復(fù)習(xí)單片機(jī)原理與應(yīng)用-汪霖

汪霖西北大學(xué)信息學(xué)院Email:wanglin@單片機(jī)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)第四章80C51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)第五章80C51單片機(jī)的中斷和定時(shí)1復(fù)習(xí)第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展第七章單片機(jī)并行IO擴(kuò)展第八章單片機(jī)串行通信第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展第十章單片機(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口2第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1二進(jìn)制數(shù)及其在計(jì)算機(jī)中的使用1.2二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算1.3供程序設(shè)計(jì)使用的其他進(jìn)制數(shù)1.4

計(jì)算機(jī)中使用的編碼1.5

微型計(jì)算機(jī)概述3常用數(shù)制（十進(jìn)制/二進(jìn)制/十六進(jìn)制）及其相互轉(zhuǎn)換符號(hào)數(shù)/無符號(hào)數(shù)，原碼/反碼/補(bǔ)碼二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算（加/減/乘/除）和邏輯運(yùn)算（或/與/非/異或）計(jì)算機(jī)中使用的編碼：BCD碼/ASCII碼第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)4常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)制符號(hào)集基數(shù)及規(guī)則一般表達(dá)式十進(jìn)制ND{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}10（逢十進(jìn)一）二進(jìn)制NB{0，1}2（逢二進(jìn)一）十六進(jìn)制NH{0~9,A,B,C,D,E,F}16（逢十六進(jìn)一）5不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換6

二進(jìn)制/十六進(jìn)制→十進(jìn)制規(guī)則：先按權(quán)展開后，再按照十進(jìn)制運(yùn)算法則求和

二進(jìn)制→十六進(jìn)制（十六進(jìn)制→二進(jìn)制）規(guī)則：24=16，4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)7十進(jìn)制→二進(jìn)制/十六進(jìn)制（1）整數(shù)轉(zhuǎn)換法：“除基取余”，將十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)（2或16），直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。25=11001B將25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將156轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)156=9CH第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)8十進(jìn)制→二進(jìn)制/十六進(jìn)制（2）小數(shù)轉(zhuǎn)換法：“乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)（2或16）乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。將0.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將0.359375轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)0.625=0.101B0.359375=0.5CH第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)帶符號(hào)數(shù)的表示方法9

機(jī)器中，數(shù)的符號(hào)用“0”、“1”表示。最高位作符號(hào)位，“0”表示“+”，“1”表示“-”。在計(jì)算機(jī)中，所有有符號(hào)數(shù)都是以補(bǔ)碼形式存放的。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

無符號(hào)的8位二進(jìn)制數(shù)沒有符號(hào)位,從D7~D0皆為數(shù)值位,所以8位無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的表示范圍是0~+255。無符號(hào)數(shù)的表示方法原碼、反碼和補(bǔ)碼第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)表示方法符號(hào)數(shù)（最高位）數(shù)值位表示范圍（8位）正數(shù)負(fù)數(shù)正數(shù)負(fù)數(shù)原碼01與真值數(shù)值位相同與真值數(shù)值位相同－127~+127反碼原碼數(shù)值位逐位求反－127~+127補(bǔ)碼原碼數(shù)值求反加1－128~+12710二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算

加法、減法、乘法、除法

11第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)二進(jìn)制邏輯運(yùn)算

邏輯“或”運(yùn)算

邏輯“與”運(yùn)算

邏輯“非”運(yùn)算

邏輯“異或”運(yùn)算上述二進(jìn)制邏輯運(yùn)算均可按位進(jìn)行，不同位之間不發(fā)生任何聯(lián)系。BCD碼（二-十進(jìn)制編碼）12

BCD（BinaryCodedDecimal）碼是一種二進(jìn)制形式的十進(jìn)制碼，它用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)，最常用的是8421BCD碼。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ASCII碼美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（ASCII碼）由7位二進(jìn)制數(shù)碼構(gòu)成，共有128個(gè)字符，它主要用于微機(jī)與外設(shè)通信?！癆”=41H“0”=30H“a”=61H第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1單片機(jī)的概念2.280C51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳2.380C51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器2.480C51單片機(jī)的并行I/O口2.580C51單片機(jī)的時(shí)鐘與定時(shí)2.6

80C51單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位2.7

單片機(jī)低功耗工作模式1380C51邏輯結(jié)構(gòu)80C51的信號(hào)引腳及功能內(nèi)部存儲(chǔ)器：RAM/ROM并行I/O口（P0~P3）時(shí)鐘電路和定時(shí)單位復(fù)位方式和復(fù)位電路低功耗工作模式：待機(jī)模式、掉電模式14第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)80C51單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)15運(yùn)算電路控制電路控制電路內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)16第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

CPU：運(yùn)算電路、控制電路

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（256B）：低128位（寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、用戶RAM區(qū)）+高128位（專用寄存器區(qū)）

內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（4KB）

定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（2個(gè)16位）：工作方式

并行I/O口（4個(gè)）：P0~P3

串行口（1個(gè)）：工作方式

中斷控制電路：5個(gè)中斷源、中斷優(yōu)先級(jí)、中斷嵌套

時(shí)鐘電路、位處理器

內(nèi)部總線：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線80C51單片機(jī)的引腳及其功能1780C51芯片引腳及芯片邏輯符號(hào)（40腳DIP封裝）第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)控制信號(hào)名稱功能描述RST復(fù)位信號(hào)用于單片機(jī)的復(fù)位操作ALE地址鎖存控制信號(hào)作為地址鎖存的選通信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低8位地址鎖存PSEN外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)=0：外部ROM讀操作EA訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)=0：外部ROM=1：內(nèi)部(0~4KB)外部RD外部RAM讀選通=0：讀外部RAMWR外部RAM寫選通=0：寫入外部RAM80C51單片機(jī)的控制信號(hào)1819單片程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展存儲(chǔ)器擴(kuò)展：地址線、數(shù)據(jù)線和控制信號(hào)線連接存儲(chǔ)單元地址分析：8000H~87FFH（P2.6~P2.3均為0）P2.6~P2.3從0000~1111，則2716對(duì)應(yīng)著16個(gè)地址區(qū)間線選法存在地址重疊問題第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)20數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展連接6116：2KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)WE：寫選通信號(hào)第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)80C51存儲(chǔ)器配置2180C51程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置圖第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元區(qū)2280C51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置圖

通用寄存器區(qū)4組，每組8個(gè)寄存器（R7~R0）

位尋址區(qū)

用戶RAM區(qū)

供用戶使用的一般RAM區(qū)，共80個(gè)單元。一般應(yīng)用中常把堆棧開辟在此區(qū)中。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元區(qū)23

高128單元區(qū)供專用寄存器SFR使用，單元地址為80H~0FFH，用于存放相應(yīng)功能部件的控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)等。80C51共有21個(gè)專用寄存器。

累加器A（E0H）：8位寄存器，最常用的專用寄存器B寄存器（F0H）8位寄存器，主要用于乘除運(yùn)算；也可作為一般的數(shù)據(jù)寄存器使用。例如：（1）乘運(yùn)算（MULAB）：A與B相乘，高字節(jié)放在B中，低字節(jié)放在A中；（2）除運(yùn)算（DIVAB）：A除以B，商放在A中，余數(shù)放在B中。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)24

