單片機(jī)原理及應(yīng)用課件

單片機(jī)原理及應(yīng)用1單片機(jī)原理及應(yīng)用1目錄

單片機(jī)概述

單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)

MCS－51單片機(jī)指令系統(tǒng)

MCS－51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展

單片機(jī)的中斷與定時(shí)系統(tǒng)

單片機(jī)I/O擴(kuò)展與應(yīng)用

單片機(jī)串行數(shù)據(jù)通信

MCS－51單片機(jī)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)技術(shù)2目錄單片機(jī)概述2第一章單片機(jī)概述單片機(jī)的概念單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的應(yīng)用3第一章單片機(jī)概述單片機(jī)的概念3什么是單片機(jī)？

單片機(jī)－－將計(jì)算機(jī)的五大部件集中在同一塊集成電路硅片上的計(jì)算機(jī)。第一節(jié)單片機(jī)的概念單片機(jī)的名稱：

單片微型計(jì)算機(jī)（SCMC）微控制器（MCU）嵌入式控制器（EMCU）單片機(jī)與一般微機(jī)最根本的不同之處：?jiǎn)纹瑱C(jī)的五大部件集成在一塊集成電路硅片上。4什么是單片機(jī)？第一節(jié)單片機(jī)的概念單片機(jī)的名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)與一般什么是通用單片機(jī)和專用單片機(jī)？

通用單片機(jī)是一種基本芯片。

專用單片機(jī)是針對(duì)一種產(chǎn)品或一種控制應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)：

單片機(jī)系統(tǒng)是在單片機(jī)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展其它電路或芯片構(gòu)成的具有一定應(yīng)用功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。5什么是通用單片機(jī)和專用單片機(jī)？單片機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)：5單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：

單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)即是單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試的工具。仿真器、編程器等機(jī)器語(yǔ)言：基本的的語(yǔ)言形式，多出現(xiàn)在應(yīng)用系統(tǒng)中匯編語(yǔ)言：?jiǎn)纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)中最常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：很具發(fā)展?jié)摿?。單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和軟件

常用單片機(jī)語(yǔ)言：匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言c51。6單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：機(jī)器語(yǔ)言：基本的的語(yǔ)言形式單片機(jī)的分類：

4位單片機(jī)特點(diǎn)：一次處理4位二進(jìn)制數(shù)代表產(chǎn)品：COP4XX系列（NS公司）TMP47XXX系列（Toshiba公司）用途：計(jì)算器、家用電器等

8位單片機(jī)特點(diǎn)：一次處理8位二進(jìn)制數(shù)代表產(chǎn)品：MCS－51系列（Intel公司）M6805系列（Motorola公司）用途：工業(yè)控制、智能儀表、家用電器和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)7單片機(jī)的分類：7

16位單片機(jī)特點(diǎn)：一次處理16位二進(jìn)制數(shù)代表產(chǎn)品：MCS－96系列（Intel公司）M68HC16系列（Motorola公司）用途：過(guò)程控制、智能儀表、家用電器和計(jì)算機(jī)外設(shè)等

32位單片機(jī)特點(diǎn)：一次處理32位二進(jìn)制數(shù)代表產(chǎn)品：M68300系列（Motorola公司）SH系列（日立公司）用途：多媒體、蜂窩電話、光驅(qū)等計(jì)算機(jī)外設(shè)816位單片機(jī)8第二節(jié)單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展歷史

第一階段：4位單片機(jī)階段。主要特點(diǎn)是：價(jià)格便宜，具有一定的控制功能。主要代表系列有：日本NEC公司的uMOS40系列、松下公司的MN1400系列，夏普公司的SM系列，富士通的MB88系列等等。第二階段：（1976－1978年）低、中檔8位單片機(jī)階段。以Intel公司的MCS－48為代表。這個(gè)系列的單片機(jī)片內(nèi)集成有8位CPU。并行I/O口，8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于4K，無(wú)串行口。9第二節(jié)單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)的發(fā)展歷史第二階段：（1976－1

第三階段：（1978至1982）高檔8位單片機(jī)階段。這階段推出的普遍帶有串行I/O口，有多種中斷處理系統(tǒng)，多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM、ROM容量較大，尋址范圍可達(dá)64K，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。主要代表系列有Intel公司的MCS－51，Motorola公司的6801，Zilog公司的Z8等。第四階段：（1982至今）8位單片機(jī)完善發(fā)展和16位、32位單片機(jī)推出階段。這階段的主要特征是一方面發(fā)展16位單片機(jī)及專用單片機(jī)，另一方面同時(shí)不斷完善高欄8位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。10第三階段：（1978至1982）高檔8位單片機(jī)階段。108位單片機(jī)的市場(chǎng)前景8位單片機(jī)用途廣泛（美國(guó)）每家226個(gè)辦公室42個(gè)每汽車35個(gè)注意：基于Internet、無(wú)線數(shù)字傳輸?shù)那度胧綉?yīng)用將會(huì)是32位機(jī)最廣泛的市場(chǎng)。118位單片機(jī)的市場(chǎng)前景8位單片機(jī)用途廣泛（美國(guó)）注意：基于In8位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可靠性，8位單片機(jī)的新發(fā)展體現(xiàn)在下面4個(gè)方面：

CPU功能增強(qiáng)

內(nèi)部資源增多

引腳的多功能化

低電壓和低功耗128位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可8位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可靠性，8位單片機(jī)的新發(fā)展體現(xiàn)在下面4個(gè)方面：

CPU功能增強(qiáng)采用亞微米的CMOS工藝提高運(yùn)算速度，計(jì)劃把80C51設(shè)計(jì)成1/3時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令，并可在33MHZ時(shí)鐘下運(yùn)行。

內(nèi)部資源增多

引腳的多功能化

低電壓和低功耗138位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可8位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可靠性，8位單片機(jī)的新發(fā)展體現(xiàn)在下面4個(gè)方面：

CPU功能增強(qiáng)

內(nèi)部資源增多增加了A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、DMA通道、總線接口、晶振和LCD驅(qū)動(dòng)電路。

引腳的多功能化

低電壓和低功耗148位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可8位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可靠性，8位單片機(jī)的新發(fā)展體現(xiàn)在下面4個(gè)方面：

CPU功能增強(qiáng)

內(nèi)部資源增多

引腳的多功能化采用一腳多用設(shè)計(jì)方案，減少引腳數(shù)量，提高應(yīng)用靈活性。

低電壓和低功耗158位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可

8位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活性和可靠性，8位單片機(jī)的新發(fā)展體現(xiàn)在下面4個(gè)方面：

CPU功能增強(qiáng)

內(nèi)部資源增多

引腳的多功能化

低電壓和低功耗制造成＋3V電源的單片機(jī)；采用CMOS工藝，設(shè)立掉電和空閑兩種工作方式。168位單片機(jī)的新發(fā)展為了減小體積，增強(qiáng)功能，提高靈活幾種8位單片機(jī)的性能概況

