单片机的基础知识.pptx

教学内容和要求教学内容和要求 本章系统的介绍本章系统的介绍5151单片机单片机的内部结构、引脚定义和引脚的内部结构、引脚定义和引脚特性、存储器、寄存器等内容。特性、存储器、寄存器等内容。注意：本章内容不必很深入的去学习，注意：本章内容不必很深入的去学习，知道一些基本知识即可。知道一些基本知识即可。原因如下：原因如下：在起步阶段，不用过多的在起步阶段，不用过多的了解单片机的内部结构、工作了解单片机的内部结构、工作原理的全部细节，这会阻碍学习原理的全部细节，这会阻碍学习的进度。特别是在以高级语言为主的情况下。的进度。特别是在以高级语言为主的情况下。如有需要，在以后的学习和开发过程中，完如有需要，在以后的学习和开发过程中，完全可以参考其它讲解更为详细的资料。全可以参考其它讲解更为详细的资料。1 1、MCS-51MCS-51单片机的内部结构单片机的内部结构2 2、MCS-51MCS-51单片机的引脚定义与特性单片机的引脚定义与特性3 3、MCS-51MCS-51单片机存储器和寄存器单片机存储器和寄存器6 6、定时、定时/计数器计数器7 7、MCS-51MCS-51单片机的中断系统单片机的中断系统专专题题4 4、MCS-51MCS-51单片机的工作方式单片机的工作方式5 5、MCS-51MCS-51单片机的最小系统单片机的最小系统1 1、MCS-51MCS-51单片机的内部结构单片机的内部结构展示实物总线型总线型非总线型非总线型 目前很多厂商生产目前很多厂商生产5151单片机，从外观到内部资单片机，从外观到内部资源不完全一样，但是其源不完全一样，但是其MCUMCU结构一致，都采用了结构一致，都采用了80518051核。核。一个基本的一个基本的5151单片机通常包括以下部件：中央单片机通常包括以下部件：中央处理器处理器（CPUCPU）、ROMROM、RAMRAM、I/OI/O口、定时器、口、定时器、串口、中断控制器、振荡电路等。串口、中断控制器、振荡电路等。核心部件：中央处理器（核心部件：中央处理器（CPU）、）、ROM、RAM、振荡电路；、振荡电路；外部功能部件：外部功能部件：I/O口、定时器、串口、中断控制器等。口、定时器、串口、中断控制器等。MCS51 MCS51系列单片机的内部结构框图如图所示系列单片机的内部结构框图如图所示 下面对上面的主要部件进行简单的说明。下面对上面的主要部件进行简单的说明。I/O I/O口口 中断控制器中断控制器 CPU CPU 是单片机中最重要的部件，负责指令的读取、是单片机中最重要的部件，负责指令的读取、译码、执行等内部控制核算术逻辑运算。译码、执行等内部控制核算术逻辑运算。其结构复杂，但采用高级语言编写程序时，不其结构复杂，但采用高级语言编写程序时，不必对其作过多了解。必对其作过多了解。当然，如果采用汇编语言写程序就是另外一回当然，如果采用汇编语言写程序就是另外一回事了。事了。ROM ROM 用户程序编译成最终的目标代码，通过烧写，用户程序编译成最终的目标代码，通过烧写，被放在这里。被放在这里。代码是能够被识别的命令的序列，一般不可更代码是能够被识别的命令的序列，一般不可更改。改。RAM RAM 程序执行的过程中就是单片机工作的过程程序执行的过程中就是单片机工作的过程中，会有或多或少的新的数据生成，这些数据可以中，会有或多或少的新的数据生成，这些数据可以随时读取和更改，放在随时读取和更改，放在RAMRAM中。中。特殊功能寄存器（特殊功能寄存器（SFRSFR）就位于此。）就位于此。振荡电路振荡电路 单片机中有很多部件，振荡电路产成时钟信号，单片机中有很多部件，振荡电路产成时钟信号，使得各个部件有条不紊的工作。使得各个部件有条不紊的工作。相关概念：相关概念：振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期时钟周期：即振荡周期，由晶振决定。时钟周期：即振荡周期，由晶振决定。状态周期：状态周期：2 2个振荡周期；个振荡周期；机器周期：机器周期：6 6个状态周期，个状态周期，1212个振荡周期（时钟周期）；个振荡周期（时钟周期）；指令周期：一、二、三、四个机器周期；指令周期：一、二、三、四个机器周期；例如振荡脉冲频率例如振荡脉冲频率12MHz12MHz，则振荡周期，则振荡周期1/121/12ss，机器周期，机器周期1s1s，如，如果振荡脉冲频率果振荡脉冲频率6MHz6MHz，则振荡周期，则振荡周期1/61/6ss，机器周期，机器周期2s2s。输入输出口（输入输出口（I/OI/O口）口）它是单片机最普通、最常用的部件，用来获取它是单片机最普通、最常用的部件，用来获取外部的数字量，或者输出内部产生的数字量，从而外部的数字量，或者输出内部产生的数字量，从而驱动连接在相应口线上的部件产生相应的动作。