程序狀態(tài)字PSW（D0H）位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0RS1RS0OV/P定義進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位用戶標(biāo)志通用寄存器組選擇位溢出標(biāo)志奇偶用于寄存指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。PSW的各位定義如下：

數(shù)據(jù)指針DPTR（83H:82H）16位寄存器，在訪問外部64K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作地址指針用。DPH和DPL分別為DPTR的高8位和低8位字節(jié)。例：假定(A)=80H，執(zhí)行指令“ADDA,#0F3H”后，(CY)=?(AC)=?(OV)=?(P)=?第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)堆棧操作25

堆棧的功能堆棧主要是為子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)立的，對(duì)應(yīng)有兩項(xiàng)功能：保護(hù)斷點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)場。

堆棧的特點(diǎn)：后進(jìn)先出

堆棧的定義及初始化堆棧指示器SP是一個(gè)8位寄存器，用來指示堆棧頂部在內(nèi)部RAM中的位置。系統(tǒng)復(fù)位后，SP的初始值為07H，使得堆棧實(shí)際上是從08H開始的。但08H~1FH隸屬1~3通用寄存器區(qū)，因此必須對(duì)堆棧指針SP進(jìn)行初始化，一般設(shè)在30H—1FH之間較為適宜。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)26

堆棧類型及使用方式兩種類型：向上生長型和向下生長型。80C51使用向上生長型堆棧。進(jìn)棧操作：先SP加1，后寫入數(shù)據(jù)；出棧操作：先讀出數(shù)據(jù)，后SP減1。

堆棧使用方式：自動(dòng)方式和指令方式。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器27

功能：用于存放編好的程序和表格常數(shù)。

如何工作：程序計(jì)數(shù)器（PC），也叫PC指針，是取指地址。上電復(fù)位后PC內(nèi)容為0000H，即從0000H地址的指令順序執(zhí)行，最大為FFFFH，所以程序空間為64K。

程序存儲(chǔ)器配置：64K空間分為片內(nèi)ROM和片外ROM，但統(tǒng)一編址。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)并行口的分工80C51單片機(jī)共有4個(gè)8位雙向并行輸入/輸出（I/O）口，分別為：P0、P1、P2、P3。這4個(gè)口可以并行輸入或輸出8位數(shù)據(jù)；也可以按位使用，即每一根輸入/輸出線都能獨(dú)立的用作輸入或輸出。

P0口：分時(shí)送出8位數(shù)據(jù)和低八位地址、I/O口28

P1口：I/O口

P2口：高八位地址、I/O口

P3口：I/O口、第二功能輸入輸出第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)時(shí)鐘電路

為保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)必須有時(shí)鐘信號(hào)，以使其系統(tǒng)在時(shí)鐘信號(hào)的控制下按時(shí)序協(xié)調(diào)工作。時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘電路產(chǎn)生，其中時(shí)鐘電路由振蕩電路和分頻電路兩部分所組成。29

振蕩電路

石英晶體作為感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)30

分頻電路振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)并不直接為單片機(jī)所用，而要進(jìn)行分頻，以得到單片機(jī)各種相關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)。

時(shí)鐘信號(hào)；ALE；機(jī)器周期信號(hào)第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)定時(shí)單位31拍節(jié)與狀態(tài)將振蕩脈沖的周期定義為拍節(jié)（Ｐ）；將振蕩脈沖經(jīng)二分頻后的單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)的周期定義為狀態(tài)（Ｓ）。1S=2P機(jī)器周期規(guī)定一個(gè)機(jī)器周期的寬度為6個(gè)狀態(tài)，S1~S6。指令周期執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，可包含1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)機(jī)器周期。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)復(fù)位方式32復(fù)位是單片機(jī)的硬件初始化操作，經(jīng)復(fù)位操作后，單片機(jī)系統(tǒng)才能開始正常工作。當(dāng)復(fù)位信號(hào)引腳RST保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平輸入時(shí)，就可完成復(fù)位操作。加電復(fù)位開機(jī)加電時(shí)，通過專用的復(fù)位電路自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。手動(dòng)復(fù)位若單片機(jī)遇到死機(jī)、死循環(huán)或程序“跑飛”等情況時(shí)，通過手動(dòng)按鍵操作，使專用的復(fù)位電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)80C51基本復(fù)位電路33上電復(fù)位：通過電容充電來實(shí)現(xiàn)按鍵電平復(fù)位：復(fù)位端經(jīng)R1電阻與Vcc接通按鍵脈沖復(fù)位：RC微分電路產(chǎn)生正脈沖第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)待機(jī)和掉電方式控制電路與門待機(jī)模式（IdleMode）34如何設(shè)置待機(jī)模式？電源控制寄存器PCON使用指令將電源控制寄存器PCON的IDL位（PCON.0）置1，80C51單片機(jī)就進(jìn)入待機(jī)模式。

進(jìn)入待機(jī)模式指令：MOVPCON#01H;IDL←1第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)35待機(jī)模式主要特點(diǎn)（1）片內(nèi)振蕩器仍振蕩，但不向CPU提供時(shí)鐘；（2）工作電流降低；（3）與CPU有關(guān)的如SP、PC、PSW、ACC以及全部通用寄存器也都被“凍結(jié)”在原狀態(tài)。如何退出待機(jī)模式？（1）中斷——結(jié)束待機(jī)，IDL自動(dòng)被硬件清除（2）復(fù)位——使RST保持兩個(gè)機(jī)器周期，“復(fù)位”也自動(dòng)清除IDL第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)掉電模式（PowerDownMode）36如何設(shè)置掉電模式？掉電模式主要特點(diǎn)（1）片內(nèi)振蕩器停振，單片機(jī)停止工作；（2）工作電流大大降低；（3）內(nèi)部RAM單元的內(nèi)容被保存。

PCON寄存器中的PD位置1，則進(jìn)入掉電模式。

進(jìn)入掉電模式指令：MOVPCON#02H;PD←1如何退出掉電模式？

只能通過硬件復(fù)位來退出掉電模式，并將重新定義所有的SFR，但不改變片內(nèi)RAM的值。第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)3.1單片機(jī)指令系統(tǒng)概述3.280C51單片機(jī)指令尋址方式3.380C51單片機(jī)指令分類介紹3780C51單片機(jī)的7種尋址方式80C51指令系統(tǒng)中各指令的格式及功能38第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)指令格式39標(biāo)號(hào)：程序員根據(jù)編程需要給指令設(shè)定的符號(hào)地址[標(biāo)號(hào):]操作碼

[目的操作數(shù)][,源操作數(shù)][;注釋]例：LOOP：MOVA，#40H；取參數(shù)操作碼：表示指令的操作種類，如MOV為數(shù)據(jù)傳送操作操作數(shù)：參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的有效地址注釋：對(duì)指令的解釋說明，用以提高程序的可讀性無操作數(shù)項(xiàng)：操作數(shù)隱含在操作碼中，如RET指令1個(gè)操作數(shù)：如INCA2個(gè)操作數(shù)：如MOVA，#00H3個(gè)操作數(shù)：如CJNEA，#00H，rel第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)80C51的7種尋址方式40第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)寄存器尋址方式41特點(diǎn)：操作數(shù)在寄存器中，由指令指出的某個(gè)寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)；尋址范圍：四組通用寄存器Rn（R0～R7）、部分專用寄存器（A，B，DPTR，CY）。例：INCR3;R3←(R3)+1第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)直接尋址方式42特點(diǎn)：指令中操作數(shù)直接以存儲(chǔ)單元地址的形式給出，該地址指出操作數(shù)所在的字節(jié)單元地址或位地址；尋址范圍：片內(nèi)RAM區(qū)（低128字節(jié)）、專用寄存器。例：MOVA,70H