（1）Intel公司的MCS－51系列（2）Philips公司的80C51系列（3）Microchip公司的PIC系列（4）Atmel公司的AT89、AT90、AT91和智能IC卡四個(gè)系列（5）Motorola公司的M68HC05、M68HC11系列17幾種8位單片機(jī)的性能概況17MCS-51系列單片機(jī)特性18MCS-51系列單片機(jī)特性18除了Intel公司外，Siemens、Philips和Fujitsu等公司都在80C51基礎(chǔ)上推出與Intel公司的80C51兼容的新型單片機(jī)，統(tǒng)稱為80C51系列。Philips公司的80C51系列單片機(jī)性能卓著，產(chǎn)品最齊全，最具有代表性。它以80C51為內(nèi)核，新增功能電路有：A/D轉(zhuǎn)換器捕捉輸入/定時(shí)輸出PWM（PulseWidthModulator）脈沖寬度調(diào)制器I2C總線接口視頻顯示控制器監(jiān)視定時(shí)器E2PROM19除了Intel公司外，Siemens、Philips和Fuj80C51系列單片機(jī)主要性能特點(diǎn)2080C51系列單片機(jī)主要性能特點(diǎn)20PIC系列單片機(jī)分低檔、中檔和高檔三個(gè)層次。1、產(chǎn)品特點(diǎn)：價(jià)格低：率先采用RISC（精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）技術(shù)速度高：兩級(jí)指令流水線結(jié)構(gòu)采用哈佛雙總線結(jié)構(gòu)可靠性好：采用OTP（一次性程序）技術(shù)，比熔絲式EPROM更為可靠2、主要應(yīng)用：嵌入式單片機(jī)的主流產(chǎn)品之一。21PIC系列單片機(jī)分低檔、中檔和高檔三個(gè)層次。21PIC系列中檔單片機(jī)性能表22PIC系列中檔單片機(jī)性能表22Atmel公司是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性存儲(chǔ)器和數(shù)字集成電路的一流半導(dǎo)體制造公司。單片機(jī)產(chǎn)品分為AT89、AT90、AT91和智能IC卡等四個(gè)系列。1、產(chǎn)品特點(diǎn)：E2PROM存儲(chǔ)器技術(shù)FLASH閃速存儲(chǔ)器技術(shù)2、主要應(yīng)用：計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、通信設(shè)備、自動(dòng)化工業(yè)控制航空航天儀表、雷達(dá)系統(tǒng)、導(dǎo)彈機(jī)器人、各類武器系統(tǒng)23Atmel公司是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性存儲(chǔ)器和AT90系列單片機(jī)選型表24AT90系列單片機(jī)選型表24Motorola公司是世界最具影響力的單片機(jī)廠商，其8位機(jī)約占8位機(jī)市場(chǎng)的30%份額。該公司共分為M6805、M68HC05、M68HC08、M68HC11等幾個(gè)系列。25Motorola公司是世界最具影響力的單片機(jī)廠商，其8位機(jī)M6805系列單片機(jī)主要性能表26M6805系列單片機(jī)主要性能表26M68HC05系列單片機(jī)主要性能表27M68HC05系列單片機(jī)主要性能表27M68HC11系列單片機(jī)主要性能表28M68HC11系列單片機(jī)主要性能表28第三節(jié)單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn)

1、控制系統(tǒng)的在線應(yīng)用2、軟硬件結(jié)合（1）計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的離線應(yīng)用。由微型機(jī)或小型機(jī)實(shí)現(xiàn)（2）計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的在線應(yīng)用。由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)

要求：設(shè)計(jì)人員既要掌握匯編語(yǔ)句編程技術(shù)，又要具備較扎實(shí)的硬件理論和實(shí)踐知識(shí)。29第三節(jié)單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)應(yīng)用的特點(diǎn)2、軟硬件結(jié)合(1)廣泛性：微電子時(shí)代的必然發(fā)展趨勢(shì)意義：有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化；改變了的傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想傳統(tǒng)：控制設(shè)計(jì)思想硬件電路實(shí)現(xiàn)控制現(xiàn)代：控制設(shè)計(jì)思想軟件程序輸入單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制4、應(yīng)用的廣泛性及其重要意義3、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣

注意：使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境的溫度情況選擇合適的芯片。30(1)廣泛性：微電子時(shí)代的必然發(fā)展趨勢(shì)意義：有利于產(chǎn)品的小型單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1、工業(yè)自動(dòng)化方面2、儀器儀表方面3、家用電器方面4、信息和通信產(chǎn)品方面5、軍事裝備方面31單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域31參考書《單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)》張振榮北京人民郵電出版社《MCS－51系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》蘇凱冶金工業(yè)出版社《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》胡漢才清華大學(xué)出版社32參考書《單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)》張振榮32第二章單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)MCS－51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳MCS－51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器MCS－51單片機(jī)并行輸入/輸出口電路MCS－51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序MCS－51單片機(jī)工作方式33第二章單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)MCS－51單片機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及信第一節(jié)邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳MCS－51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖34第一節(jié)邏輯結(jié)構(gòu)及信號(hào)引腳MCS－51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖34MCS－51單片機(jī)芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)中央處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器并行I/O口串行口中斷控制系統(tǒng)時(shí)鐘電路位處理器總線35MCS－51單片機(jī)芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)中央處理器351.中央處理器注意：控制器的時(shí)鐘脈沖由振蕩器OSC電路提供。PC：存放將要執(zhí)行的指令地址。IR：存放正在執(zhí)行的指令地址。ID：存放指令碼。定時(shí)與控制電路：產(chǎn)生時(shí)序輸出信號(hào)和微操作控制信號(hào)

控制器：PC、PC加1寄存器、指令寄存器（IR）、指令譯碼器（ID）、定時(shí)與控制電路。ALU：用于進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算。ACC：用于存放操作數(shù)或操作結(jié)果。B：用于存放操作數(shù)。PSW：用于存放指令執(zhí)行后的狀態(tài)信息。TMP：用于存放中間操作數(shù)（對(duì)用戶不開(kāi)放）。

運(yùn)算器：ALU、ACC、B、PSW、TMP1、TMP2。361.中央處理器注意：控制器的時(shí)鐘脈沖由振蕩器OSC電路提供2.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由RAM和RAM地址寄存器組成。用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。根據(jù)片內(nèi)ROM的結(jié)構(gòu)，單片機(jī)可分為：無(wú)ROM型ROM型EPROM型E2PROM型FLASH型3.內(nèi)部程序存儲(chǔ)器由ROM和ROM地址寄存器組成。用于存放程序和原始數(shù)據(jù)。372.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器根據(jù)片內(nèi)ROM的結(jié)構(gòu)，單片機(jī)可分為：374.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2個(gè)16位（80C51、8051）用于將其定時(shí)或計(jì)數(shù)的結(jié)果對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。5.并行I/O口4個(gè)8位（P0、P1、P2、P3）用于使單片機(jī)和存儲(chǔ)器或外設(shè)之間并行傳送8位數(shù)據(jù)。6.串行口1個(gè)全雙工串行口用于單片機(jī)和其它數(shù)據(jù)設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。384.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5.并行I/O口6.串行口387.中斷控制系統(tǒng)5個(gè)中斷源、2級(jí)中斷

