(xiàn)，其格式如下： void 函數(shù)名( ) interrupt n using m 中斷函數(shù)體語(yǔ)句; 中斷函數(shù)無(wú)返回值，也不帶參數(shù) interrupt是C51關(guān)鍵字，表示該函數(shù)是一個(gè)中斷服務(wù)子函數(shù) n=04（常正整數(shù)），對(duì)應(yīng)中斷源編號(hào) 中斷C51編程 using是C51關(guān)鍵字，用于

42、中斷函數(shù)內(nèi)選擇工作寄存器組 m=03（常正整數(shù)），對(duì)應(yīng)工作寄存器區(qū)編號(hào) using m缺省時(shí)，不進(jìn)行工作寄存器組切換 但所有在中斷函數(shù)內(nèi)用到的工作寄存器將被壓棧保護(hù)。 中斷函數(shù)不能被非中斷調(diào)用 允許在中斷函數(shù)中調(diào)用其他子函數(shù) 但被調(diào)用子函數(shù)使用的工作寄存器組 必須與中斷函數(shù)使用的工作寄存器組相同、 中斷系統(tǒng)應(yīng)用舉例【例5-1】 出租車計(jì)價(jià)器計(jì)程方法是 車輪每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖， 從外中斷INT0（P3.2）引腳輸入。 行駛里程為: 輪胎周長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)設(shè)輪胎周長(zhǎng)為2m， 試實(shí)時(shí)計(jì)算出租車行駛里程（單位米）。演示Proteus仿真（見(jiàn)練習(xí)12）5.2 80C51定時(shí)/計(jì)數(shù)器 5.2.1 定時(shí)/計(jì)

43、數(shù)器概述80C51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1 其核心是計(jì)數(shù)器，基本功能是加1 對(duì)外部事件脈沖（下降沿）計(jì)數(shù)，是計(jì)數(shù)器 對(duì)片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù)，是定時(shí)器 片內(nèi)機(jī)周脈沖頻率是固定的，是fOSC的1/12 若fOSC = 12MHZ，1機(jī)周為1s 若fOSC = 6MHZ，1機(jī)周為2s。計(jì)數(shù)器由二個(gè)8位計(jì)數(shù)器組成，合起來(lái)是16位計(jì)數(shù)器 TH0/TH1是高8位，TL0/TL1是低8位 作計(jì)數(shù)器時(shí)，外部事件脈沖必須從規(guī)定的引腳輸入 T0的外部事件脈沖應(yīng)從P3.4引腳輸入 T1的外部事件脈沖應(yīng)從P3.5引腳輸入 且外部脈沖的最高頻率不能超過(guò)時(shí)鐘頻率的1/245.2.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制寄存器80

44、C51定時(shí)/計(jì)數(shù)器是可編程的通過(guò)TCON和TMOD的狀態(tài)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCONTCON已在5.1.2節(jié)中介紹，其中 低4位用于外中斷控制，高4位用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制 TF1/TF0為定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1/T0中斷請(qǐng)求標(biāo)志 TR1/TR0為定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1/T0運(yùn)行控制位 TR1/TR0=1，T1/T0運(yùn)行；TR1/TR0=0，T1/T0停運(yùn)行表5-6 TCON的結(jié)構(gòu)和各位名稱、位地址 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式控制寄存器TMOD 用于設(shè)定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 低4位用于控制T0，高4位用于控制T1表5-7 TMOD的結(jié)構(gòu)和各位名稱、功能 表5-8 M1M0的4種工作方式 M1M0：

45、工作方式選擇位，可選擇4種工作方式 方式0：13位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值213 =8192方式1：16位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值216 =65536方式2：8位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值28 =256，定時(shí)初值可自動(dòng)恢復(fù)方式3：2個(gè)8位計(jì)數(shù)器，僅適用于T0，T1無(wú)方式3 常用作串行口波特率發(fā)生器 C/T：計(jì)數(shù)/定時(shí)方式選擇位C/T= 1，為計(jì)數(shù)工作方式對(duì)P3.4/ P3.5引腳輸入的外部事件脈沖計(jì)數(shù)，負(fù)跳變脈沖有效C/T= 0，為定時(shí)工作方式，對(duì)片內(nèi)機(jī)周脈沖計(jì)數(shù) GATE 門控位GATE=0，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行只受TR0/TR1的控制GATE=1，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行同時(shí)受TR0/TR1和 外中斷輸入信號(hào)（INT