;A←(70H)第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)寄存器間接尋址方式43特點(diǎn)：指令給出的寄存器中存放的是操作數(shù)據(jù)的單元地址，寄存器前邊必須加前綴符號(hào)“@”；尋址范圍：內(nèi)部RAM低128B（R0或R1）；外部RAM（DPTR）；外部低256單元RAM（DPTR或R0或R1）例：MOVA,@R0;A←((R0))第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)立即尋址方式44特點(diǎn)：操作數(shù)在指令中直接給出，該操作數(shù)是8位立即數(shù)（#data）或16位立即數(shù)（#data16），在立即數(shù)前面加“#”標(biāo)志。例：MOVA,#20H

;A←20H第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)變址尋址方式45特點(diǎn)：操作數(shù)存放在變址寄存器（累加器A）和基址寄存器（DPTR或PC）相加形成的16位地址單元中；尋址范圍：程序存儲(chǔ)器（64K）例：MOVCA,@A+DPTR;A←((A)+(DPTR))第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)位尋址方式46特點(diǎn)：操作數(shù)為一個(gè)可單獨(dú)尋址的位地址；尋址范圍：片內(nèi)RAM低128B中位尋址區(qū)（20H~2FH，位地址為00H~7FH）、部分SFR（共83位可位尋址）。例：MOVC，P1.0

;進(jìn)位位CY←(P1.0)第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)相對(duì)尋址方式47特點(diǎn)：目的地址=轉(zhuǎn)移指令地址+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)+地址偏移量（rel）；尋址范圍：只能對(duì)程序存儲(chǔ)器ROM進(jìn)行尋址，rel由帶符號(hào)的8位二進(jìn)制補(bǔ)碼（-128~+127）表示。例：JZrel;累加器判零轉(zhuǎn)移：若(A)=0，跳轉(zhuǎn)；否則，不跳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移指令地址：1000H轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)：2（JZ）地址偏移量：75H目的地址：1000H+2H+75H=1077H第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)4880C51指令分類（按功能分）數(shù)據(jù)傳送類（29條）：MOV，MOVX，MOVC，XCH/XCHD/SWAP，PUSH/POP算術(shù)運(yùn)算類（24條）：ADD，ADDC，SUBB，INC，DEC，MUL/DIV，DA邏輯運(yùn)算及移位類（24條）：ANL，ORL，XRL，CLR/CPL，RL/RR/RLC/RRC控制轉(zhuǎn)移類（17條）：LJMP/AJMP/SJMP/JMP，JZ/CJNE/DJNZ，ACALL/LCALL/RET/RETI，NOP位操作類（17條）：MOV，SETB/CLR，ANL/ORL/CPL，JC/JNC/JB/JNB/JBC第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)49數(shù)據(jù)傳送類指令助記符：MOV，MOVX，MOVC，XCH/XCHD/SWAP，PUSH/POP指令格式：助記符<目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>源操作數(shù)尋址方式（5種）：立即尋址，直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址目的操作數(shù)尋址方式（3種）：寄存器尋址，寄存器間接尋址，直接尋址對(duì)標(biāo)志位影響：除了目的操作數(shù)為ACC的指令影響奇偶標(biāo)志P外，一般不影響標(biāo)志位第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)50MOV/MOVX/MOVC指令MOV指令用于訪問片內(nèi)RAM和SFR

MOVX指令用于訪問片外RAM和外部I/OMOVC指令用于讀取ROM中的常數(shù)例：把內(nèi)（外）部RAM中起始地址為data，長度為N的數(shù)據(jù)串傳送到內(nèi)（外）部RAM以buffer為首地址的區(qū)域。如何編程實(shí)現(xiàn)？第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)51堆棧操作指令進(jìn)棧指令，將內(nèi)部RAM單元內(nèi)容送入棧頂單元PUSHdirect;SP←(SP)+l，(SP)←(direct)出棧指令，將棧頂單元內(nèi)容取出傳送到內(nèi)部RAM單元POPdirect;direct←((SP))

，SP←(SP)-l例：MOVA，#20H

MOVB，#30H

PUSHA

PUSHB

POPA

POPB

執(zhí)行完上述指令后，(A)=?,(B)=?第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)52算術(shù)運(yùn)算類指令助記符：ADD，ADDC，SUBB，INC，DEC，MUL/DIV，DA源操作數(shù)尋址方式（4種）：立即尋址，直接尋址，寄存器間接尋址，寄存器尋址目的操作數(shù)主要尋址方式：寄存器尋址（累加器A）對(duì)標(biāo)志位影響：加、減、乘、除、加1、減1、十進(jìn)制調(diào)整等運(yùn)算指令影響PSW有關(guān)位（P，OV，AC，CY）第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)53乘除指令乘法指令MULAB;BA←(A)×(B)，即乘積低8位→A，高8位→B除法指令DIVAB;A←(A)/(B)的商

，B←(A)/(B)的余數(shù)乘除指令執(zhí)行后，進(jìn)位標(biāo)志位CY總是被清0乘法指令執(zhí)行后，若乘積大于255（FFH），則溢出標(biāo)志位OV置1，乘積分別存放在B與A中；否則OV=0，(B)=0除法指令執(zhí)行后，若除數(shù)為0，則OV置1，表明除法無意義；否則OV清0，除法可正常進(jìn)行第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)54邏輯運(yùn)算及移位類指令助記符：ANL，ORL，XRL，CLR/CPL，RL/RR/RLC/RRC指令格式：助記符<目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>源操作數(shù)尋址方式（4種）：立即尋址，直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址目的操作數(shù)尋址方式（2種）：直接尋址，寄存器尋址（累加器A）對(duì)標(biāo)志位影響：當(dāng)A作目的操作數(shù)時(shí)，影響P位；帶進(jìn)位的移位指令影響CY位，其余都不影響PSW第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)55控制轉(zhuǎn)移類指令助記符：LJMP/AJMP/SJMP/JMP，JZ/CJNE/DJNZ，ACALL/LCALL/RET/RETI，NOP基本功能：利用控制轉(zhuǎn)移類指令可強(qiáng)迫修改PC值，從而改變程序的執(zhí)行順序?qū)?biāo)志位影響：此類指令不影響PSW種類：無條件轉(zhuǎn)移指令（4條）+條件轉(zhuǎn)移指令（8條）+子程序調(diào)用和返回指令（4條）+空操作指令（1條）第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)56控制轉(zhuǎn)移類指令無條件轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移指令子程序調(diào)用和返回指令空指令第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)57位操作類指令助記符：MOV，SETB/CLR，ANL/ORL/CPL，JC/JNC/JB/JNB/JBC基本功能：用于進(jìn)行位的傳送、置1、清0、取反、位狀態(tài)判斷轉(zhuǎn)移、位邏輯運(yùn)算及位輸入/輸出等供用戶使用的位處理硬件資源有：1）位累加器CY；2）內(nèi)部RAM位尋址區(qū)的128個(gè)可尋址位；3）專用寄存器的可尋址位（累加器位的表示應(yīng)使用ACC，而不能用A，如：ACC.0）；4）I/O口的可尋址位第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)4.1