驱动连接在相应口线上的部件产生相应的动作。定时定时/计数器计数器 定时：定时：如果有些功能，需要间隔某一定时间运行一次，如果有些功能，需要间隔某一定时间运行一次，就需要用到定时器的定时功能。就需要用到定时器的定时功能。计数：计数：当定时的计数源是从外部输入的时候，它就被当定时的计数源是从外部输入的时候，它就被称为计数器。称为计数器。中断控制器中断控制器 相关概念：中断，中断请求，中断响应，中断相关概念：中断，中断请求，中断响应，中断优先级等等。优先级等等。上图为按功能划分的上图为按功能划分的MCS51MCS51系列单片机内部结构简系列单片机内部结构简化框图。分析上图化框图。分析上图,并按其功能部件划分可以看出并按其功能部件划分可以看出,MCS,MCS5151系列单片机是由系列单片机是由8 8大部分组成的。大部分组成的。这这8 8大部分是大部分是:一个一个8 8位中央处理机位中央处理机CPUCPU。128 128个字节（个字节（MCS52MCS52子系列为子系列为256256字节）的片内数据存字节）的片内数据存储器储器RAMRAM。4 KB4 KB（MCS52MCS52子系列为子系列为8 KB8 KB）的片内程序只读存储器）的片内程序只读存储器ROMROM或或EPROMEPROM（80318031和和80328032无）。无）。1818个（个（MCS52MCS52子系列为子系列为2121个）特殊功能寄存器个）特殊功能寄存器SFRSFR。44个个8 8位并行输入输出位并行输入输出I/OI/O接口接口:P0:P0口、口、P1P1口、口、P2P2口、口、P3P3口（共口（共3232线）线）,用于并行输入或输出数据。用于并行输入或输出数据。1 1个串行个串行I/OI/O接口。接口。22个（个（MCS52MCS52子系列为子系列为3 3个）个）1616位定时器位定时器/计数器。计数器。1 1个具有个具有5 5个（个（MCS52MCS52子系列为子系列为6 6个或个或7 7个）中断源个）中断源,可可编程为编程为2 2个优先级的中断系统。个优先级的中断系统。它可以接收外部中断申请它可以接收外部中断申请,定时器定时器/计数器中断申请和串行口中断申请。计数器中断申请和串行口中断申请。图21 MCS51系列单片机内部结构框图 2 2、MCS-51MCS-51单片机的引脚定义与特性单片机的引脚定义与特性1 1主电源引脚主电源引脚V Vcccc和和V Vssss 2 2外接晶体引脚外接晶体引脚XTAL1XTAL1和和XTAL2XTAL23 3控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚1 1）主电源引脚）主电源引脚V Vcccc和和V Vssss 2 2）外接晶体引脚）外接晶体引脚XTAL1XTAL1和和XTAL2XTAL23 3）控制信号或与其它电源复用引脚）控制信号或与其它电源复用引脚1 1）主电源引脚主电源引脚VccVcc和和Vss Vss V VCCCC（4040脚）脚）:接接+5 V+5 V电源正端电源正端;V VSSSS（2020脚）脚）:接接+5 V+5 V电源地端。电源地端。2 2）外接晶体引脚）外接晶体引脚XTAL1XTAL1和和XTAL2XTAL2注意：可以接外部晶体振荡器或者外部时钟。如下图注意：可以接外部晶体振荡器或者外部时钟。如下图 XTAL1XTAL1（1919脚）脚）:接外部石英晶体的一端。接外部石英晶体的一端。在单片在单片机内部机内部,它是一个反相放大器的输入端它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构这个放大器构成了片内振荡器。成了片内振荡器。当采用外部时钟时当采用外部时钟时,对于对于HMOSHMOS单片单片机机,该引脚接地该引脚接地;对于对于CHMOSCHMOS单片机单片机,该引脚作为外部该引脚作为外部振荡信号的输入端。振荡信号的输入端。XTAL2XTAL2（1818脚脚）:接接外外部部晶晶体体的的另另一一端端。在在单单片片机机内内部部,接接至至片片内内振振荡荡器器的的反反相相放放大大器器的的输输出出端端。当当采采用用外外部部时时钟钟时时,对对于于HMOSHMOS单单片片机机,该该引引脚脚作作为为外外部部振振荡荡信号的输入端信号的输入端;对于对于CHMOSCHMOS芯片芯片,该引脚悬空不接。该引脚悬空不接。3 3）控制信号或与其它电源复用引脚）控制信号或与其它电源复用引脚 控制信号或与其它电源复用引脚有控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPDRST/VPD、和和 等等4 4种形式。