46、0/INT1）的雙重控制 只有當(dāng)INT0/INT1=1 ，且TR0/TR1=1時(shí) T0/T1才能開(kāi)始運(yùn)行 運(yùn)行后，若出現(xiàn)INT0/INT1=0，T0/T1立即停止運(yùn)行5.2.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 合理選擇定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式 計(jì)算定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)初值 T初值 = 2N -定時(shí)時(shí)間/機(jī)周時(shí)間 方式0，N = 13； 方式1，N = 16； 方式2、3，N = 8 機(jī)周時(shí)間與主振頻率有關(guān)，機(jī)器周期是時(shí)鐘周期的12倍 編制應(yīng)用程序 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化，包括定義TMOD， 寫入定時(shí)初值，設(shè)置中斷系統(tǒng)，啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器運(yùn)行等 正確編制定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)程序 應(yīng)用步驟 應(yīng)用舉例【例5-3】 已知fO

47、SC=12MHz，要求在P1.0引腳輸出周期為400s的 脈沖方波，試分別用T1工作方式1、方式2編制程序。解： 工作方式1設(shè)置TMOD 計(jì)算定時(shí)初值 T1初值=216200s/1s =65536200=65336=FF38H 工作方式2 設(shè)置TMOD：M1M0=10，因此，TMOD=20H 定時(shí)初值：T1初值=28 -200s/1s=38H，因此，TH1=TL1=38H 主程序只需修改TMOD、TH1、TL1賦值數(shù)據(jù) 中斷服務(wù)子程序只需刪除T1重置初值指令（語(yǔ)句） 其余全部相同 方式2與方式1相比，優(yōu)點(diǎn)是定時(shí)初值不需重裝Keil C調(diào)試和Proteus 虛擬仿真見(jiàn)實(shí)驗(yàn)8。書中部分習(xí)題編成的目

48、錄（仿真文件免費(fèi)下載）80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus 雙解匯編和C51兩種程序每條指令/語(yǔ)句均給出注釋編入36例Proteus仿真實(shí)驗(yàn) 第6章 80C51并行擴(kuò)展 80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus配套Proteus虛擬仿真36例目錄（免費(fèi)下載）對(duì)照書中程序，演示運(yùn)行理解，增強(qiáng)教學(xué)效果第6章 80C51并行擴(kuò)展80C51系列單片機(jī)有很強(qiáng)的外部擴(kuò)展能力外部擴(kuò)展可分為并行擴(kuò)展和串行擴(kuò)展兩大形式 早期的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)以采用并行擴(kuò)展為多 近期的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)以采用串行擴(kuò)展為多外部擴(kuò)展器件可有ROM、RAM、I/O口和其他一些功能器件 擴(kuò)展器件大多是一些常

49、規(guī)芯片，有典型的擴(kuò)展應(yīng)用電路用戶很容易根據(jù)規(guī)范化電路來(lái)構(gòu)成能滿足要求的應(yīng)用系統(tǒng) 6.1 并行擴(kuò)展慨述數(shù)據(jù)傳送:由數(shù)據(jù)線DB（D0D7）完成；交互握手:由控制線CB（PSEN、WR、RD、ALE、EA）完成。單元尋址:由地址線AB（A0A15）完成；6.1.1 并行擴(kuò)展連結(jié)方式 并行擴(kuò)展總線組成 地址總線（AB）：A0A15，共16位 低8位地址線由P0口提供，鎖存器鎖存后輸出 高8位地址線由P2口提供 數(shù)據(jù)總線（DB）：由P0口提供，寬度8位 控制總線（CB） ALE：用于鎖存P0口輸出的低8位地址信號(hào) 與地址鎖存器門控端G連接。 PSEN：用于外ROM讀選通控制 與外ROM輸出允許端OE連接

50、。 EA：用于選擇讀內(nèi)/外ROM EA=1，讀內(nèi)ROM；當(dāng)EA=0，讀外ROM。 RD：用于讀外RAM選通，與外RAM讀允許端OE連接。 WR：用于寫外RAM選通，與外RAM寫允許端WE連接。 P2.x：用于片選控制，一般由P2口高位地址線擔(dān)任 與擴(kuò)展器件片選端CE連接。低位地址線A0A10實(shí)現(xiàn)片內(nèi)尋址。高位地址線A11A13實(shí)現(xiàn)片選（A11A13中只允許有一根為低電平，另二根必須為高電平，否則出錯(cuò)）。無(wú)關(guān)位A14、A15可任取，一般取“1”。 線選法缺點(diǎn)：芯片地址空間不連續(xù)； 存在地址重疊現(xiàn)象。線選法優(yōu)點(diǎn)：連接簡(jiǎn)單；適用于擴(kuò)展存儲(chǔ)容量較小的場(chǎng)合。存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)單元的子地址，由與存儲(chǔ)器地址線直接