單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語言概述4.2

匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)形式4.380C51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)舉例4.4

單片機(jī)匯編語言源程序的編輯和匯編4.580C51單片機(jī)匯編語言偽指令58程序設(shè)計(jì)基本概念標(biāo)號(hào)、操作碼、操作數(shù)、注解偽指令：ORG、DB、DW、EQU等程序狀態(tài)字PSW常用程序結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)順序程序：直線程序分支程序：單重分支；多重分支（多次使用條件轉(zhuǎn)移指令，地址表法，轉(zhuǎn)移指令表法，通過堆棧操作）循環(huán)程序：由初始化、循環(huán)體、控制變量的修改、循環(huán)次數(shù)的控制4部分構(gòu)成。其中循環(huán)次數(shù)有記數(shù)控制和特征標(biāo)志控制兩種。59第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)順序結(jié)構(gòu)程序是最簡單的程序結(jié)構(gòu)，也稱直線程序。程序既無分支、循環(huán)，也不調(diào)用子程序，程序執(zhí)行時(shí)一條接一條地按順序執(zhí)行指令，沒有流程的轉(zhuǎn)移。順序結(jié)構(gòu)……MOVP1，#00HMOVP1，#0FFHMOVP1，#1CH60第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)程序的分支是通過條件轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)條件對(duì)程序執(zhí)行中的狀態(tài)進(jìn)行判斷，滿足條件則進(jìn)行轉(zhuǎn)移，否則按順序執(zhí)行。分支結(jié)構(gòu)也稱為選擇結(jié)構(gòu)，它可分為單分支結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)61多分支程序結(jié)構(gòu)單分支程序結(jié)構(gòu)第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)循環(huán)結(jié)構(gòu)62包含多次重復(fù)執(zhí)行的程序段，循環(huán)結(jié)構(gòu)使程序緊湊。程序循環(huán)是通過條件轉(zhuǎn)移指令進(jìn)行控制的，根據(jù)條件是否成立控制循環(huán)是否進(jìn)行。循環(huán)程序通常由四個(gè)部分組成：1）循環(huán)準(zhǔn)備：設(shè)置循環(huán)次數(shù)等參數(shù)；2）循環(huán)體：是要求重復(fù)執(zhí)行的部分；3）循環(huán)修改：修改循環(huán)次數(shù)及有關(guān)變量參數(shù)等；4）循環(huán)控制部分：根據(jù)循環(huán)結(jié)束條件判斷是否結(jié)束循環(huán)。第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)63循環(huán)程序的兩種組織方式第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)64循環(huán)程序舉例（數(shù)據(jù)串傳送程序）把內(nèi)部RAM中起始地址為data的數(shù)據(jù)串傳送到外部RAM以buffer為首地址的區(qū)域，直到發(fā)現(xiàn)“$”字符的ASCII碼為止；同時(shí)規(guī)定數(shù)據(jù)串的最大長度為32字節(jié)。 MOVR0,#data;data數(shù)據(jù)區(qū)起始地址

MOVDPTR,#buffer;buffer數(shù)據(jù)區(qū)起始地址 MOVR1,#20H;最大串長LOOP: MOVA,@R0;取數(shù)據(jù) CLRC SUBBA,#24H;判斷是否為“$”字符 JZLOOP1 MOVA,@R0;重新取數(shù)據(jù) MOVX@DPTR,A;數(shù)據(jù)存入 INCDPTR INCR0 DJNZR1,LOOP;循環(huán)控制，(R1)-1R1,(R1)不為0轉(zhuǎn)LOOP1:RET第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)65

MOVR5,#TIME

;單機(jī)器周期指令LOOP:NOP;單機(jī)器周期指令

NOP

DJNZR5,LOOP;雙機(jī)器周期指令總延時(shí)時(shí)間（不計(jì)“MOVR5,#TIME”指令）：4T機(jī)器×TIME

MOVR5,#TIME1LOOP2:MOVR4,#TIME2LOOP1:NOP NOP DJNZR4,LOOP1 DJNZR5,LOOP2 RET;雙機(jī)器周期內(nèi)循環(huán)LOOP1單次循環(huán)延時(shí)t1：4T機(jī)器外循環(huán)LOOP2單次循延時(shí)t2：T機(jī)器+

t1×TIME2+2T機(jī)器總延時(shí)（不計(jì)“MOVR5,#TIME1”）：t2×TIME1+2T機(jī)器循環(huán)程序舉例2—定時(shí)程序第四章80C51匯編語言程序設(shè)計(jì)第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)5.1

中斷概述5.280C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)5.380C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器665個(gè)中斷源及其對(duì)應(yīng)入口地址2個(gè)外部中斷INT0、INT12個(gè)定時(shí)器溢出中斷T0、T1串行中斷RI/TI中斷優(yōu)先原則、中斷嵌套分兩個(gè)優(yōu)先級(jí)（高級(jí)/低級(jí)）同級(jí)：INT0→T0→INT1→T1→RI/TI定時(shí)器/記數(shù)器的工作原理、4種工作方式及其應(yīng)用方式2能自動(dòng)重裝初值方式0、1、3不能，必須需重裝67第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)中斷源68外部中斷外部中斷請(qǐng)求0（INT0），由P3.2引腳引入外部中斷請(qǐng)求1（INT1），由P3.3引腳引入內(nèi)部中斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷請(qǐng)求定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷請(qǐng)求串行口發(fā)送/接收中斷請(qǐng)求第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)中斷向量69中斷源中斷向量外部中斷0定時(shí)器0溢出外部中斷1定時(shí)器1溢出串行發(fā)送中斷串行接收中斷0003H000BH0013H001BH

0023H0023H第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)中斷控制的內(nèi)容70（1）中斷允許控制（2）中斷請(qǐng)求控制（3）中斷優(yōu)先控制（4）外中斷觸發(fā)方式控制與中斷系統(tǒng)相關(guān)的SFR中斷允許控制寄存器IE：控制中斷是否被允許定時(shí)器控制寄存器TCON：控制外中斷的觸發(fā)方式、外中斷及定時(shí)器中斷的標(biāo)志位設(shè)置串行口控制寄存器SCON：控制串行口中斷的工作方式及其標(biāo)志設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP：控制各中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)別第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)中斷優(yōu)先級(jí)定義原則71（1）中斷的輕重緩急程序（2）中斷設(shè)備的工作速度（3）中斷處理的工作量（4）中斷請(qǐng)求發(fā)生的頻繁程度中斷響應(yīng)的優(yōu)先原則（1）低級(jí)中斷可被高級(jí)中斷所中斷，反之不能（2）若某中斷請(qǐng)求已被響應(yīng)，則同級(jí)的中斷服務(wù)將被禁止（3）相同級(jí)別的中斷同時(shí)到來時(shí)，CPU按其中斷入口地址的先后次序依次響應(yīng)：外部中斷0定時(shí)器0中斷外部中斷1定時(shí)器中斷1串行中斷例如：若設(shè)置IP=12H，則CPU響應(yīng)中斷的順序如何？第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)二級(jí)中斷嵌套72高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求可打斷低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)，進(jìn)行中斷嵌套同優(yōu)先級(jí)的中斷不能嵌套低優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求不能對(duì)高優(yōu)先級(jí)的中斷進(jìn)行嵌套第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)中斷響應(yīng)條件73（1）有中斷請(qǐng)求;（2）CPU開放中斷，即EA=1;（3）對(duì)應(yīng)的中斷源允許中斷，即IE中相應(yīng)的中斷允許位為1;（4）無同級(jí)或高級(jí)中斷正在服務(wù);（5）現(xiàn)行指令執(zhí)行結(jié)束;（6）當(dāng)前執(zhí)行的不是RETI或訪問IE、IP的指令（這些指令執(zhí)行完后必須至少再執(zhí)行一條指令）。第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)74定時(shí)器方式選擇寄存器TMOD（89H）