种形式。（1 1）RST/VPDRST/VPD（9 9脚）脚）:RST:RST即为即为RESET,VPDRESET,VPD为备用为备用电源电源,所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。（2 2）(30(30脚脚):):当访问外部存储器时当访问外部存储器时,ALEALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出,用于锁存出现在用于锁存出现在P0P0口的低口的低8 8位地址。位地址。（3 3）（2929脚）脚）:片外程序存储器读选通信号输片外程序存储器读选通信号输出端出端,低电平有效。低电平有效。（4 4）（3131脚）脚）:为访问外部程序存储器为访问外部程序存储器控制信号控制信号,低电平有效。低电平有效。4 4）输入输入/输出（输出（I/OI/O）引脚）引脚P0P0口、口、P1P1口、口、P2P2口及口及P3P3口口 （1 1）P0P0口（口（3939脚脚3232脚）脚）:P0.0:P0.0P0.7P0.7统称为统称为P0P0口。口。（2 2）P1P1口（口（1 1脚脚8 8脚）脚）:P1.0:P1.0P1.7P1.7统称为统称为P1P1口口,可作为准可作为准双向双向I/OI/O接口使用。接口使用。（3 3）P2P2口（口（2121脚脚2828脚）脚）:P2.0:P2.0P2.7P2.7统称为统称为P2P2口口,一般可一般可作为准双向作为准双向I/OI/O接口。接口。（4 4）P3P3口（口（1010脚脚1717脚）脚）:P3.0:P3.0P3.7P3.7统称为统称为P3P3口。口。返回定时返回定时/计数器计数器下页单片机引脚图返回方式返回方式1 1单片机引脚图1 1）存储器的总体结构）存储器的总体结构2 2）MCS-51MCS-51的寄存器的寄存器3 3、MCS-51MCS-51单片机存储器和寄存器单片机存储器和寄存器注意下面两点：注意下面两点：存储器用来存放程序或数据，所以非常重要；存储器用来存放程序或数据，所以非常重要；对单片机很多部件的操作，实际是对相应的存对单片机很多部件的操作，实际是对相应的存储器的操作。储器的操作。例如例如P1P1口和地址为口和地址为90H90H的存储单元对应。的存储单元对应。1 1）存储器的总体结构）存储器的总体结构 80518051的存储器结构与常见的微型计算机的配置方式不的存储器结构与常见的微型计算机的配置方式不同，它把程序存储器和数据存储器分开，有各自的寻址系同，它把程序存储器和数据存储器分开，有各自的寻址系统、控制信号和功能。统、控制信号和功能。MCS51MCS51单片机存储器的分类：单片机存储器的分类：从物理结构上可分为从物理结构上可分为:片内、片外程序存储器（片内、片外程序存储器（80318031和和80328032没有片内程序存储器）与片内、片外数据存储器没有片内程序存储器）与片内、片外数据存储器;从寻址空间分布可分为从寻址空间分布可分为:程序存储器、程序存储器、内部数据存储内部数据存储器和外部数据存储器器和外部数据存储器3 3大部分大部分;从功能上可分为从功能上可分为:程序存储器、程序存储器、内部数据存储器、内部数据存储器、特特殊功能寄存器、殊功能寄存器、位地址空间和外部数据存储器位地址空间和外部数据存储器5 5大部分。大部分。如下页图如下页图片内外统一寻址的片内外统一寻址的64KB64KB程序存储器空间，地址范围为程序存储器空间，地址范围为0000H0000HFFFFHFFFFH。64KB64KB的片外数据存储器空间，地址范围的片外数据存储器空间，地址范围0000H0000HFFFFHFFFFH。256B256B的片内数据存储器空间，地址范围为的片内数据存储器空间，地址范围为00H00HFFHFFH。或者用下面的图来表示：或者用下面的图来表示：MCS51单片机存储器空间结构图（a）程序存储器;（b）内部数据存储器;（c）外部数据存储器 MCS51 MCS51系列单片机还有系列单片机还有128128个字节的个字节的RAMRAM区作为特殊区作为特殊功能寄存器（功能寄存器（SFRSFR）区。）区。片内、片外程序存储器和数据存片内、片外程序存储器和数据存储器各自总容量为储器各自总容量为64 KB64 KB。附附1 1：程序存储器：程序存储器n程序存储器程序存储器ROMROM用来存放用来存放程序程序、常数常数或或表格表格等。等。n在在80518051中，其存储空间分布如下：中，其存储空间分布如下：l片内有片内有4KB4KB的的ROMROM存储单元，地址为存储单元，地址为0000H0000H0FFFH0FFFH。