51、連接的低位地址線確定；存儲(chǔ)器的芯片地址由高位地址線產(chǎn)生的片選信號(hào)確定。6.1.2 并行擴(kuò)展尋址方式 表6-1 線選法三片存儲(chǔ)器芯片地址分配表 通過(guò)譯碼器將高位地址線譯碼轉(zhuǎn)換為片選信號(hào) 2條地址線能譯成4種片選信號(hào)，對(duì)應(yīng)的譯碼芯片為74139（雙2-4譯碼器） 3條地址線能譯成8種片選信號(hào)，對(duì)應(yīng)的譯碼芯片為74138（3-8譯碼器） 4條地址線能譯成16種片選信號(hào)，所對(duì)應(yīng)的譯碼芯片為74154（4-16譯碼器）74138 簡(jiǎn)介：C、B、A為地址線輸入端，C是高位 Y0、Y1、Y2、Y7為譯碼狀態(tài)信號(hào)輸出端 8種狀態(tài)中只會(huì)有一種有效，取決于CBA編碼 G1、G2A、G2B為控制端，同時(shí)有效時(shí)，74

52、138被選通工作 譯碼法圖6-3 74138引腳圖 表6-2 74138真值表 圖6-4 用全譯碼方式實(shí)現(xiàn)片選 6.2 并行擴(kuò)展外ROM 地址線： 低8位地址：由80C51 P0.0P0.7與74373 D0D7連接，ALE有效時(shí)， 74373鎖存該低8位地址，并從Q0Q7輸出，與EPROM芯片低8位地址A0A7相接。 高位地址： 視EPROM芯片容量大小。2764需5位，P2.0P2.4與2764 A8A12相連； 27128需6位，P2.0P2.5與27128 A8A13相連。 數(shù)據(jù)線：由80C51地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線P0.0P0.7直接與EPROM數(shù)據(jù)線D0D7相連。 輸出允許：EPROM

53、的輸出允許端 直接與80C51 相連，80C51的 信號(hào) 正好用于控制EPROM 端。 ：有內(nèi)ROM并且使用時(shí)， 接VCC；無(wú)內(nèi)ROM或僅使用外ROM時(shí)， 接地。 控制線： ALE：80C51 ALE端與74373門控端G相連，專用于鎖存低8位地址。 片選端：由于只擴(kuò)展一片EPROM，因此一般不用片選，EPROM片選端 直接接地。圖6-5 2764與80C51典型連接電路圖6-6 27128與80C51典型連接電路 地址線、數(shù)據(jù)線仍按80C51一般擴(kuò)展ROM時(shí)方式連接， 高位地址線視RAM芯片容量，6116需3根，6264需5根。 片選線一般由80C51高位地址線控制，并決定RAM的口地址。

54、6264有2個(gè)片選端只須用其一個(gè)，一般用 ，CE2直接接VCC。 按圖7-5，6116的地址范圍是7800H7FFFH； 按圖7-6，6264的地址范圍是6000H7FFFH（無(wú)關(guān)位為1）。 讀寫控制線由80C51的 、 分別與RAM芯片的 、 相接。 6.3 并行擴(kuò)展外RAM 圖6-7 6116與80C51典型連接電路圖6-8 6264與80C51典型連接電路并行擴(kuò)展I/O口可分為可編程和不可編程兩大類。不可編程是指不能用軟件對(duì)其I/O功能進(jìn)行設(shè)置、編輯，功能固定；可編程是指通過(guò)編程對(duì)其I/O功能進(jìn)行設(shè)置、編輯和硬件功能的應(yīng)用發(fā)揮。 擴(kuò)展I/O口不可編程芯片主要有74LS、74HC系列芯片和

55、CMOS 4000系列芯片。74LS系列輸出驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、速度快；CMOS 4000系列輸入阻抗高、微功耗。74HC系列是一種高速HCMOS芯片，其引腳和輸入輸出電平與74LS兼容，輸出驅(qū)動(dòng)能力和速度與74LS系列相當(dāng)，是目前較為常用的I/O口擴(kuò)展芯片。 擴(kuò)展I/O口可分為擴(kuò)展輸入口和輸出口。由于通常通過(guò)P0口擴(kuò)展，而P0口要分時(shí)傳送低8位地址和輸入輸出數(shù)據(jù)，因此構(gòu)成輸出口時(shí)，接口芯片應(yīng)具有片選和鎖存功能；構(gòu)成輸入口時(shí)，接口芯片應(yīng)具有三態(tài)緩沖和鎖存功能。6.4 并行擴(kuò)展I/O口擴(kuò)展輸入口的74系列芯片有很多，以74373最為方便和常用。 表6-4 74373功能表 圖6-10 74373引腳圖圖