10.總線9.位處理器即布爾處理器。特別適用于控制目的和解決邏輯問(wèn)題8.時(shí)鐘電路典型的晶振頻率為12MHZ397.中斷控制系統(tǒng)10.總線9.位處理器8.時(shí)鐘電路3MCS－51單片機(jī)的信號(hào)引腳1.信號(hào)引腳介紹40MCS－51單片機(jī)的信號(hào)引腳1.信號(hào)引腳介紹40（1）主電源及時(shí)鐘引腳（2）控制引腳（3）輸入/輸出引腳VCC（40腳）、VSS（20腳）XTAL1（19腳）、XTAL2（18腳）RST/VPD（9腳）：復(fù)位信號(hào)/備用電源ALE/PROG（30腳）：地址鎖存控制信號(hào)/編程脈沖PSEN（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP（31腳）：訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)/編程電源P0：8位三態(tài)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載P1：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載P2：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載P3：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載41（1）主電源及時(shí)鐘引腳VCC（40腳）、VSS（22.信號(hào)引腳的第二功能-----引腳“復(fù)用”可概況為：“一組與三個(gè)”一組：P3口三個(gè)：9腳—RST/VPD30腳---ALE/PROG31腳----EA/VPP422.信號(hào)引腳的第二功能-----引腳“復(fù)用”可概況為：第二節(jié)內(nèi)部存儲(chǔ)器MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)與程序存儲(chǔ)區(qū)完全分開(kāi)，且各有自己的一套系統(tǒng)（2）分為內(nèi)外存儲(chǔ)器43第二節(jié)內(nèi)部存儲(chǔ)器MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）數(shù)存儲(chǔ)器的配置情況：物理上：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器邏輯上：片內(nèi)外統(tǒng)一的64KB的程序存儲(chǔ)器片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器44存儲(chǔ)器的配置情況：邏輯上：片內(nèi)外統(tǒng)一的64KB的程序存儲(chǔ)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器物理上分為3塊：00H－7FH（0－127）低128字節(jié)RAM；80H－FFH（128－255）高128字節(jié)RAM同上128字節(jié)專用寄存器（SFR）塊SFRRAMRAM0FFH80H7FH00H0FFH80H45內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SFRRAMRAM0FFH80H7FH00H(1)寄存器區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元按用途可分為3個(gè)區(qū)域：(2)位尋址區(qū)(3)用戶RAM區(qū)46(1)寄存器區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元(2)位尋(1)寄存器區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元按用途可分為3個(gè)區(qū)域：4組寄存器組（R0－R7）由PSW中的RS1和RS0位確定當(dāng)前工作寄存器組兩種訪問(wèn)通用寄存器的形式：MOVR0，＃09HMOV08H，＃09H47(1)寄存器區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元4組寄存器組(3)用戶RAM區(qū)(2)位尋址區(qū)16個(gè)RAM單元、128位既可進(jìn)行字節(jié)操作，也可進(jìn)行位操作兩種訪問(wèn)位的形式：SETB0FHSETB21H.7用于存放用戶數(shù)據(jù)或作為堆棧區(qū)使用。48(3)用戶RAM區(qū)(2)位尋址區(qū)1內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元（SFR）1.專用寄存器簡(jiǎn)介（1）程序計(jì)數(shù)器PC16位程序地址寄存器存放下一條要執(zhí)行的指令地址具有自動(dòng)加1功能沒(méi)有地址，不可尋址（2）累加器A8位寄存器存放操作數(shù)或結(jié)果數(shù)據(jù)傳送中轉(zhuǎn)站作為變址寄存器49內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元（SFR）1.專用寄存器簡(jiǎn)介（3）B寄存器（4）程序狀態(tài)字PSW8位寄存器主要用于乘除運(yùn)算A＊B＝BAA/B＝A…B例如：MOVA，＃05HMOVB，＃03HMULABDIVABAC、OV、P的狀態(tài)在指令執(zhí)行過(guò)程中自動(dòng)形成；CY的狀態(tài)在執(zhí)行算術(shù)和邏輯指令時(shí)，可以被硬件或軟件置位或清除；F0、RS1、RS0由軟件設(shè)置。位序PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位標(biāo)志CYACF0RS1RS0OV/P50（3）B寄存器（4）程序狀態(tài)字PSW8位寄存器例如：MOCY－－－進(jìn)位標(biāo)志位AC－－－輔助進(jìn)位標(biāo)志位F0－－－用戶標(biāo)志位由用戶根據(jù)程序執(zhí)行的需要通過(guò)傳送指令確定。在位操作中，充當(dāng)累加器。

如：RLCA在某些邏輯運(yùn)算中也會(huì)影響到進(jìn)位標(biāo)志位。

如：ANLC，bit51CY－－－進(jìn)位標(biāo)志位AC－－－輔助進(jìn)位標(biāo)志位F0OV－－－溢出標(biāo)志位帶符號(hào)數(shù)加減運(yùn)算：超出（－128--＋127）范圍，置位乘法運(yùn)算：乘積超過(guò)255，置位除法運(yùn)算：除數(shù)為0，置位

RS1、RS0－－－寄存器組選擇位用于選擇當(dāng)前工作通用寄存器組有利于程序中保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。

例如：MOVPSW，＃08HMOVR0，＃43H52OV－－－溢出標(biāo)志位RS1、RS0－－－寄存器組選擇例：設(shè)程序執(zhí)行前F0＝0，RS1RS0＝00B，請(qǐng)問(wèn)機(jī)器執(zhí)行如下程序后MOVA，＃0FHADDA，＃F8HPSW中各位的狀態(tài)是什么？答：PSW＝C1H

P－－－奇偶標(biāo)志位表明累加器中1的個(gè)數(shù)的奇偶性。＝01的個(gè)數(shù)為偶數(shù)；＝11的個(gè)數(shù)為奇數(shù)；53例：設(shè)程序執(zhí)行前F0＝0，RS1RS0＝00B，請(qǐng)問(wèn)機(jī)器執(zhí)行（5）數(shù)據(jù)指針DPTR唯一供用戶使用的16位寄存器由DPH、DPL拼成可用來(lái)存放片內(nèi)ROM、片外ROM和片外RAM的地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作地址指針使用

MOVXA，＠DPTR訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器時(shí)作為基址寄存器使用

MOVCA，＠A＋DPTR例如：將片外RAM2000H單元中的數(shù)據(jù)X，取入累加器。MOVDPTR，＃2000HMOVXA，＠DPTR54（5）數(shù)據(jù)指針DPTR唯一供用戶使用的16位寄存器例如：2、專用寄存器的字節(jié)尋址根據(jù)不同的型號(hào)，可字節(jié)尋址的專用寄存器個(gè)數(shù)不同。8051、80C51、8031等有21個(gè)；8052等有26個(gè)。分布不連續(xù)。PC不可尋址。只能使用直接尋址方式。552、專用寄存器的字節(jié)尋址根據(jù)不同的型號(hào)，可字節(jié)尋址的專用3、專用寄存器的位尋址80C51的位尋址空間：位尋址區(qū)(128位)+專用寄存器可位尋址區(qū)(83位)＝211位563、專用寄存器的位尋址80C51的位尋址空間：56MCS－51的堆棧操作堆棧本身是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)范疇內(nèi)的一種線性表結(jié)構(gòu)在物理上表現(xiàn)為一個(gè)特定的存儲(chǔ)區(qū)域采用LIFO(FILO)的存取規(guī)則(1)堆棧的功用現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和斷點(diǎn)保護(hù)數(shù)據(jù)的臨時(shí)存放，常用在編程過(guò)程中(2)堆棧的開(kāi)辟堆棧只能開(kāi)辟在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的低128字節(jié)中。最好設(shè)置在用戶RAM區(qū)（30H－7FH）注意：在編程中盡量少的運(yùn)用多級(jí)子程序嵌套和多重中斷57MCS－51的堆棧操作堆棧本身是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)范疇內(nèi)的一種線性表(3)堆棧指示器(SP)功能：用于存放堆棧的棧頂?shù)刂贰?4)堆棧類型(5)堆棧使用方式自動(dòng)方式指令方式58(3)堆棧指示器(SP)功能：用于存放堆棧的棧頂?shù)刂贰?4內(nèi)部程序存儲(chǔ)器80C51中含有4KB的ROM單元作為程序存儲(chǔ)器。地址為0000H－0FFFH其中位于存儲(chǔ)區(qū)前部的43個(gè)單元為系統(tǒng)保留區(qū)，分為6個(gè)特殊功能區(qū)。地址為0000H－002AH0000H－0002H為系統(tǒng)啟動(dòng)單元0003H－000AH為外部中斷0中斷地址區(qū)000BH－0012H為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷地址區(qū)0013H－001AH為外部中斷1中斷地址區(qū)001BH－0022H為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷地址區(qū)0023H－002AH為串行中斷地址區(qū)59內(nèi)部程序存儲(chǔ)器80C51中含有4KB的ROM單元作為程序第三節(jié)并行輸入/輸出口電路MCS-51系列共有4個(gè)8位并行雙向口。分別表示為P0、P1、P2、P3。每個(gè)I/O端口內(nèi)部都有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。其中四個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器和端口號(hào)同名，且為SFR中的一個(gè)。60第三節(jié)并行輸入/輸出口電路MCS-51系列共有4個(gè)8位1、P0口字節(jié)地址80H，位地址80H－87H，可作為地址/數(shù)據(jù)線，也可作為通用I/O口。A1A2611、P0口字節(jié)地址80H，位地址80H－87H，可作為地2、P1口字節(jié)地址90H，位地址90H－97H，只可作為通用I/O口。622、P1口字節(jié)地址90H，位地址90H－97H，只可作為通用3、P2口字節(jié)地址0A0H，位地址0A0H－0A7H，既可作為高8位地址線使用，又可作為通用I/O口使用。一般不作數(shù)據(jù)傳送工作。633、P2口字節(jié)地址0A0H，位地址0A0H－0A7H，既4、P3口字節(jié)地址0B0H，位地址0B0H－0B7H，只可作為通用I/O口。主要用于第二功能控制邏輯。644、P3口字節(jié)地址0B0H，位地址0B0H－0B7H第四節(jié)時(shí)鐘電路與時(shí)序(1)振蕩脈沖信號(hào)的產(chǎn)生什么是時(shí)鐘電路？