l片外最多可扩至片外最多可扩至64KB64KB的的ROMROM，地址，地址1000H1000HFFFFHFFFFH。l片内外片内外ROMROM统一编址。统一编址。n当当EAEA引脚接引脚接高电平高电平时，时，CPUCPU将首先将首先访问片内访问片内ROMROM，当指令地址超过，当指令地址超过0FFFH0FFFH时，自动转向片外时，自动转向片外ROMROM取指令。取指令。n当当EAEA引脚接引脚接低电平低电平时，时，CPUCPU只访问片只访问片外外ROMROM。片外。片外ROMROM的地址从的地址从0000H0000H开开始编址。对于始编址。对于80318031，由于其片内无，由于其片内无ROMROM，所以使用时必须使所以使用时必须使EAEA接低电平，以便能接低电平，以便能够从片外扩展的够从片外扩展的EPROMEPROM中取指令。中取指令。附附2 2：程序运行的入口地址：程序运行的入口地址 实际应用时实际应用时,程序存储器的容量由用户根据需要扩展，程序存储器的容量由用户根据需要扩展，而程序地址空间原则上也可由用户任意安排。而程序地址空间原则上也可由用户任意安排。但程序最但程序最初运行的入口地址，初运行的入口地址，MCS51MCS51单片机是固定的单片机是固定的,用户不能用户不能更改。更改。程序存储器中有复位和中断源共程序存储器中有复位和中断源共7 7个固定的入口地址。个固定的入口地址。如下，如下，MCS51单片机复位、中断入口地址 51单片机常见的中断源和中断向量表附附3 3：数据存储器：数据存储器n数据存储器RAM主要用来存放运算的中间结果和数据等。n在8051中，其存储空间分布如下：l片外RAM最多可扩至64KB存储单元，地址范围为0000HFFFFH。l片内RAM为256B存储单元，地址范围为00HFFH。n片内RAM地址空间共有256B，又分为两个部分：l低128B(00H7FH)为真正的RAM区，如下图所示 。l高128B(80HFFH)为特殊功能寄存器(SFR)区，如下表所示 。下页依次有下页依次有详细图表详细图表片片内内RAMRAM地地址址空空间间 7FH30H2FH7F7E7D7C7B7A79782EH77767574737271702DH6F6E6D6C6B6A69682CH67666564636261602BH5F5E5D5C5B5A59582AH575655545352515029H4F4E4D4C4B4A494828H474645444342414027H3F3E3D3C3B3A393826H373635343332313025H2F2E2D2C2B2A292824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H07060504030201001FH18H第第3组工作寄存器组工作寄存器(R0R7)17H10H第第2组工作寄存器组工作寄存器(R0R7)0FH08H第第1组工作寄存器组工作寄存器(R0R7)07H00H第第0组工作寄存器组工作寄存器(R0R7)工作寄存器区工作寄存器区位寻址区位寻址区用户用户RAM区区(堆栈、数据缓冲区堆栈、数据缓冲区)片内RAM，工作组寄存器返回定义中返回定义中断服务函数断服务函数低低128128位位2 2）MCS-51MCS-51的寄存器的寄存器 MCS51内部有内部有256B存储单元，为存储单元，为00HFFH。其寄存器分成两类：一是通用寄存器（低其寄存器分成两类：一是通用寄存器（低128），），一是特殊功能寄存器（一是特殊功能寄存器（SFR）（高）（高128）。）。在使用高级语言编程时，通用寄存器一般作为函在使用高级语言编程时，通用寄存器一般作为函数内部的局部变量和函数调用时传递参数只用，由编数内部的局部变量和函数调用时传递参数只用，由编译器统一接管，我们不必关心。译器统一接管，我们不必关心。但是但是SFR往往对应了硬件操作，需要工程开发人往往对应了硬件操作，需要工程开发人员按照需求进行控制。值得注意。员按照需求进行控制。值得注意。附：特殊功能寄存器附：特殊功能寄存器SFRSFR块块 又称为专用寄存器。又称为专用寄存器。它专用于控制、它专用于控制、管理单片机内算管理单片机内算术逻辑部件、术逻辑部件、并行并行I/OI/O口锁存器、口锁存器、串行口数据缓冲器、串行口数据缓冲器、定时器定时器/计数器、计数器、中断系统等功能模块的工作中断系统等功能模块的工作,SFR,SFR的地址的地址空间为空间为80H80HFFHFFH。