TMOD寄存器沒有位地址，不能進(jìn)行位尋址，只能由字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容。第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)75M1M0工作方式功能描述00方式013位計(jì)數(shù)器01方式116位計(jì)數(shù)器10方式2自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)器11方式3定時(shí)器0：TL0用于8位計(jì)數(shù)或8位定時(shí)，TH0只能作8位定時(shí)器定時(shí)器1：停止計(jì)數(shù)M1和M0控制的4種工作方式第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)工作方式0的主要特點(diǎn)7613位方式的定時(shí)或計(jì)數(shù)；兩種啟?？刂品椒ǎ海?）純軟件方法：GATE=0，由TRx控制運(yùn)行；（2）軟硬件結(jié)合方法：GATE=1，由TRx和INTx引腳（高電平）共同控制運(yùn)行；定時(shí)時(shí)間t、計(jì)數(shù)值N和計(jì)數(shù)初值X的關(guān)系：

N=213

-初值Xt=N×振蕩周期×12=N×機(jī)器周期Tcy

t=(213-初值X)×振蕩周期×12=(213-初值X)×機(jī)器周期Tcy最大計(jì)數(shù)值為：213=8192第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)應(yīng)用舉例77設(shè)單片機(jī)晶振頻率為6MHz，使用定時(shí)器1以方式0產(chǎn)生周期為500μs的等寬正方波連續(xù)脈沖，并由P1.0輸出。解：500μs等寬正方波脈沖P1.0端以250μs為周期交替輸出等寬高低，故定時(shí)周期取為250μs。（1）TMOD寄存器初始化把定時(shí)器1設(shè)為方式0，則M1M0=00；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，應(yīng)使C/T=0；由TR1位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止，應(yīng)使GATE=0；故TMOD初始化為00H。（2）計(jì)算計(jì)數(shù)初值X

（213–X）×2μs=250μsX=8067=1111110000011B

將X高8位0FCH放入TH1，低5位03H放入TL1。第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)78（3）程序?qū)崿F(xiàn)（查詢方式）MOVTMOD,#00H;設(shè)置T1為工作方式0MOVTH1,#0FCH;設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1,#03HMOVIE,#00H ;禁止中斷SETBTR1 ;啟動(dòng)定時(shí)LOOP:JBCTF1,LOOP1;查詢計(jì)數(shù)溢出AJMPLOOPLOOP1:MOVTH1,#0FCH;重新設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1,#03H

CPLP1.0 ;輸出取反AJMPLOOP ;重復(fù)循環(huán)

第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)79（4）程序?qū)崿F(xiàn)（中斷方式）

ORG0000HAJMPMAIN

ORG001BH

;定時(shí)器1中斷的中斷向量

AJMPT1PRO

ORG0030H ;主程序MAIN:MOVTMOD，#00H;設(shè)置T1為工作方式0MOVTH1，#0FCH;設(shè)置計(jì)數(shù)初值MOVTL1，#03HMOVIE，#88H;僅允許定時(shí)器1中斷MOVIP，#00H;各中斷均設(shè)為低優(yōu)先級(jí)SETBTR1;啟動(dòng)定時(shí)SJMP$;等待中斷T1PRO：MOVTH1，#0FCH;中斷程序MOVTL1，#03H

CPLP1.0;輸出取反RETI主程序中斷服務(wù)程序第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)80（5）查詢方式與中斷方式的比較主程序中斷服務(wù)程序查詢方式中斷方式第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)定時(shí)器工作方式1的電路邏輯結(jié)構(gòu)及功能81M1M0=01，16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（TH0的8位和TL0的8位）邏輯電路和工作情況與方式0完全相同計(jì)數(shù)值的范圍是1~65536（216）TL0（8位）第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)定時(shí)器工作方式2的電路邏輯結(jié)構(gòu)82M1M0=10，自動(dòng)重裝8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器TL作為計(jì)數(shù)器使用；TH作為預(yù)置寄存器，保存TL初值計(jì)數(shù)范圍1~256（28）第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)循環(huán)定時(shí)應(yīng)用83使用定時(shí)器0以工作方式2產(chǎn)生100μs定時(shí)，在P1.0輸出周期為200μs的連續(xù)正方波脈沖。已知晶振頻率為6MHz。（1）計(jì)算計(jì)數(shù)初值X

（28–X）×2μs=100μsX=206=0CEH

將0CEH分別裝入TH0和TL0。（2）TMOD寄存器初始化把定時(shí)器0設(shè)為方式2，則M1M0=10；為實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，應(yīng)使C/T=0；由TR0位控制定時(shí)的啟動(dòng)和停止，應(yīng)使GATE=0；故TMOD初始化為02H。第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)84（3）程序?qū)崿F(xiàn)（查詢方式）MOVIE,#00H;禁止中斷MOVTMOD,#02H;設(shè)置定時(shí)器0為方式2MOVTH0,#0CEH;保存計(jì)數(shù)初值MOVTL1,#0CEH;預(yù)置計(jì)數(shù)初值SETBTR0 ;啟動(dòng)定時(shí)LOOP:JBCTF0,LOOP1;查詢計(jì)數(shù)溢出AJMPLOOPLOOP1:CPLP1.0 ;輸出取反AJMPLOOP ;重復(fù)循環(huán)

第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)工作方式3下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器085TL0即可計(jì)數(shù)也可定時(shí)，與其它方式完全相同TH0只能定時(shí)，不能用外部控制門，且占用T1的資源TR1和TF1，有運(yùn)行控制和溢出中斷請(qǐng)求第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)工作方式3下的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器186T1可以模式0~2定時(shí)或計(jì)數(shù)，但溢出無中斷請(qǐng)求，且開關(guān)已經(jīng)接通。常以模式2工作，作為串口的波特率發(fā)生器。第五章80C51單片機(jī)的中斷與定時(shí)第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展6.1單片機(jī)并行外擴(kuò)展系統(tǒng)6.2