時(shí)鐘電路就是用來(lái)產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)的電路。1、時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生65第四節(jié)時(shí)鐘電路與時(shí)序(1)振蕩脈沖信號(hào)的產(chǎn)生什么是時(shí)鐘電路(2)MCS-51各時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生2、外部脈沖信號(hào)的引入注意：振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖并不是直接拿來(lái)使用的，而是經(jīng)分頻后再為系統(tǒng)所用的！原因：在多片單片機(jī)系統(tǒng)中，為了使單片機(jī)之間時(shí)鐘信號(hào)同步。注意：外時(shí)鐘信號(hào)電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)大于20ns，且脈沖頻率應(yīng)低于12MHZ！66(2)MCS-51各時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生2、外部脈沖信號(hào)的引入注4個(gè)：節(jié)拍(P)、狀態(tài)(S)、機(jī)器周期、指令周期MCS-51共有111條指令。按長(zhǎng)度分為單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令。不同的指令可以在不同的機(jī)器周期內(nèi)完成。時(shí)序定時(shí)單位

典型指令時(shí)序

節(jié)拍(P)－－振蕩脈沖的周期。狀態(tài)(S)－－振蕩周期的2倍。機(jī)器周期－－振蕩周期的12倍。指令周期－－執(zhí)行一條指令需要的時(shí)間。時(shí)序關(guān)系：1個(gè)機(jī)器周期＝6個(gè)狀態(tài)＝12個(gè)振蕩周期（節(jié)拍）674個(gè)：節(jié)拍(P)、狀態(tài)(S)、機(jī)器周期、指令周期MCS-516868第五節(jié)工作方式1、復(fù)位方式和復(fù)位電路(1)復(fù)位操作功能：

初始化單片機(jī)，使其進(jìn)行工作狀態(tài)系統(tǒng)重新啟動(dòng)

程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器復(fù)位狀態(tài)注意：復(fù)位后，ALE變?yōu)榈碗娖?，PSEN變?yōu)楦唠娖剑?9第五節(jié)工作方式1、復(fù)位方式和復(fù)位電路(1)復(fù)位操作功能：(2)復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器進(jìn)行采樣，以確定是否有復(fù)位操作發(fā)生。(3)復(fù)位方式上電自動(dòng)復(fù)位手動(dòng)復(fù)位70(2)復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的S52、程序執(zhí)行方式2個(gè)方式：?jiǎn)尾綀?zhí)行工作方式

連續(xù)執(zhí)行工作方式(1)單步執(zhí)行工作方式單片機(jī)在控制面板上的單步執(zhí)行鍵控制下一條一條地執(zhí)行用戶程序中的指令。利用單片機(jī)外部中斷功能實(shí)現(xiàn)主要用于用戶程序調(diào)試(2)連續(xù)執(zhí)行工作方式所有單片機(jī)都需要的一種工作方式。712、程序執(zhí)行方式2個(gè)方式：?jiǎn)尾綀?zhí)行工作方式(1)單步執(zhí)行工3、低功耗方式(1)待機(jī)方式PCON.0-----IDL標(biāo)志位“1”有效振蕩器保持工作，保證中斷邏輯、串行口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路時(shí)鐘中斷方式退出(2)掉電保護(hù)方式PCON.1-----PD標(biāo)志位“1”有效只保證內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)不丟失數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存------“掉電中斷”接通備用電源------支持內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)方法：硬件復(fù)位方式退出723、低功耗方式(1)待機(jī)方式PCON.0--4、EPROM的編程和校驗(yàn)方式EPROM編程：利用特殊的手段將用戶程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)內(nèi)部的EPROM。校驗(yàn)：對(duì)寫入的程序代碼連續(xù)讀出校驗(yàn)的過(guò)程。8751H片內(nèi)含有4KB的EPROM，具有編程、校驗(yàn)和保密編程等工作方式。方式RSTPSENEA/VPPALE/PROGP2.7P2.6P2.5P2.4編程10VPP01000禁止10X110XX校驗(yàn)10110000保密位編程10VPP01100734、EPROM的編程和校驗(yàn)方式EPROM編程：利用特殊的手段(1)編程方式(2)程序校驗(yàn)方式(3)加密方式8751一旦完成保密編程以后，用戶可以讓它自由執(zhí)行EPROM中的程序，但不能以任何形式讀出和對(duì)它進(jìn)行局部修改。74(1)編程方式(2)程序校驗(yàn)方式(3)加密方式87第三章MCS－51單片機(jī)指令系統(tǒng)MCS－51單片機(jī)指令格式和尋址方式MCS－51單片機(jī)指令分類介紹75第三章MCS－51單片機(jī)指令系統(tǒng)MCS－51單片機(jī)指令格式第一節(jié)指令格式和尋址方式1、指令系統(tǒng)概述指令－－計(jì)算機(jī)適用于控制各功能部件完成某一指定動(dòng)作的指示和命令。指令系統(tǒng)－－指令的集合，因機(jī)器而異。如：Z80有150條基本指令I(lǐng)ntel8080有70條基本指令MCS－51有111條基本指令指令的三種表示形式：二進(jìn)制形式－－直接為CPU執(zhí)行16進(jìn)制形式－－閱讀和書寫匯編形式－－編寫程序76第一節(jié)指令格式和尋址方式1、指令系統(tǒng)概述指令－－計(jì)算機(jī)適2、MCS-51單片機(jī)指令格式操作碼操作數(shù)或操作數(shù)地址（1）一字節(jié)指令（49）