位地址分布如下页图位地址分布如下页图SFRMSB位地址位地址/位定义位定义LSB字节地址字节地址BF7F6F5F4F3F2F1F0F0HACCE7E6E5E4E3E2E1E0E0HPSWD7D6D5D4D3D2D1D0D0HCYACF0RS1RS0OV-PIPBFBEBDBCBBBAB9B8B8H-PSPT1PX1PT0PX0P3B7B6B5B4B3B2B1B0B0HP3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0IEAFAEADACABAAA9A8A8HEA-ESET1EX1ET0EX0P2A7A6A5A4A3A2A1A0A0HP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0SCON9F9E9D9C9B9A999898HSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRIP1979695949392919090HP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0TCON8F8E8D8C8B8A898888HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0P0878685848382818080HP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0SFRSFR中中位位地地址址分分布布表表 数据存储器数据读写应用实例数据存储器数据读写应用实例数据存储器数据读写应用实例数据存储器数据读写应用实例 【程序程序1】工作寄存器的读写工作寄存器的读写地址地址地址地址机器码机器码机器码机器码程程程程 序序序序注注注注 释释释释检查结果检查结果检查结果检查结果ORG 0000HORG 0000H；程序从；程序从；程序从；程序从ROMROM区区区区0000H0000H处开始存放处开始存放处开始存放处开始存放0000H0000H78 1178 11MOV R0,#11HMOV R0,#11H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数11H11H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R0R0中中中中(H)=11H(H)=11H0002H0002H79 2279 22MOV R1,#22HMOV R1,#22H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数22H22H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R1R1中中中中(H)=22H(H)=22H0004H0004H7A 337A 33MOV R2,#33HMOV R2,#33H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数33H33H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R2R2中中中中(H)=33H(H)=33H0006H0006H7B 447B 44MOV R3,#44HMOV R3,#44H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数44H44H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R3R3中中中中(H)=44H(H)=44H0008H0008H75 D0 1075 D0 10MOV PSW,#10HMOV PSW,#10H；使当前工作寄存器组为第；使当前工作寄存器组为第；使当前工作寄存器组为第；使当前工作寄存器组为第2 2组组组组(H)=10H(H)=10H000BH000BH78 5578 55MOV R0,#55HMOV R0,#55H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数55H55H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R0R0中中中中(H)=55H(H)=55H000DH000DH79 6679 66MOV R1,#66HMOV R1,#66H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数66H66H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R1R1中中中中(H)=66H(H)=66H000FH000FH7A 777A 77MOV R2,#77HMOV