56、6-11 74373擴(kuò)展輸入口 6.4.1 用74系列芯片并行擴(kuò)展輸入口【例6-2】 按圖6-11電路，試編制程序，從373外部每隔0.5秒讀入一個(gè)數(shù)據(jù)，共16個(gè)數(shù)據(jù)，存入以30H為首址的內(nèi)RAM。擴(kuò)展輸出口的典型常用芯片以74377最為方便。 圖6-12 74377引腳圖 表6-5 74377功能表 圖6-13 74377擴(kuò)展輸出口6.4.2 用74系列芯片并行擴(kuò)展輸出口【例6-3】 按圖6-13電路，試編制程序，每隔0.5秒，從74377依次輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，共16個(gè)，輸出數(shù)據(jù)存在以TAB為首址的ROM中。書中部分習(xí)題編成的目錄（仿真文件免費(fèi)下載）80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Pr

57、oteus 雙解匯編和C51兩種程序每條指令/語(yǔ)句均給出注釋編入36例Proteus仿真實(shí)驗(yàn) 第7章 80C51串行口及串行擴(kuò)展 80C51單片機(jī)實(shí)用教程基于Keil C和Proteus配套Proteus虛擬仿真36例目錄（免費(fèi)下載）對(duì)照書中程序，演示運(yùn)行理解，增強(qiáng)教學(xué)效果第7章 80C51串行口及串行擴(kuò)展7.1 80C51串行口80C51系列單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口 既可實(shí)現(xiàn)串行異步通信，又可作為同步移位寄存器使用7.1.1 串行通信概述 串行通信只需要一到兩根數(shù)據(jù)線，長(zhǎng)距離傳送時(shí)，比較經(jīng)濟(jì)，但由于每次只能傳送一位數(shù)據(jù)，傳送速度較慢，隨著通信信號(hào)頻率的提高，傳送速度較慢的矛盾已逐漸緩解。

58、7.1.2 串行口特殊功能寄存器發(fā)送時(shí)，只需將發(fā)送數(shù)據(jù)輸入SBUF CPU將自動(dòng)啟動(dòng)和完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送 接收時(shí)，CPU將自動(dòng)把接收到的數(shù)據(jù)存入SBUF 用戶只需從SBUF中讀出接收數(shù)據(jù) 串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF SM0 SM1：串行口工作方式選擇位 SM2：多機(jī)通信控制位 REN：允許接收控制位：REN=0，禁止接收；REN=1，允許接收 TB8：方式2和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù) 在多機(jī)通信中，TB8=0表示數(shù)據(jù)，TB8=1表示地址 TB8還可用于奇偶校驗(yàn)位 RB8：方式2和方式3中要接收的第9位數(shù)據(jù) TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。TI=1，表示幀發(fā)送結(jié)束，TI位必須由軟件清0 RI：接收中斷標(biāo)志。R

59、I=1，表示幀接收結(jié)束，RI位也必須由軟件清0 串行控制寄存器SCON表7-1 SCON的結(jié)構(gòu)和各位名稱、位地址 表7-2 串行口工作方式 7.1.3 串行工作方式1串行工作方式0使用方式0可通過(guò)外接移位寄存器將串行輸入輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行輸入輸出數(shù)據(jù)。 圖7-6 74HC164引腳圖電路表7-4 74HC164功能表 80C51串行發(fā)送是低位在前高位在后，而移位寄存器的移位秩序是從Q0Q7。最終的結(jié)果是80C51 SBUF中的D0D7置于移位寄存器的Q7Q0，位秩序相反。 數(shù)據(jù)發(fā)送 與具有“串入并出”功能的移位寄存器配合 例如74HC164、74HC595或CC4094等 就可以將串行口變?yōu)椴?/p>

60、行輸出口使用 【例7-1】 已知74HC164串入并出電路如圖7-10所示， fOSC=12MHz，要求每隔0.5秒，按下列順序亮燈，不斷循環(huán)。 全亮，全暗，并重復(fù)一次； 從右至左，每次亮2個(gè)； 從左至右，每次亮2個(gè)； 從右至左，每次亮4個(gè)，并重復(fù)一次； 從右至左，每次間隔亮2個(gè)； 每次間隔亮4個(gè)，并重復(fù)一次； 返回，不斷循環(huán)。圖7-10 74LS164串入并出電路 本例Keil C51調(diào)試和Proteus仿真見(jiàn)實(shí)驗(yàn)13 數(shù)據(jù)接收與具有“并入串出”功能的移位寄存器配合例如74HC165或CC4014、 CC4021等就可以將串行口變?yōu)椴⑿休斎肟谑褂?圖7-8 74HC165引腳圖表7-6 74