（2）二字節(jié)指令（45）（3）三字節(jié)指令（17）如：INCDPTR和MOVA，Rn如：MOVA，＃data如：MOVDPTR，＃data16和MOVdirect,#data［標(biāo)號(hào)：］操作碼［操作數(shù)1］，［操作數(shù)2］，［操作數(shù)3］；［注釋］772、MCS-51單片機(jī)指令格式操作碼操作數(shù)或操作數(shù)地址（1(1)寄存器尋址特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)所在的寄存器號(hào)。MCS－51根據(jù)該寄存器可找到操作數(shù)。范圍：通用寄存器R0－R7部分專用寄存器（A、B、DPTR等）(2)直接尋址范圍：只限于內(nèi)部RAM和專用寄存器3、MCS-51單片機(jī)尋址方式尋址方式：如何指定操作數(shù)的所在單元特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)地址。機(jī)器通過(guò)該地址尋找操作數(shù)。78(1)寄存器尋址特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)所在的寄存器號(hào)。M(4)立即尋址特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)。(3)寄存器間接尋址特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)地址所在的寄存器號(hào)。機(jī)器通過(guò)寄存器可找到操作數(shù)地址，再根據(jù)該地址可找到操作數(shù)。范圍：內(nèi)部RAM低128單元（只能使用R0和R1）外部RAM(使用DPTR、R0或R1)例：MOVA，＠R079(4)立即尋址特點(diǎn)：指令碼中含有操作數(shù)。(3)寄存器間接(5)變址尋址特點(diǎn)：操作數(shù)地址＝基地址＋地址偏移量；指令碼中隱含存放基地址的寄存器號(hào)（PC/DPTR）；DPTR/PC中的基地址常常是表格始地址，A中存放偏移量rel。功能：主要用于訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格。例：MOVA，＠A＋DPTR80(5)變址尋址特點(diǎn)：操作數(shù)地址＝基地址＋地址偏移量；功能：(6)位尋址特點(diǎn)：操作數(shù)是可尋址位，指令碼中含有位地址。范圍：內(nèi)部RAM中的20H－2FH位尋址區(qū)高128單元中的可位尋址專用寄存器表示方法：直接使用位地址位名稱表示方法單元地址加位數(shù)表示方法專用寄存器符號(hào)加位數(shù)的表示方法(7)相對(duì)尋址功能：主要用于解決程序中的轉(zhuǎn)移問(wèn)題特點(diǎn)：目的地址=轉(zhuǎn)移指令地址+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)+REL注意：在程序中，相對(duì)地址偏移量常用符號(hào)表示。81(6)位尋址特點(diǎn)：操作數(shù)是可尋址位，指令碼中含有位地址。范4、MCS-51單片機(jī)尋址方式小結(jié)對(duì)片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器只能使用變址尋址方式內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址方式靈活外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只能使用寄存器間接尋址方式824、MCS-51單片機(jī)尋址方式小結(jié)對(duì)片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器只能第二節(jié)指令分類介紹指令格式中符號(hào)意義說(shuō)明通用格式：MOV<目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)>；<注釋>特點(diǎn)：源操作數(shù)和目的操作數(shù)都在內(nèi)部RAM中。1、內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令組(16條)(1)立即數(shù)傳送指令(2)直接型數(shù)據(jù)傳送指令(3)寄存器尋址型數(shù)據(jù)傳送指令(4)寄存器間址型數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送類指令83第二節(jié)指令分類介紹指令格式中符號(hào)意義說(shuō)明通用格式：MOV指令通式：MOVA，#dataMOVRn,#dataMOV@Ri,#dataMOVdirect,#dataMOVDPTR,#data16例如：請(qǐng)編程完成將數(shù)據(jù)X送到20H單元的操作1.MOVR0，#20HMOV@R0，#X2.MOV20H，#X84指令通式：例如：請(qǐng)編程完成將數(shù)據(jù)X送到20H單元的操作1.指令通式：MOVA，directMOVdirect,AMOV@Ri,directMOVRn,directMOVdirect2,direct1例如：已知(40H)=X，編程完成將X送到50H單元。1.MOVR0，#50HMOV@R0，40H2.MOV50H，40H85指令通式：例如：已知(40H)=X，編程完成將X送到50H單指令通式：MOVA，RnMOVRn,AMOVdirect,Rn特點(diǎn)：指令碼中含有Rn的寄存器號(hào)例如：已知R7=X，編程完成將X送到20H單元。1.MOVA，R7MOV20H，A2.MOV20H，R786指令通式：例如：已知R7=X，編程完成將X送到20H單元。1指令通式：MOVA，@RiMOV@Ri,AMOVdirect,@Ri特點(diǎn)：指令碼中含有Ri的寄存器號(hào)；Ri中應(yīng)預(yù)先放有8位二進(jìn)制地址。例如：編程完成將20H單元中的數(shù)據(jù)與30H單元中的數(shù)據(jù)之間的交換。MOVA，20HMOV20H，30HMOV30H，A87指令通式：例如：編程完成將20H單元中的數(shù)據(jù)與30H單元中的2、外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令組(4條)特點(diǎn)：只能使用間接尋址。助記符為MOVX，且須以累加器A為中介。說(shuō)明：第1、2條指令可在外部RAM的64K范圍內(nèi)尋址；第3、4條指令能對(duì)外部RAM0000H—00FFH范圍尋址。指令通式：

MOVXA，@DPTR

MOVX@DPTR,A

MOVXA,@Ri

MOVX@Ri,A882、外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令組(4條)特點(diǎn)：只能使用間接尋址。例如：已知外部RAM的88H單元中有一數(shù)據(jù)X，試編寫程序?qū)傳送到外部RAM的1818H單元。MOVR0，#88HMOVDPTR，#1818HMOVXA,@R0MOVX@DPTR，A89例如：已知外部RAM的88H單元中有一數(shù)據(jù)X，試編寫程序?qū)3、程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送指令組(2條)特點(diǎn)：使用變址尋址。助記符MOVC，也須以累加器A為中介。單向傳送。指令通式：

MOVCA，@A+DPTR

MOVCA，@A+PC說(shuō)明：兩條指令均為單字節(jié)查表指令；DPTR/PC中存放被查表的初始地址，A中存放被查表的項(xiàng)數(shù)。903、程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳送指令組(2條)特點(diǎn)：使用變址尋址。助記［例3.1］以查表方法把累加器中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼，并送回累加器中。其查表程序如下：

2000H

HBA：INCA

2001HMOVCA，@A+PC2002HRET2003HDB30H2004HDB31H2005HDB32H……200CHDB39H200DHDB41H200EHDB42H……2012HDB46H91［例3.1］以查表方法把累加器中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII例：已知累加器A中有一個(gè)0－9范圍內(nèi)的數(shù)，試用查表指令編出能查找出該數(shù)平方值表的程序。[方法一]以DPTR為基址寄存器查表。MOVDPTR,#2000H

MOVCA，@A+DPTRORG2000HDB0DB1DB4DB9……DB81END92例：已知累加器A中有一個(gè)0－9范圍內(nèi)的數(shù)，試用查表指令編出能[方法二]以PC為基址寄存器查表。單元地址指令碼ORG1FFBH1FFBH2402HADDA,#data

1FFDH83HMOVCA，@A+PC1FFEH80FEHSJMP$2000H00HDB001HDB1DB4DB9……DB81END起始地址＝PC當(dāng)前值＋data93[方法二]以PC為基址寄存器查表。起始地址＝PC當(dāng)前值＋d4、數(shù)據(jù)交換指令組（4條）指令通式：XCHA，RnXCHA,directXCHA,@RiXCHDA,@Ri說(shuō)明：只有累加器A可作目的操作數(shù)。這幾條指令執(zhí)行后會(huì)影響PSW中的P標(biāo)志位。最后一條指令用作代碼轉(zhuǎn)換。944、數(shù)據(jù)交換指令組（4條）指令通式：說(shuō)明：94例二：已知50H中有一個(gè)0－9的數(shù)，請(qǐng)編程把它變?yōu)橄鄳?yīng)的ASCII碼程序。MOVR0，＃50HMOVA，＃30HXCHDA，＠R0MOV＠R0，A例一：已知外部RAM的20H單元中有一個(gè)數(shù)X，內(nèi)部RAM20H單元中有一個(gè)數(shù)Y，試編寫可以使它們互相交換的程序。MOVR1，＃20HMOVXA，＠R1XCHA，＠R1MOVX＠R0，A95例二：已知50H中有一個(gè)0－9的數(shù)，請(qǐng)編程把它變?yōu)橄鄳?yīng)的AS5、堆棧操作指令組指令通式：說(shuō)明：均為雙字節(jié)指令；A和Rn不可直接出現(xiàn)在指令中，