R2,#77H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数77H77H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R2R2中中中中(H)=77H(H)=77H0011H0011H7B 887B 88MOV R3,#88HMOV R3,#88H；将立即数；将立即数；将立即数；将立即数88H88H送入寄存器送入寄存器送入寄存器送入寄存器R3R3中中中中(H)=88H(H)=88HENDEND；程序结束；程序结束；程序结束；程序结束【程序程序2 2】位寻址区的读写位寻址区的读写 地址地址地址地址机器码机器码机器码机器码程程程程 序序序序注注注注 释释释释检查结果检查结果检查结果检查结果ORG 0100HORG 0100H；程序从；程序从；程序从；程序从ROMROM区区区区0100H0100H处开始存放处开始存放处开始存放处开始存放0100H0100HD2 00D2 00SETB 00HSETB 00H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为00H00H的位置的位置的位置的位置1 1(H)=1(H)=10102H0102HD2 01 D2 01 SETB 01HSETB 01H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为01H01H的位置的位置的位置的位置1 1(H)=1(H)=10104H0104HD2 02D2 02SETB 02HSETB 02H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为02H02H的位置的位置的位置的位置1 1(H)=1(H)=10106H0106HD2 03D2 03SETB 03HSETB 03H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为03H03H的位置的位置的位置的位置1 1(H)=1(H)=10108H0108HC2 04C2 04CLR 04HCLR 04H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为04H04H的位清的位清的位清的位清0 0(H)=0(H)=0010AH010AHC2 05C2 05CLR 05HCLR 05H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为05H05H的位清的位清的位清的位清0 0(H)=0(H)=0010CH010CHC2 06C2 06CLR 06HCLR 06H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为06H06H的位清的位清的位清的位清0 0(H)=0(H)=0010EH010EHC2 07C2 07CLR 07HCLR 07H；将位地址为；将位地址为；将位地址为；将位地址为07H07H的位清的位清的位清的位清0 0(H)=0(H)=0(20H)=(20H)=0110H0110HC2 90C2 90CLR 90HCLR 90H；将；将；将；将P1.0P1.0位清位清位清位清0 0(H)=0(H)=00112H0112HD2 90D2 90SETB 90HSETB 90H；将；将；将；将P1.0P1.0位置位置位置位置1 1(H)=1(H)=10114H0114HC2 91C2 91CLR 91HCLR 91H；将；将；将；将P1.1P1.1位清位清位清位清0 0(H)=0(H)=00116H0116HD2 91D2 91SETB 91HSETB 91H；将；将；将；将P1.1P1.1位置位置位置位置1 1(H)=1(H)=1ENDEND；程序结束；程序结束；程序结束；程序结束【程序程序3 3】一般一般RAMRAM区和特殊功能寄存器区的读和写区和特殊功能寄存器区的读和写 地址地址地址地址机器码机器码机器码机器码程程程程 序序序序注注注注 释释释释检查结果检查结果检查结果检查结果ORG 0200H ORG 0200H；程序从程序从程序从程序从ROMROM区区区区0200H0200H存放存放存放存放0200H0200H75 30 9975 30 99MOV 30H,#99HMOV 30H,#99H；将立即数将立即数将立即数将立即数99H99H送到送到送到送到30H30H单元中单元中单元中单元中(30H)=(30H)=(PC)=(PC)=0203H0203H75 45 AA75 45 AAMOV 45H,#0AAHMOV 