项目2--产品计数器.pptx

单片机,原理与接口技术,主编：于军,新世纪应用型高等教育计算机类课程规划教材,产品计数器,单片机汇编语言指令和程序设计,项目,02,任务,2.1,LED,数码管及其驱动电路,(,静态,),LEIS,数码管，就是用多个,LEIS,组合排列成可以显示数字的元件，现在用得很多。我们,的产品,计数器要用它来显示数字。,Proteus,仿真项目,:,数码管试验,1,字形,.dsn(,电子文档,),，通过这个仿真项目来复习一下,数码,管的特性。熟悉数码管的字形和极性。,Proteus,仿真项目,:,数码管试验,2,译码,.dsn(,电子文档,),，通过这个仿真项目来复习一下,数码,管的电源特性和译码器的特性。红绿蓝黄各种不同颜色电特性不同，不同型号译码器,特性也,不同。重点了解译码器。可参看,:7,段数码管和译码,.dsno,Proteus,仿真项目,:,数码管试验,3,软件译码,.dsn(,电子文档,),，通过这个仿真项目来了解,数码,管的不同使用方法。重点是软件译码。,Proteus,仿真项目,:,一位数码管,.dsn,电子文档,),，有了单片机，数码管也开始起作用了,。重点,还是软件。,任务要求,:,数码管显示和驱动电路。,知识要求,:,驱动方法、字形译码和译码器。,任务,2.1,LED,数码管及其驱动电路,(,静态,),【,技能训练,2-1 2,位数码管显示电路,(,软件译码,),。任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.1,汇编语言,指令概述,指令,和程序设计是单片机的两个重要知识,(,单片机知识包括硬件和软件两部分,),。程序,是由,指令组成的，指令是程序的最小语言单位。,要,编程序就要懂指令,(,高级语言叫语句,),。现在讲的是汇编语言指令。汇编语言指令是,机器码,的助记符形式，与二进制的机器码一一对应。用汇编语言指令写成的源程序翻译成,机器码,的过程叫作汇编。能完成汇编任务的软件称为汇编程序。,按,大类来说，汇编语言指令可以分为两类,:,指令和伪指令。指令可以分成若干小类，,伪指令,也可以分成若干小类。,任务,2.2,数码,管计数器,(静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,1.ORG,起始地址定义伪指令,格式,:ORG,16,位地址,功能,:,规定目标程序在程序存储器中所占空间的起始地址。,例如,:,ORG,1000H,，表示以下的数据或程序存放在从,1000H,开始的程序存储单元中。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,2.END,汇编程序结束伪指令,格式,:,END,功能,:,标志源程序的结束，即通知汇编程序不再继续向下汇编。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,3.EQU,宏代换伪指令,格式,:,符号,EQU,字符串,功能,:,在程序中用,EQU,后面的字符串去替换,EQU,前面的符号。,EQU,后面的字符串,可以,是符号、数据地址、代码地址或位地址。,说明,:EQU,伪指令所定义的符号必须先定义后使用。所以该语句一般放在程序开始。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,4.DATA,数值赋值伪指令,格式,:,符号,DATA,表达式,功能,:,将表达式指定的数据地址或代码地址赋予符号名称。,说明,:DATA,伪指令功能与,EQU,伪指令相似，,但是,DATA,所定义的符号可以先使用,后定义,。该语句一般放在程序开始或结尾。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,5.DB,字节存储伪指令,格式,:,标号,:DB,8,位二进制数据表,功能,:,从指定的地址单元开始，定义若干个字节存储单元的内容。,6.,DW,字存储伪指令,格式,:,标号,:,DW 16,位,二进制数据表,功能,:,从指定的地址单元开始，定义若干个字存储单元,的内容,。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.2,汇编语言,伪指令,7.DS,定义空间伪指令,格式,:,标号,:,DS,表达式,功能,:,从指定的地址单元开始，保留由表达式指定的若干,字节空间,作为备用空间。,8.BIT,位地址符号伪指令,格式,:,字符名称,BIT,位地址,功能,:,用规定的字符名称表示位地址。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.3 MCS-51,系列单片机的指令格式和寻址方式,1.,汇编语言指令格式,2.,机器语言指令格式,标号,:,操作码,第一操作数,，,第二,操作数,，,第三,操作数,;,注释,机器语言指令是一种二进制代码，包括两部分,:,操作码和操作数。,MCS-51,指令系统中,，机器语言,指令长度有单字节、双字节和三字节共三种。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.3 MCS-51,系列单片机的指令格式和寻址方式,3.,汇编语言指令系统符号约定,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.3 MCS-51,系列单片机的指令格式和寻址方式,3.,汇编语言指令系统符号约定,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.3 MCS-51,系列单片机的指令格式和寻址方式,3.,汇编语言指令系统符号约定,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.3 MCS-51,系列单片机的指令格式和寻址方式,4.,寻址方式,指令,的一个重要组成部分是操作数，它指定了参与运算的数或数所在的单元地址。把,指令,中寻找操作数或操作数地址的方式称为寻址方式。寻址方式越丰富，计算机的功能越强，,灵活性,越大。寻址方式是指令系统及汇编语言程序设计中最基本的内容之一，必须十分熟悉，,牢固,掌握,。,MCS-51,指令系统有六种寻址方式,:,寄存器寻址,直接寻址,立即寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.4,数据,传送指令,4.,寻址方式,单片机,系统是由许多部件构成，主要工作就是完成这些部件之间的信息交换，所以数据,传送,指令是,CPU,最基本最重要的操作之一,。,数据,传送指令的功能是,:,把源操作数提供的数据传送给目的操作数所指定的单元，源,操作数,内容不变。