A必須用ACC或它的物理地址（E0H），

Rn必須用它的物理地址（00H－1FH）。PUSHdirectPOPdirect例：利用堆棧作為轉(zhuǎn)存介質(zhì)編寫30H和40H單元中內(nèi)容的互換。MOVSP，＃50HPUSH30HPUSH40HPOP30HPOP40H965、堆棧操作指令組指令通式：說(shuō)明：PUSH算術(shù)運(yùn)算類指令1、加法指令組（不帶CY位加法指令）ADDA,RnADDA,directADDA,@RiADDA,#data注意：（1）目的操作數(shù)只能是累加器A。（2）參加運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)必須是8位二進(jìn)制數(shù)；操作結(jié)果也是一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)，且會(huì)對(duì)PSW中標(biāo)志位產(chǎn)生影響。（3）若將兩個(gè)操作數(shù)看作帶符號(hào)數(shù)，則根據(jù)OV位判斷結(jié)果是否溢出。97算術(shù)運(yùn)算類指令1、加法指令組（不帶CY位加法指令）ADD例一：(A)=0C2H，(R0)=0A9H，執(zhí)行ADDA，R0指令后，A和PSW中的值是多少？例二：執(zhí)行下列指令后，A和PSW中的值是多少？MOVA，#5AHADDA，#6BH(A)=6BH，(PSW)=85H(A)=C5H，(PSW)=44H98例一：(A)=0C2H，(R0)=0A9H，執(zhí)行ADDA，2、帶進(jìn)位加法指令組ADDCA,RnADDCA,directADDCA,@RiADDCA,#data注意：（1）目的操作數(shù)只能是累加器A。（2）主要用于多字節(jié)加法運(yùn)算。（3）其中所加的CY中的值是指令執(zhí)行前的CY值，不是執(zhí)行中形成的CY值。例一：(A)=85H，(R0)=30H，(31H)=FFH，CY=1，試問(wèn)CPU執(zhí)行如下指令后累加器A和CY中的值是多少？(1)ADDCA，R0(2)ADDCA，31H992、帶進(jìn)位加法指令組ADDCA,Rn注意：例一：(A)=例二：兩個(gè)三字節(jié)無(wú)符號(hào)數(shù)相加，被加數(shù)放在內(nèi)部RAM20H-22H單元(低位在前)，加數(shù)放在內(nèi)部RAM2AH-2CH單元(低位在前)。編程序?qū)崿F(xiàn)，將它們計(jì)算的結(jié)果放在被加數(shù)單元中。MOVR0，#20HMOVR1，#2AHMOVR7，#03HCLRCLOOP：MOVA，@R0ADDCA，@R1MOV@R0，AINCR0INCR1DJNZR7，LOOPCLRAADDCA，#00HMOV@R0，A100例二：兩個(gè)三字節(jié)無(wú)符號(hào)數(shù)相加，被加數(shù)放在內(nèi)部RAM20H-23、帶借位減法指令組SUBBA,RnSUBBA,directSUBBA,@RiSUBBA,#data注意：(1)在單片機(jī)內(nèi)部，減法操作是在控制器控制下采用補(bǔ)碼加法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際應(yīng)用中，可按二進(jìn)制減法法則進(jìn)行。(2)MCS-51中沒(méi)有不帶借位的減法指令。(3)進(jìn)行不帶借位減法運(yùn)算時(shí)，可結(jié)合“CLRC”指令應(yīng)用。(4)若將兩個(gè)操作數(shù)看作帶符號(hào)數(shù)，則根據(jù)OV位判斷結(jié)果是否溢出。1013、帶借位減法指令組SUBBA,Rn注意：101例二：判斷執(zhí)行如下程序后累加器A和PSW中的值是多少？CLRCMOVA，#52HSUBBA，#0B4H例一：(A)=0C9H，(R2)=54H，(CY)=1。試問(wèn)CPU執(zhí)行指令SUBBA，R2后累加器A和PSW中的值是多少？(A)=74H，(PSW)=04H(A)=9EH，(PSW)=C5H102例二：判斷執(zhí)行如下程序后累加器A和PSW中的值是多少？例一：4、加1指令組INCAINCRnINCdirectINC@RiINCDPTR例一：(A)=0FFH，(R3)=0FH，(30H)=0F0H，(R0)=40H，(40H)=00H。執(zhí)行下列指令后，各寄存器及單元中的結(jié)果是多少？是否改變了PSW的狀態(tài)？INCAINCR3INC30HINC@R0注意：只有INCA指令可以影響PSW中的奇偶標(biāo)志位P，其它指令不會(huì)影響標(biāo)志位。1034、加1指令組INCA例一：(A)=0FFH，(R3)5、減1指令組DECADECRnDECdirectDEC@Ri注意：只有DECA指令可以影響PSW中的奇偶標(biāo)志位P，其它指令不會(huì)影響標(biāo)志位。1045、減1指令組DECA注意：1046、乘除指令組MULABDIVAB注意：執(zhí)行這兩條指令，進(jìn)位標(biāo)志CY總是被清“0”例一：已知兩個(gè)8位無(wú)符號(hào)乘數(shù)分別放在30H和31H單元中，試編出令它們相乘并把積的低8位放入32H單元，高8位放入33H單元的程序。MOVR0,#30HMOVA,@R0INCR0MOVB,@R0MULABINCR0MOV@R0,AINCR0MOV@R0,B1056、乘除指令組MULAB注意：例一：已知兩個(gè)8位無(wú)符號(hào)7、十進(jìn)制調(diào)整指令DAA功能：用于對(duì)BCD碼十進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行修正。注意：(1)DA指令不影響溢出標(biāo)志。(2)使用中通常緊跟在加法指令之后，不能跟在減法指令之后。(3)借助進(jìn)位標(biāo)志可實(shí)現(xiàn)多位BCD數(shù)加法結(jié)果的調(diào)整。例一：試寫出能完成85+59的BCD加法程序，并對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行分析。MOVA，#85HADDA，#59HDAAEND1067、十進(jìn)制調(diào)整指令DAA功能：用于對(duì)BCD碼十進(jìn)制數(shù)加例二：已知R0和R1中分別存有BCD被減數(shù)91和BCD減數(shù)36，試編程求它們的BCD差，并存入R3中。CLRCMOVA，#9AHSUBBA，R1ADDA，R0DAAMOVR3，ACLRCEND步驟：(1)求BCD減數(shù)的補(bǔ)數(shù)；(2)BCD被減數(shù)加減數(shù)的補(bǔ)數(shù)；(3)對(duì)和進(jìn)行十進(jìn)制加法調(diào)整。107例二：已知R0和R1中分別存有BCD被減數(shù)91和BCD減數(shù)3例三：4位壓縮BCD數(shù)的相加程序。設(shè)一個(gè)加數(shù)存放在30H、31H單元，另一個(gè)加數(shù)存放在32H、33H單元，試編程序?qū)⒑痛娣诺?0H、31H單元。MOVR0，#30HMOVR1，#32HMOVA，@R0ADDA，@R1DAAMOV@R0，AINCR0INCR1MOVA，@R0ADDCA，@R1DAAMOV@R0，A108例三：4位壓縮BCD數(shù)的相加程序。設(shè)一個(gè)加數(shù)存放在30H、3邏輯運(yùn)算及移位類指令1、邏輯與運(yùn)算指令組ANLA,RnANLA,directANLA,@RiANLA,#dataANLdirect,AANLdirect,#data功能：主要用于將某存儲(chǔ)單元或累加器A中某幾位清“0”。例：已知R0中有一個(gè)ASCII碼，試通過(guò)編程把它變?yōu)锽CD碼。MOVA，R0ANLA，#0FHMOVR0，A109邏輯運(yùn)算及移位類指令1、邏輯與運(yùn)算指令組ANLA,Rn功2、邏輯或運(yùn)算指令組ORLA,RnORLA,directORLA,@RiORLA,#dataORLdirect,AORLdirect,#data功能：主要用于將某存儲(chǔ)單元或累加器A中某幾位置“1”。例：設(shè)(A)=0AAH，P1=0FFH，試通過(guò)編程把累加器A中的低4位送入P1口低4位，而P1口高4位不變。MOVR0，AANLA，#0FHANLP1，#0F0HORLP1，AMOVA，R01102、邏輯或運(yùn)算指令組ORLA,Rn功能：例：設(shè)(A)=03、邏輯異或運(yùn)算指令組XRLA,RnXRLA,directXRLA,@RiXRLA,#dataXRLdirect,AXRLdirect,#data功能：主要用于將某存儲(chǔ)單元或累加器A中某幾位置取反。例：已知外部RAM30H中有一數(shù)6EH，試編寫程序令其高4位不變，低4位取反。MOVR0，＃30HMOVXA，＠R0XRLA，#0FHMOVX＠P0，A1113、邏輯異或運(yùn)算指令組XRLA,Rn功能：例：已知外部R4、累加器清零和取反指令組CLRACPLA注意：其中CPLA取反指令常用于對(duì)某個(gè)存儲(chǔ)單元或某個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域中帶符號(hào)數(shù)的求補(bǔ)。例：已知30H單元中有一負(fù)數(shù)X，試寫出求X的補(bǔ)碼的程序。MOVA，＃30HCPLAINCAMOV30H，A1124、累加器清零和取反指令組CLRA注意：例：已知30H單5、移位指令組RLARRARLCARRCASWAPAA7A0A7A0A7A0CYA7A0CYA7－A4A3－A01135、移位指令組RLAA7A例一：已知30H、31單元中有一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)（30H單元為低8位），請(qǐng)通過(guò)編程令其擴(kuò)大二倍。CPLCMOVR1,#30HMOVA,@R1RLCAMOV@R1,AINCR1MOVA,@R1RLCAMOV@R1,A114例一：已知30H、31單元中有一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)（30H單例二：在43H、44H單元中有兩個(gè)BCD數(shù)，請(qǐng)通過(guò)編程將它們緊縮成一個(gè)字節(jié)并放入43H單元中（其中43H單元中的BCD數(shù)做為緊縮BCD數(shù)的高位）。MOVR1,#43HMOVA,@R1SWAPAINCR1ORLA,@R1MOV43H,A115例二：在43H、44H單元中有兩個(gè)BCD數(shù)，請(qǐng)通過(guò)編程將它們控制轉(zhuǎn)移類指令1、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令組2、條件轉(zhuǎn)移指令組3、子程序調(diào)用與返回指令組4、空操作指令116控制轉(zhuǎn)移類指令1、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令組2、條件轉(zhuǎn)移指令組3、子程控制轉(zhuǎn)移類指令LJMPaddr16AJMPaddr11SJMPrelJMP@A+DPTR1、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令組特點(diǎn)：(1)不會(huì)影響PSW中的標(biāo)志位。(2)指令的操作對(duì)象是PC的地址。(3)第2、3條指令是相對(duì)轉(zhuǎn)移指令，在子程序中很有用。117控制轉(zhuǎn)移類指令LJMPaddr161、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令