45H,#0AAH；将立即数将立即数将立即数将立即数AAHAAH送到送到送到送到45H45H单元中单元中单元中单元中(45H)=(45H)=(PC)=(PC)=0206H0206H75 81 50 75 81 50 MOV SP,#50HMOV SP,#50H；将立即数将立即数将立即数将立即数50H50H送到堆栈指针送到堆栈指针送到堆栈指针送到堆栈指针SPSP中中中中(H)=50H(H)=50H(PC)=(PC)=0209H0209H74 6074 60MOV A,#60HMOV A,#60H；将立即数将立即数将立即数将立即数60H60H送到累加器送到累加器送到累加器送到累加器A A中中中中(H)=60H(H)=60H(PC)=(PC)=020BH020BH75 90 5575 90 55MOV P1,#55HMOV P1,#55H；将立即数将立即数将立即数将立即数55H55H送到送到送到送到P1P1口中口中口中口中(H)=55H(H)=55H(PC)=(PC)=020EH020EH75 D0 9075 D0 90MOV PSW,#90HMOV PSW,#90H；将立即数将立即数将立即数将立即数90H90H送到送到送到送到PSWPSW中，使中，使中，使中，使当前工作寄存器组为第当前工作寄存器组为第当前工作寄存器组为第当前工作寄存器组为第2 2组组组组且将且将且将且将CYCY位置位置位置位置1 1(H)=90H(H)=90H(PC)=(PC)=0211H0211H90 12 34 90 12 34 MOV DPTR,#1234HMOV DPTR,#1234H；将立即数将立即数将立即数将立即数1234H1234H送到数据指针送到数据指针送到数据指针送到数据指针DPTRDPTR中中中中(H)=12H(H)=12H(H)=34H(H)=34HENDEND；程序结束程序结束程序结束程序结束4 4、MCS-51MCS-51单片机的工作方式单片机的工作方式 MCS-51 MCS-51单片机的工作方式有复位、程序执行、单片机的工作方式有复位、程序执行、单步执行、掉电保护、低功耗等方式。单步执行、掉电保护、低功耗等方式。下面我们先看看复位方式、程序执行方式。下面我们先看看复位方式、程序执行方式。1）复位方式）复位方式 MCS-51系列单片机的复位引脚系列单片机的复位引脚RST上上只要出现只要出现10 ms以上的高电平，单片机就实以上的高电平，单片机就实现复位。现复位。单片机在单片机在RST引脚高电平的控制下，特引脚高电平的控制下，特殊功能寄存器和程序计数器殊功能寄存器和程序计数器PC复位后的状态复位后的状态如下表所示。如下表所示。A)复位状态复位状态MCS-51单片机复位状态表单片机复位状态表寄 存 器复 位 状 态寄 存 器复 位 状 态PC0000HTCON 00HA00HT2CON 00HB00HTH0 00HPSW00HTL0 00HSP07HTH1 00HDPTR0000HTL1 00HP0P3FFHSCON 00H (PSW)=00H，由于，由于RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，复位后单片机选择工作寄存器，复位后单片机选择工作寄存器0组。组。(SP)=07H，复位后堆栈在片内，复位后堆栈在片内RAM的的08H单元处建单元处建立。立。TH1、TL1、TH0、TL0的内容为的内容为00H，定时器，定时器/计数器的计数器的初值为初值为0。(TMOD)=00H，复位后定时器，复位后定时器/计数器计数器T0、T1为定时为定时器方式器方式0，非门控方式。，非门控方式。(TCON)=00H，复位后定时器，复位后定时器/计数器计数器T0、T1停止工停止工作，外部中断作，外部中断0、1为电平触发方式。为电平触发方式。(T2CON)=00H，复位后定时器，复位后定时器/计数器计数器T2停止工停止工作。作。(SCON)=00H，复位后串行口工作在移位寄存器，复位后串行口工作在移位寄存器方式，且禁止串行口接收。方式，且禁止串行口接收。(IE)=00H，复位后屏蔽所有中断。，复位后屏蔽所有中断。(IP)=00H，复位后所有中断源都设置为低优先级。，复位后所有中断源都设置为低优先级。P0P3口锁存器都是全口锁存器都是全1状态，说明复位后状态，说明复位后4个个并行接口设置为输入口。并行接口设置为输入口。B)复位电路复位电路 MCS-51单片机系统常常有上电复位和按钮复位两种单片机系统常常有上电复位和按钮复位两种方法。方法。所谓上电复位，是指计算机加电瞬间，要在所谓上电复位，是指计算机加电瞬间，要在RST引脚引脚上出现大于上出现大于10 ms的正脉冲，使单片机进入复位状态。的正脉冲，使单片机进入复位状态。