另外一个功能是将源操作数和目的操作数所指定的两个单元内容彼此进行,交换。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.5,算术运算,指令,MCS-51,系列单片机指令系统的算术运算指令包括加、减、乘、除四种基本操作。这四,种基本,操作能对,8,位无符号数进行直接运算,;,借助溢出标志可以对带符号数进行补码运算,;,借助进位标志,可以实现多字节加减运算,;,也可实现压缩,BCI,码运算。,算术运算,类指令的执行结果将影响到特殊功能寄存器中的程序状态字,PSW,的,进位标志,Cy(PSW.7),、,辅助进位标志,AC(PSW.,6),、,溢出标志,OV(PSW.2),以及奇偶标志,P(PSW.,0),四个,标志位,(,注意,:,加,1,指令,INC,和,减,1,指令,DEC,对,这些位无影响，乘除指令不影响,AC,标志位,),。,任务,2.2,数码,管计数器,(,静态,),显示程序设计,2.2.6,逻辑,操作指令,MCS-51,系列单片机指令系统的逻辑操作指令包括逻辑“或”、逻辑“与”、逻辑“异或”,以及针对,累加器,A,的清零、取反和移位等六,类。,2.2.7,控制,转移指令,控制,转移指令又称为跳转指令，通过改变程序计数器,PC,的值来改变程序执行顺序。,转移指令,分为无条件转移指令、条件转移指令、子程序调用和返回指令,。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,【,技能,训练,2-3】,四,位数码管显示,(,硬件译码,),。,目的,:,学习程序设计方法。,内容,:,四位数码管显示的计数器。,说明,:,这是一个模仿型项目。先看电路设计，使用硬件字形译码器，一个端日,8,位,二进制数,，可以供两个译码器使用，两个端日可以接四个译码器，提供四位数显示，硬件译码可以,省掉软件,译码。但是，计数程序要按照十进制数来重新编写。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.1,程序设计,方法概述,1.,程序设计语言简介,(1),机器语言,当,指令和地址采用二进制代码表示时，机器能够直接识别，因此称为机器语言。,机器指令代码,是。和,1,构成的二进制数信息，与机器的硬件操作一一对应,。,(2),汇编语言,汇编语言,是采用易于人们记忆的助记符表示的程序设计语言，方便人们书写、阅读和,检查,。一般情况下，汇编语言与机器语言一一对应。用汇编语言编写的程序称为汇编语言,源程序,。把汇编语言源程序翻译成机器语言程序的过程称为汇编,;,完成汇编过程的程序称为,汇编程序,;,汇编产生的结果是机器语言程序,(,目标程序,),。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.1,程序设计,方法概述,1.,程序设计语言简介,(3),高级语言,高级语言,是对计算机操作步骤进行描述的一整套标记符号、表达格式、结构及其使用的,语法规则,。它是一种面向过程的语言，使用一些接近人们书写习惯的英语和数学表达式的,语言去,编写程序，使用方便，通用性强，不依赖于具体计算机。,用,高级语言编写的源程序，同样需要翻译成用各种机器语言表示的目标程序，计算机,才能解释,执行，完成翻译过程的程序称为编译程序或解释程序。高级语言程序所对应的,目标代码往往,比汇编语言要长得多，运行时间也更多。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.1,程序设计,方法概述,2.,汇编语言源程序的设计步骤,(1),分析任务,(2),确定算法,(3),画程序流程图,(4),分配资源,(5),编写代码,(6),程序修改与调试,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.3,分支,程序设计,(,1,),单,分支结构程序,通常用条件转移指令形成简单分支结构。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.3,分支,程序设计,(2),两分支结构程序,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.3,分支,程序设计,(3),三分支结构程序,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.5,循环,程序设计,1.,循环结构,典型,的循环结构一般,包含：,初始化,循环处理,循环控制,结束,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.5,循环,程序设计,2.,单重循环程序设计,(,1,),循环,次数已知的循环程序,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.5,循环,程序设计,2.,单重循环程序设计,(,2),循环,次数未知的循环程序,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.5,循环,程序设计,3.,多重循环程序设计,多重循环又称为循环嵌套，是指一个循环程序的,循环体,中包含另一个循环程序,。,(1),数制转换,(2),软件延时,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.6,子程序,设计,在程序设计过程中，经常会遇到在不同的程序中或同一个程序的不同地方执行同一个,操作,的情况，例如软件延时、代码转换等。为了缩短程序设计周期及程序长度，可以将这些,程序段,从源程序中分离出来单独组成一个程序模块，我们称为子程序。在需要使用这些模块的,地方,可以“调用子程序”。那些调用子程序的程序被称为主程序。主程序对子程序的调用是,通过,ACALI,或,LCALI,指令完成的。一个主程序可以多次调用同一个子程序，也可以调用多,个子程序,。子程序也可调用其他子程序,(,也称为子程序嵌套,),。,任务,2.3,产品计数器,电路和显示程序,2.3.6,子程序,设计,3.,子程序的嵌套调用,任务,2.4,产品,计数器设计制作和调试,2.4.1,产品,计数器的设计和仿真调试,1.,设计方案选择,根据需要和可能，提出两个方案,:,(,1),46,位数码管显示硬件译码的电路。,这个,可以在生位数码管的基础之上改进，显示数字多，适应性好，但是外部硬件多，,成本高,，软件简单。,(2)23,位数码管显示软件译码的电路。,这个,可以在,2,位数码管的基础之上改进，显示数字少，但是外部硬件少，成本低，软件,相对复杂,。,此外,，还可以利用所学知识，加上现有条件对以上方案改进，完成项目要求。,Thanks,