LJMPaddr16;(PC)addr16例：已知某單片機(jī)監(jiān)控程序起始地址為A080H，試問(wèn)用什么辦法可使單片機(jī)開(kāi)機(jī)后自動(dòng)執(zhí)行監(jiān)控程序。答：為使開(kāi)機(jī)后能自動(dòng)轉(zhuǎn)入A080H處執(zhí)行，應(yīng)在0000H處存放一條如下指令：LJMP0A080H說(shuō)明：(1)把指令碼中的addr16送入PC，使機(jī)器執(zhí)行下條指令時(shí)無(wú)條件轉(zhuǎn)移到addr16處執(zhí)行程序。(2)可以在64KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移。(3)一般情況，addr16可用符號(hào)地址表示。118長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令LJMPaddr16;(PC)a絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令

AJMPaddr11;(PC)(PC)+2,(PC10-0)addr11例：已知指令KWR：AJMPaddr11中，KWR=3100H，addr11=10110100101B，則轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址是多少？答：程序轉(zhuǎn)移到35A5H處執(zhí)行。注意：AJMP指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)移地址不是與AJMP指令地址在同一個(gè)2KB區(qū)域，而是應(yīng)與AJMP指令取出后的PC地址在同一個(gè)2KB區(qū)域。說(shuō)明：(1)(PC)(PC)+2，確定程序轉(zhuǎn)移的頁(yè)面地址。(2)(PC10-0)addr11，確定程序轉(zhuǎn)移的頁(yè)內(nèi)地址。119絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMPaddr11;(PC)短轉(zhuǎn)移指令

SJMPrel;(PC)(PC)+2,(PC)(PC)+rel1、根據(jù)偏移量計(jì)算轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址：

例一：835AHSJMP35H

例二：835AHSJMP0E7H答：目標(biāo)地址=835AH+02H+35H=8391H答：目標(biāo)地址=835AH+02H-19H=8343H說(shuō)明：(1)rel是一個(gè)8位的帶符號(hào)偏移字節(jié)。(2)rel的取值范圍是-128到+127。(3)目的地址=(PC)+2+rel。120短轉(zhuǎn)移指令SJMPrel;(PC)(PC)2、根據(jù)目標(biāo)地址計(jì)算偏移量：(向高地址轉(zhuǎn)移)rel=目標(biāo)地址-源地址-2(向低地址轉(zhuǎn)移)rel=(目標(biāo)地址-源地址-2)補(bǔ)=FEH-(源地址-目標(biāo)地址)1000H7401HSTAR：MOVA，#01H1002HF8HMOVR0，A1003H90CF01HLOOP：MOVDPTR，#0CF01H…1017H80relSJMPSTART…END答：rel=E7H。目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)移范圍是F99H-1098H例：有下列程序，請(qǐng)計(jì)算SJMPSTAR指令碼中的rel，并分析目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)移范圍。1212、根據(jù)目標(biāo)地址計(jì)算偏移量：1000H7401H變址轉(zhuǎn)移指令

JMP@A+DPTR;(PC)((A)+(DPTR))說(shuō)明：(1)DPTR中存放目標(biāo)轉(zhuǎn)移地址的基地址，常常是一張轉(zhuǎn)移指令表的起始地址。(2)A中存放表的偏移量。(3)主要用于程序的多分支轉(zhuǎn)移。122變址轉(zhuǎn)移指令JMP@A+DPTR;(PC)例：已知累加器A中放有待處理命令，編號(hào)0-4，程序存儲(chǔ)器中放有起始地址為PMTB的三字節(jié)長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令表。試編一程序能使機(jī)器按照累加器A中的命令編號(hào)轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的命令程序。CM：MOVR1，ARLAADDA，R1MOVDPTR，#PMTBJMP@A+DPTRPMTB：LJMPPM0LJMPPM1LJMPPM2LJMPPM3LJMPPM4…PM0：…PM4：…123例：已知累加器A中放有待處理命令，編號(hào)0-4，程序存儲(chǔ)器中放控制轉(zhuǎn)移類指令2、條件轉(zhuǎn)移指令組累加器判零轉(zhuǎn)移指令數(shù)值比較轉(zhuǎn)移指令減1條件轉(zhuǎn)移指令124控制轉(zhuǎn)移類指令2、條件轉(zhuǎn)移指令組累加器判零轉(zhuǎn)移指令124應(yīng)用：(1)對(duì)于無(wú)符號(hào)數(shù)的比較，可直接根據(jù)執(zhí)行后CY位來(lái)判斷。(2)對(duì)于帶符號(hào)數(shù)的比較，先要確定符號(hào)，再判斷。指令操作情況：(1)若左操作數(shù)=右操作數(shù)，則程序順序執(zhí)行(即：(PC)(PC)+3)；進(jìn)位標(biāo)志清“0”。(2)若左操作數(shù)>右操作數(shù)，則程序轉(zhuǎn)移(即：(PC)(PC)+3+rel)；進(jìn)位標(biāo)志清“0”。(3)若左操作數(shù)<右操作數(shù)，則程序轉(zhuǎn)移(即：(PC)(PC)+3+rel)；進(jìn)位標(biāo)志置“1”。125應(yīng)用：指令操作情況：125控制轉(zhuǎn)移類指令3、子程序調(diào)用與返回指令組絕對(duì)調(diào)用指令長(zhǎng)調(diào)用指令返回指令126控制轉(zhuǎn)移類指令3、子程序調(diào)用與返回指令組絕對(duì)調(diào)用指令126絕對(duì)調(diào)用指令