存儲(chǔ)器分類6.3

存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展6.480C51存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用方法87單片機(jī)并行擴(kuò)展總線：AB、DB、CB并行擴(kuò)展系統(tǒng)的芯片選?。壕€選法；譯碼法存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展80C51存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特點(diǎn)4個(gè)物理存儲(chǔ)空間3個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間80C51存儲(chǔ)器的區(qū)分和銜接88第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展80C51單片機(jī)并行擴(kuò)展總線8980C51單片機(jī)并行擴(kuò)展總線結(jié)構(gòu)圖以P0口的8位口線充當(dāng)?shù)?位地址線/數(shù)據(jù)線以P2口的口線作高8位地址線控制信號(hào)（ALE/PSEN/EA/RD/WR）16位地址總線第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展片選技術(shù)90線選法尋址直接以位地址信號(hào)作為芯片的片選信號(hào)結(jié)構(gòu)簡單，但只適用于規(guī)模較小的單片機(jī)系統(tǒng)譯碼法尋址使用譯碼器對(duì)高位地址進(jìn)行譯碼，以其譯碼輸出作為擴(kuò)展芯片的片選信號(hào)有效利用存儲(chǔ)空間，適用于大容量、多芯片系統(tǒng)擴(kuò)展第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展91存儲(chǔ)器擴(kuò)展：地址線、數(shù)據(jù)線和控制信號(hào)線連接存儲(chǔ)單元地址分析：8000H~87FFH（P2.6~P2.3均為0）P2.6~P2.3從0000~1111，則2716對(duì)應(yīng)著16個(gè)地址區(qū)間線選法存在地址重疊問題程序存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展92兩片程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展80C51ALEPSEN74LS373GP2.2~P2.0CEA10~A8O7~O0OE2716P0CEA10~A8O7~O0OE2716P2.7A7~A0A7~A0第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展93數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并行擴(kuò)展第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展80C51單片機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的特點(diǎn)94程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并存內(nèi)外存儲(chǔ)器并存：4個(gè)物理存儲(chǔ)空間；3個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間程序存儲(chǔ)器地址具有連續(xù)性要求80C51存儲(chǔ)器的4個(gè)物理存儲(chǔ)空間和3個(gè)邏輯存儲(chǔ)空間第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展80C51單片機(jī)存儲(chǔ)器的使用95存儲(chǔ)空間的區(qū)分內(nèi)部ROM與內(nèi)部RAM的區(qū)分（MOVC/MOV）外部ROM與外部RAM的區(qū)分（MOVC/MOVX）內(nèi)外RAM的區(qū)分（MOV/MOVX）內(nèi)外程序存儲(chǔ)器的銜接出于連續(xù)執(zhí)行程序的需要，內(nèi)外ROM采用統(tǒng)一連續(xù)編址第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展7.1單片機(jī)I/O擴(kuò)展基礎(chǔ)知識(shí)7.2可編程并行接口芯片82557.3鍵盤接口技術(shù)7.4

LED顯示器接口技術(shù)7.5打印機(jī)接口技術(shù)96接口的功能、編址方式、控制方式（無條件、查詢、中斷）通用并行接口芯片8255的結(jié)構(gòu)、工作方式、編程內(nèi)容和應(yīng)用鍵盤接口技術(shù)LED顯示器接口技術(shù)打印機(jī)接口技術(shù)97第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展I/O接口電路的功能98速度協(xié)調(diào)外設(shè)間速度差異大，單片機(jī)以異步方式進(jìn)行I/O操作利用接口電路產(chǎn)生狀態(tài)信號(hào)或中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出數(shù)據(jù)鎖存數(shù)據(jù)總線隔離接口電路提供具有三態(tài)緩沖功能的三態(tài)緩沖電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)的類型（數(shù)字/模擬）、電平（高/低）、格式（串行/并行）等的轉(zhuǎn)換增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展I/O編址技術(shù)99統(tǒng)一編址方式I/O接口的寄存器與外擴(kuò)展RAM存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元同等對(duì)待，共同使用一個(gè)64KB的外擴(kuò)展地址空間I/O也采用16位地址編址，使用RAM讀/寫指令進(jìn)行I/O操作，增強(qiáng)了I/O操作功能大部分單片機(jī)（如80C51）采用該方式獨(dú)立編址方式I/O與存儲(chǔ)器分開進(jìn)行編址存儲(chǔ)器地址空間與I/O地址空間相互獨(dú)立，增加了系統(tǒng)開銷第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展單片機(jī)I/O控制方式100無條件方式（同步程序傳送）無需測(cè)試設(shè)備的狀態(tài)，可根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行I/O操作適用設(shè)備：1）具有常駐的或變化緩慢的數(shù)據(jù)信號(hào)的設(shè)備，如機(jī)械開關(guān)、指示燈等；2）工作速度非常快，足以和單片機(jī)同步工作的設(shè)備，如D/A轉(zhuǎn)換器查詢方式（有條件傳送方式）要檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，只有在確認(rèn)設(shè)備已“準(zhǔn)備好”的情況下，單片機(jī)才能執(zhí)行I/O操作中斷方式單片機(jī)等待通知（中斷請(qǐng)求）的被動(dòng)行為第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展101口電路（3個(gè)8位口）A/B口：數(shù)據(jù)口C口：數(shù)據(jù)/控制口總線接口電路數(shù)據(jù)總線緩沖器：D0~D7讀/寫控制邏輯：CS，RD，

WR，A0、A1，RESETA組和B組控制電路存放編程命令和實(shí)現(xiàn)各口操作控制中斷控制電路8255硬件邏輯結(jié)構(gòu)第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展102方式0（基本輸入/輸出方式）適用于無條件數(shù)據(jù)傳送兩個(gè)8位口（A/B口），兩個(gè)4位口（C口高/低位部分）均可分別或同時(shí)設(shè)置為方式0方式0下4個(gè)口共有16種輸入/輸出組合方式1（選通輸入/輸出方式）適用于以查詢或中斷方式進(jìn)行控制A/B口是數(shù)據(jù)口控制口C口用于傳送和保存數(shù)據(jù)口所需要的聯(lián)絡(luò)信號(hào)8255工作方式第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展103方式2（雙向數(shù)據(jù)傳送方式）適用于查詢或中斷方式的雙向數(shù)據(jù)傳送A口既能輸入數(shù)據(jù)，也能輸出數(shù)據(jù)A口為方式2，則B口只能工作于方式0C口位線方式1方式2輸入輸出輸入輸出PC7/OBFA/OBFAPC6/ACKA/ACKAPC5IBFAIBFAPC4/STBA/STBAPC3INTRAINTRAINTRAINTRAPC2/STBB/ACKBPC1IBFB/OBFBPC0INTRBINTRBC口聯(lián)絡(luò)信號(hào)定義第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展鍵掃描和鍵碼生成1048行×4列的矩陣鍵盤舉例共有8條行線4條列線，在行線與列線交點(diǎn)處有1個(gè)鍵。鍵盤掃描示意圖第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展105鍵盤掃描為了識(shí)別鍵盤上被按下的鍵（閉合鍵），有(行)掃描法和線反轉(zhuǎn)法兩種方法可供選用，單片機(jī)中常用前種方法。軟件方法鍵盤掃描是在掃描程序驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的，故掃描過程即掃描程序的執(zhí)行過程，具體過程如下：1）判斷有無閉合鍵：使行線輸出口輸出全0，若讀回列線狀態(tài)為全1，則沒鍵按下，否則，有鍵按下。2）鍵盤掃描過程：依次使行線中每一條輸出低電平，接著輸入列線狀態(tài)進(jìn)行有無閉合鍵的判定。3）判斷有無多個(gè)鍵被同時(shí)按下第七章單片機(jī)并行I/O擴(kuò)展第八章單片機(jī)串行通信8.1串行通信基礎(chǔ)知識(shí)8.280C51串行口8.380C51串行口工作方式8.4