按钮复位是指用户按下按钮复位是指用户按下复位复位按钮，使单片机进入复按钮，使单片机进入复位状态。位状态。复位是靠外部电路实现的。下图是上电复位及按钮复复位是靠外部电路实现的。下图是上电复位及按钮复位的一种实用电路。位的一种实用电路。图 MCS51单片机复位参考电路（a）上电复位电路;（b）上电/外部复位电路 22UF1K22UF1K200欧2）程序执行方式）程序执行方式 程序执行方式是单片机的基本工作方式。程序执行方式是单片机的基本工作方式。由于复位后由于复位后PC=0000H，因此程序总是从，因此程序总是从0000H开始，开始，为此要在以为此要在以0000H开始的存储单元中存放一条无条件转移开始的存储单元中存放一条无条件转移指令，以便跳转到实际程序的入口去执行。指令，以便跳转到实际程序的入口去执行。表 MCS51单片机复位、中断入口地址 5 5、MCS-51MCS-51单片机的最小系统单片机的最小系统 将将MCS-51单片机以及与之相匹配的时钟电路、复位单片机以及与之相匹配的时钟电路、复位电路组合在一起，就形成了电路组合在一起，就形成了MCS-51单片机的最小系统。单片机的最小系统。如下图如下图6 6、定时、定时/计数器计数器简简 介介 定时定时/计数器是单片机系统的一个重要部件，可用来计数器是单片机系统的一个重要部件，可用来实现定时控制、频率测量、脉宽测量、信号发生以实现定时控制、频率测量、脉宽测量、信号发生以及用作串行通信中的波特率发生器。及用作串行通信中的波特率发生器。MCS-51MCS-51中采用加法计数器，先设置初值，每来一个中采用加法计数器，先设置初值，每来一个计数脉冲就加计数脉冲就加1 1，直到计数器溢出。，直到计数器溢出。定时定时/计数器有定时、计数两大功能，但归根到底是计数器有定时、计数两大功能，但归根到底是一个计数器。对外部脉冲计数时就为计数器，对片一个计数器。对外部脉冲计数时就为计数器，对片内机器周期脉冲计数就是定时器。内机器周期脉冲计数就是定时器。每过一个机器周期，计数器加每过一个机器周期，计数器加1教学目的教学目的 了解定时器了解定时器/计数器的结构与工作原理。计数器的结构与工作原理。掌握定时器掌握定时器/计数器的四种工作方式的特点及应用。计数器的四种工作方式的特点及应用。用其设计一个可产生一定频率方波的信号源。用其设计一个可产生一定频率方波的信号源。设计一个设计一个PWMPWM信号以控制直流电机转速。信号以控制直流电机转速。设计一个用于流水生产线上的产品自动计数器。设计一个用于流水生产线上的产品自动计数器。设计一个测量电平脉冲宽度的程序。设计一个测量电平脉冲宽度的程序。设计一个电子音乐程序。设计一个电子音乐程序。学习重点和难点学习重点和难点 定时器定时器/计数器的初始化。计数器的初始化。定时器定时器/计数器与中断的综合应用。计数器与中断的综合应用。主主 要要 内内 容容 1 1）定时）定时/计数器的内部结构和工作原理计数器的内部结构和工作原理2 2）定时）定时/计数器的控制寄存器计数器的控制寄存器3 3）定时）定时/计数器的工作方式计数器的工作方式 4 4）定时）定时/计数器的初值的计算计数器的初值的计算 5 5）定时）定时/计数器的初值化步骤计数器的初值化步骤 1 1）定时）定时/计数器的内部结构和工作原理计数器的内部结构和工作原理定时器定时器1 1定时器定时器0 0INT0INT0INT1INT1定时器的工作方式定时器的工作方式定时器的工作方式定时器的工作方式定时器的启动与停止定时器的启动与停止定时器的启动与停止定时器的启动与停止，并保存，并保存，并保存，并保存T0T0T0T0、T1T1T1T1的的的的溢出和中断标志溢出和中断标志溢出和中断标志溢出和中断标志 15 14 后面具体分析80518051单片机内部设有两个单片机内部设有两个1616位可编程定时器位可编程定时器/计数器，计数器，简称为定时器简称为定时器0(0(T0T0)和定时器和定时器1(1(T1T1)。1616位的定时器位的定时器/计数器分别由两个计数器分别由两个8 8位寄存器组成，即：位寄存器组成，即：T0T0由由TH0TH0和和TL0TL0构成，构成，T1T1由由TH1TH1和和TL1TL1构成。每个寄存器构成。每个寄存器均可单独访问，这些寄存器是用于存放定时初值或计均可单独访问，这些寄存器是用于存放定时初值或计数初值的。数初值的。有一个有一个8 8位的定时器方式寄存器位的定时器方式寄存器TMODTMOD和一个和一个8 8位的定时位的定时器控制寄存器器控制寄存器TCONTCON。这些寄存器之间是通过内部总线。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的，定时器