ACALLaddr11;(PC)(PC)+2(SP)(SP)+1,((SP))(PC7-0)(SP)(SP)+1,((SP))(PC15-8)(PC10-0)addr11說(shuō)明：(1)與絕對(duì)轉(zhuǎn)移指令類似，要求該指令的下一條指令的第一個(gè)字節(jié)與子程序的入口地址必須在同一個(gè)2KB存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。(2)指令操作過(guò)程可分為兩部分：斷點(diǎn)保護(hù)、構(gòu)造目的地址。(3)addr11可用符號(hào)地址(標(biāo)號(hào))表示。127絕對(duì)調(diào)用指令A(yù)CALLaddr11;(PC)例一：8100HACALL48FH

先將PC加2：(PC)=8100H+2=1000000100000010B再替換低11位地址：(PC)=1000010010001111B=848FH48FH先將PC加2：(PC)=8F00H+2=1000111100000010B再替換低11位地址：(PC)=1000110010001111B=8C8FH48FH例二：8F00HACALL48FH128例一：8100HACALL48FH先將P長(zhǎng)調(diào)用指令

LCALLaddr16;(PC)(PC)+3(SP)(SP)+1,((SP))(PC7-0)(SP)(SP)+1,((SP))(PC15-8)(PC)addr16說(shuō)明：(1)主程序和被調(diào)用的子程序可以任意地放在64KB范圍內(nèi)。(2)指令操作過(guò)程可分為兩部分：斷點(diǎn)保護(hù)、構(gòu)造目的地址。(3)addr16可用符號(hào)地址(標(biāo)號(hào))表示。129長(zhǎng)調(diào)用指令LCALLaddr16;(PC)(例：已知：MA=0500H。試問(wèn)執(zhí)行如下指令MOVSP，#70HMA：LCALL8192HSP中數(shù)據(jù)為多少？堆棧中數(shù)據(jù)如何變化？PC中的內(nèi)容是什么？答：(SP)=72H，(71H)=03H，(72H)=05H，(PC)=8192H130例：已知：MA=0500H。試問(wèn)執(zhí)行如下指令答：(SP)=7返回指令

RET;(PC15-8)((SP)),(SP)(SP)-1(PC7-0)((SP)),(SP)(SP)-1RETI;(PC15-8)((SP)),(SP)(SP)-1(PC7-0)((SP)),(SP)(SP)-1說(shuō)明:(1)第1條指令用于子程序返回，只能用于子程序末尾。(2)第2條指令用于中斷服務(wù)程序返回，只能用于中斷服務(wù)程序的末尾。(3)機(jī)器執(zhí)行RETI指令后，還將清除相應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)位，以允許單片機(jī)響應(yīng)低優(yōu)先級(jí)的中斷。131返回指令RET;(PC15-8)((SP))例：試?yán)米映绦蚣夹g(shù)編出令20H-2AH、30H-3EH和40H-4FH三個(gè)子域清零的程序。MOVSP，#30HMOVR0，#20HMOVR2，#0BHACALLZEROMOVR0，#30HMOVR2，#0FHACALLZEROMOVR0，#40HMOVR2，#10HACALLZEROSJMP$ZERO：MOV@R0，#00HINCR0DJNZR2，ZERORETEND132例：試?yán)米映绦蚣夹g(shù)編出令20H-2AH、30H-3EH和4控制轉(zhuǎn)移類指令4、空操作指令NOP；(PC)(PC)+1說(shuō)明：用于程序的等待或時(shí)間的延遲。133控制轉(zhuǎn)移類指令4、空操作指令NOP；(PC)(P位操作類指令1、位傳送指令組MOVC，bitMOVbit，C說(shuō)明：不能進(jìn)行位地址與位地址值之間的傳送。例：將20H位的內(nèi)容與5AH位相交換，并不改變CY的值。MOV10H，CMOVC，20HMOV21H，CMOVC，5AHMOV20H，CMOVC，21HMOV5AH，C134位操作類指令1、位傳送指令組MOVC，bit說(shuō)明：不能2、位置位復(fù)位指令組SETBCSETBbitCLRCCLRbit說(shuō)明：置位指令是位操作獨(dú)有的。3、位運(yùn)算指令組ANLC，bitANLC，/bitORLC,bitORLC，/bitCPLCCPLbit1352、位置位復(fù)位指令組SETBC說(shuō)明：置位指令是位操作獨(dú)例：試編程完成位地址為10H、11H中的位異或操作，結(jié)果存入12H位。MOVC，11HANLC，/10HMOV12H,CMOVC,10HANLC,/11HORLC,12HMOV12H,C136例：試編程完成位地址為10H、11H中的位異或操作，結(jié)果存入JCrel；CY位為1轉(zhuǎn)移JNCrel；CY位為0轉(zhuǎn)移JBbit,rel；bit位為1轉(zhuǎn)移JNBbit,rel；bit位為0轉(zhuǎn)移JBCbit,rel；bit位為1轉(zhuǎn)移，并將bit清零4、位控制轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移指令組例一：已知內(nèi)部RAM的50H和51H單元中各有一個(gè)無(wú)符號(hào)8位二進(jìn)制，且兩數(shù)不同。試編程比較它們的大小，并把大數(shù)送到52H單元。MOVA，50HCJNEA，51H，LOOPLOOP：JNCLOOP1MOVA，51HLOOP1：MOV52H，A137JCrel；CY位為1轉(zhuǎn)移4、位控制轉(zhuǎn)例二：已知外部RAM的2000H開(kāi)始有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)以回車符CR(ASCII碼為0DH)為結(jié)束標(biāo)志，試編寫一個(gè)程序能把正數(shù)送入從30H(片內(nèi)RAM)開(kāi)始的正數(shù)區(qū)，并把負(fù)數(shù)送入40H開(kāi)始的負(fù)數(shù)區(qū)。（數(shù)據(jù)指針及跳轉(zhuǎn)指令應(yīng)用）MOVDPTR，#2000HMOVR0，#30HMOVR1，#40HNEXT：MOVXA，@DPTRCJNEA，#0DH，COMPSJMPDONECOMP：JBACC.7，LOOPMOV@R0，AINCR0INCDPTRSJMPNEXTLOOP：MOV@R1，AINCR1INCDPTRSJMPNEXTDONE：RETEND138例二：已知外部RAM的2000H開(kāi)始有一個(gè)輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，該I/O訪問(wèn)指令使用說(shuō)明對(duì)P0-P3口的訪問(wèn)特點(diǎn)：用“MOV”指令既可以進(jìn)行字節(jié)訪問(wèn)，又可以進(jìn)行位訪問(wèn)。1、讀引腳數(shù)據(jù)口或口線輸入指令均屬于讀引腳的操作。…ORLP1，#03HMOVC，P1.0…MOVC，P1.2例：利用P1口的P1.0和P1.1進(jìn)行外界信號(hào)的輸入。注意：在使用輸入指令前應(yīng)先用指令把口線引腳設(shè)置為高電平。139I/O訪問(wèn)指令使用說(shuō)明對(duì)P0-P3口的訪問(wèn)特點(diǎn)：用“MOV”2、讀鎖存器數(shù)據(jù)對(duì)口或口線執(zhí)行“讀-修改-