串行通信數(shù)據(jù)傳輸速率8.5串行通信應(yīng)用106串行通信的基本原理和基本方式（同步和異步）串行數(shù)據(jù)的傳送方向：單工、半雙工和全雙工串行口控制寄存器SCON串行通信4種工作方式：傳送位數(shù)、波特率串行通信的應(yīng)用：雙機(jī)通信、多機(jī)通信107第八章單片機(jī)串行通信計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方式108并行數(shù)據(jù)傳輸串行數(shù)據(jù)傳輸（異步/同步）原理各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)位按位順序進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)傳輸速度快，效率高最少只需一根傳輸線：成本低缺點(diǎn)數(shù)據(jù)位數(shù)傳輸線根數(shù)：成本高速度慢應(yīng)用傳遞距離<30m，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸并行通信串行通信第八章單片機(jī)串行通信串行通信線路形式109單工通信（數(shù)據(jù)單向傳送）半雙工通信（數(shù)據(jù)可分時(shí)雙向傳送）全雙工通信（可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收）第八章單片機(jī)串行通信異步串行通信110定義：以字符為單位的間歇傳輸形式信息的兩種狀態(tài)：mark（邏輯1）/space（邏輯0）字符格式（幀格式）：起始位(space狀態(tài))+數(shù)據(jù)位(5~8位)+奇偶校驗(yàn)位(奇/偶校驗(yàn))+停止位(mark狀態(tài))連續(xù)/斷續(xù)的異步串行通信第八章單片機(jī)串行通信同步串行通信111定義：以一串字符為一個(gè)傳送單位，字符間不加標(biāo)識(shí)位，在一串字符開始用同步字符標(biāo)識(shí)，硬件要求高，通訊雙方須嚴(yán)格同步數(shù)據(jù)格式：1）僅在數(shù)據(jù)塊傳輸開始時(shí)使用同步字符串；2）數(shù)據(jù)字符間不允許有間隔；3）數(shù)據(jù)塊內(nèi)各字符的格式必須相同應(yīng)用場合：數(shù)據(jù)量大、對(duì)速度要求比較高的串行通信場合第八章單片機(jī)串行通信串行口控制機(jī)制112串行口控制寄存器SCON（98H）第八章單片機(jī)串行通信80C51串行口的4種工作方式113SM0/SM1方式功能簡述發(fā)送端接收端波特率0008位同步移位寄存器方式：接移位寄存器，擴(kuò)充并口RXDRXDfOSC/1201110位異步串行通信方式：雙機(jī)通信TXDRXD可變10211位異步串行通信方式：多機(jī)通信TXDRXDfOSC/32或fOSC/6411311位異步串行通信方式：多機(jī)通信TXDRXD可變第八章單片機(jī)串行通信串行口工作方式的幀格式114方式0（8位數(shù)據(jù)）方式1（1個(gè)起始位+8位數(shù)據(jù)+1個(gè)停止位）方式2和方式3（1個(gè)起始位+8位數(shù)據(jù)+1個(gè)附加第9位+1個(gè)停止位）第八章單片機(jī)串行通信傳輸速率的表示方法115與傳輸速率有關(guān)的術(shù)語波特（Baud）：1波特=每秒1次的信號(hào)變化波特率（BaudRate）：每秒事件發(fā)生的數(shù)目或信號(hào)變化次數(shù)比特率（BitRate）：每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的位數(shù)單片機(jī)中使用的波特率

1波特=1b/s（位/秒）

RS-232-C中規(guī)定允許的波特率為50~19200b/s第八章單片機(jī)串行通信80C51的波特率設(shè)置116串行工作方式0的波特率=fOSC/12串行工作方式2的波特率=

fOSC×2smod/64

第八章單片機(jī)串行通信117串行工作方式1和方式3的波特率

假定定時(shí)器T1的計(jì)數(shù)初值為X，則計(jì)數(shù)器溢出周期（溢出率的倒數(shù)）為：(12/fOSC)

×(256

-X)，故

第八章單片機(jī)串行通信第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展9.1單片機(jī)串行擴(kuò)展概述9.2I2C總線9.3單片機(jī)8×C552的I2C總線9.4單片機(jī)8×C552的串行擴(kuò)展9.5單片機(jī)80C51的串行擴(kuò)展118單片機(jī)串行擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)方法專用串行標(biāo)準(zhǔn)總線方法串行通信口UART方法軟件模擬方式I2C總線的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸方式（主發(fā)送方式、主接收方式、從發(fā)送方式、從接收方式）119第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展單片機(jī)串行擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)方法120專用串行標(biāo)準(zhǔn)總線方法SPI總線（Motorola）USB總線（Intel）ACCESS總線（DEC）I2C總線（Philips）串行通信口UART方法串行通信口UART的工作方式0軟件模擬方式通過對(duì)并行口線的軟件模擬第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展I2C總線結(jié)構(gòu)121I2C總線是一種具有自動(dòng)尋址、高低速設(shè)備同步和仲裁等功能的高性能串行總線由串行時(shí)鐘線（SerialClockLine，SCL）和串行數(shù)據(jù)線（SerialDataLine，SDA）構(gòu)成的雙向數(shù)據(jù)傳輸通路第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展122基本數(shù)據(jù)傳輸格式（高位在前，低位在后）I2C總線數(shù)據(jù)傳輸方式總線空閑主控器件發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸尋址字節(jié)：7位從地址（SLA）+1位方向位（R/W）其他各器件比較從地址，若相同，則返回應(yīng)答信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸：8位數(shù)據(jù)+1個(gè)應(yīng)答主控器件發(fā)出停止信號(hào)第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展123主發(fā)送方式主發(fā)送方式是指主控器件向被控的從器件發(fā)送數(shù)據(jù)。主發(fā)送方式的數(shù)據(jù)傳輸格式如下圖所示：第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展124主接收方式主接收方式是指主控器件接收被控從器件發(fā)送來的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)傳輸格式如下圖所示：第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展第十章單片機(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口10.1單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與模擬輸入通道10.2A/D轉(zhuǎn)換器接口10.3D/A轉(zhuǎn)換器接口10.4A/D與D/A轉(zhuǎn)換器芯片的串行接口125單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的組成A/D轉(zhuǎn)換原理ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳送方式及對(duì)應(yīng)接口圖和程序DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)、管腳、3種數(shù)據(jù)輸入形式（雙鎖存、單級(jí)鎖存、直接輸入）126第十章單片機(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)12710.1單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與模擬輸入通道“測(cè)”：實(shí)時(shí)采集被控對(duì)象的物理參量（溫度、壓力、流量、速度和轉(zhuǎn)速等）“控”：把采集的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)計(jì)算、比較等處理后得出結(jié)論，以對(duì)被控對(duì)象實(shí)施校正控制模擬輸入通道12810.1單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與模擬輸入通道信號(hào)流程：采集信號(hào)放大采樣/保持濾波傳感器、放大器、采樣/保持電路、濾波器和多路開關(guān)的功能A/D轉(zhuǎn)換芯片類型（按轉(zhuǎn)換原理分）12910.2A/D轉(zhuǎn)換器接口積分型A/D轉(zhuǎn)換器（雙斜率或多斜率A/D轉(zhuǎn)換器）精度高、抗干擾能力強(qiáng)應(yīng)用場合：轉(zhuǎn)換速度要求不高，環(huán)境惡劣逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理簡單、便于實(shí)現(xiàn)，不存在時(shí)間延遲問題應(yīng)用場合：中等速度，分辨率要求較高閃爍型A/D轉(zhuǎn)換器速度快、功耗大、電路復(fù)雜、芯片尺寸較大∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器（過采樣A/D轉(zhuǎn)換器）分辨率高、價(jià)格便宜、抗干擾能力強(qiáng)輸入電壓信號(hào)形式13010.2A/D轉(zhuǎn)換器接口單極性電壓信號(hào)允許電壓變化范圍：0~+5V或0~+10V或0~+20V雙極性電壓信號(hào)輸入電壓可正可負(fù)差分信號(hào)（VIN+和VIN－）電壓變化范圍：±2V、±4V、±5V、±10V等A/D轉(zhuǎn)換器分辨率定義：對(duì)輸入電壓信號(hào)變化的分辨能力影響因素：A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)越多，分辨率越小，分辨能力越強(qiáng)輸出二進(jìn)制代碼形式13110.2A/D轉(zhuǎn)換器接口二進(jìn)制碼A/D轉(zhuǎn)換芯片位數(shù)：8位、10位、12位、14位、16位、20位、24位等BCD碼A/D轉(zhuǎn)換芯片典型應(yīng)用：數(shù)字電壓表位數(shù)：3位半（）、4位半（）和5位半（）等3位半的含義4組BCD碼（每組4位）分別表示十進(jìn)制的千位、百位、十位和個(gè)位（百/十/個(gè)位能表示0~9）千位只用最低位二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)字（0或1），剩余的高3位用來表示正負(fù)或欠量程/過量程等標(biāo)志轉(zhuǎn)換結(jié)束和數(shù)據(jù)讀取13210.2A/D轉(zhuǎn)換器接口定時(shí)等待方式某A/D轉(zhuǎn)換芯片，其轉(zhuǎn)換時(shí)間是已知且固定的用延時(shí)方法等待轉(zhuǎn)換結(jié)束查詢方式A/D轉(zhuǎn)換芯片提供表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)中斷方式表明轉(zhuǎn)換是否完成的狀態(tài)信號(hào)都可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用8位A/D轉(zhuǎn)換芯片與80C51接口13310.2A/D轉(zhuǎn)換器接口ADC0809逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)134ADC0809與80C51接口10.2A/D轉(zhuǎn)換器接口ADC0809與80C51的連接8路模擬通道選擇模擬通道選擇信號(hào)A、B、C分別接最低三位地址A0~A2(P0.0~P0.2)，地址鎖存允許信號(hào)ALE由P2.0控制；8路模擬通道地址為FEF8H~FEFFH；通道地址選擇以WR作寫選通信號(hào)。13510.2A/D轉(zhuǎn)換器接口ADC0809信號(hào)的時(shí)間配合ADC0809信號(hào)的時(shí)間配合執(zhí)行一條“MOVX@DPTR,A”指令，產(chǎn)生WR信號(hào)；ALE信號(hào)與START信號(hào)連接在一起，前沿寫入（鎖存）通道地址，后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送方式1）定時(shí)傳送方式

2）查詢方式（查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC的狀態(tài)）

3）中斷方式：以EOC作為中斷請(qǐng)求信號(hào)

汪霖西北大學(xué)信息學(xué)院Email:wanglin@單片機(jī)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第三章80C51單片機(jī)指令系統(tǒng)第四章80C51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)第五章80C51單片機(jī)的中斷和定時(shí)1復(fù)習(xí)第六章單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展第七章單片機(jī)并行IO擴(kuò)展第八章單片機(jī)串行通信第九章單片機(jī)串行擴(kuò)展第十章單片機(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口2第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1二進(jìn)制數(shù)及其在計(jì)算機(jī)中的使用1.2二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算1.3供程序設(shè)計(jì)使用的其他進(jìn)制數(shù)1.4

計(jì)算機(jī)中使用的編碼1.5

微型計(jì)算機(jī)概述3常用數(shù)制（十進(jìn)制/二進(jìn)制/十六進(jìn)制）及其相互轉(zhuǎn)換符號(hào)數(shù)/無符號(hào)數(shù)，原碼/反碼/補(bǔ)碼二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算（加/減/乘/除）和邏輯運(yùn)算（或/與/非/異或）計(jì)算機(jī)中使用的編碼：BCD碼/ASCII碼第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)4常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)制符號(hào)集基數(shù)及規(guī)則一般表達(dá)式十進(jìn)制ND{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}10（逢十進(jìn)一）二進(jìn)制NB{0，1}2（逢二進(jìn)一）十六進(jìn)制NH{0~9,A,B,C,D,E,F}16（逢十六進(jìn)一）5不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換6

二進(jìn)制/十六進(jìn)制→十進(jìn)制規(guī)則：先按權(quán)展開后，再按照十進(jìn)制運(yùn)算法則求和

二進(jìn)制→十六進(jìn)制（十六進(jìn)制→二進(jìn)制）規(guī)則：24=16，4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)7十進(jìn)制→二進(jìn)制/十六進(jìn)制（1）整數(shù)轉(zhuǎn)換法：“除基取余”，將十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)（2或16），直至商為0。每除一次取一個(gè)余數(shù)，從低位排向高位。25=11001B將25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將156轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)156=9CH第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)8十進(jìn)制→二進(jìn)制/十六進(jìn)制（2）小數(shù)轉(zhuǎn)換法：“乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)（2或16）乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。將0.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)將0.359375轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)0.625=0.101B0.359375=0.5CH第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)帶符號(hào)數(shù)的表示方法9

機(jī)器中，數(shù)的符號(hào)用“0”、“1”表示。最高位作符號(hào)位，“0”表示“+”，“1”表示“-”。在計(jì)算機(jī)中，所有有符號(hào)數(shù)都是以補(bǔ)碼形式存放的。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

無符號(hào)的8位二進(jìn)制數(shù)沒有符號(hào)位,從D7~D0皆為數(shù)值位,所以8位無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的表示范圍是0~+255。無符號(hào)數(shù)的表示方法原碼、反碼和補(bǔ)碼第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)表示方法符號(hào)數(shù)（最高位）數(shù)值位表示范圍（8位）正數(shù)負(fù)數(shù)正數(shù)負(fù)數(shù)原碼01與真值數(shù)值位相同與真值數(shù)值位相同－127~+127反碼原碼數(shù)值位逐位求反－127~+127補(bǔ)碼原碼數(shù)值求反加1－128~+12710二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算

加法、減法、乘法、除法

11第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)二進(jìn)制邏輯運(yùn)算

邏輯“或”運(yùn)算

邏輯“與”運(yùn)算

邏輯“非”運(yùn)算

邏輯“異或”運(yùn)算上述二進(jìn)制邏輯運(yùn)算均可按位進(jìn)行，不同位之間不發(fā)生任何聯(lián)系。BCD碼（二-十進(jìn)制編碼）12

BCD（BinaryCodedDecimal）碼是一種二進(jìn)制形式的十進(jìn)制碼，它用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)，最常用的是8421BCD碼。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ASCII碼美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（ASCII碼）由7位二進(jìn)制數(shù)碼構(gòu)成，共有128個(gè)字符，它主要用于微機(jī)與外設(shè)通信?！癆”=41H“0”=30H“a”=61H第二章80C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1單片機(jī)的概念2.280C51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳2.380C51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器2.480C51單片機(jī)的并行I/O口2.580C51單片機(jī)的時(shí)鐘與定時(shí)2.6

80C51單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位2.7

單片機(jī)