单片机原理高级教程讲稿第一到四章.doc

单片机原理与应用高级教程讲稿(重修) 一 课程内容：以MCS-8051单片机为对象，介绍其发展历程、现状、趋势单片机的特点、基本结构、引脚功能、工作原理，内部功能单元工作和控制方法，指令系统和程序设计，系统的扩展，接口技术，应用系统设计示例。第一章 绪论 第二章* 结构和原理 第三、第八章 指令系统、程序设计*第四章 *内部功能单元工作和控制方法第六、七章* 并行、串行扩展技术及接口示例第八章 应用系统示例及最小应用系统5、最低功耗系统9、应用系统可靠性简述10二 课程特点：繁而不难，实践性强，易懂难记，梳理为上。第一章 绪 论（重修课作为自学内容）1.1 单片机与嵌入式系统111 单片机的定义及嵌入式系统：将CPU、ROM、RAM、定时器/计数器、I/O口等主要计算机部件集成在一块芯片上，组成的芯片级微处理器称为单片微型机计算机或单片机。单片机主要是面向测控系统的微控制单元，可以独立控制一个系统，也可以作为一个控制部件嵌入到系统中，所以也称为嵌入式控制器或嵌入式单片微机。112 发展历程发展历程：70年Intel推出4位单片机4004，72年8位机8008，76年MCS-48系列单片机，80年MCS-51单片机，83年推出16位的MCS-96系列单片机。其它公司如Motorola的6800系列单片机、Zilog公司的Z8系列单片机，TI公司的TMS7000、NEC的UPD7800等等，随后向着多功能，高位数方向发展，出现专用单片机、32位、64位单片机，PIC，多功能嵌入式单片机，ARM单片机等。第一代MCS-8048，MC6801；第二代MCS-8051；第三代 80C51及增强功能的单片机；第四代 多功能、各具特色的单片机或嵌入式单片机。113发展趋势：1三高（高性能、高速、高可靠），三低（低功耗、低电压、低成本）。2全部CMOS化。基本遵循摩尔定理，从CISC向RISC发展，向多样化发展。3ISP(In System Programmable)在系统可编程技术。4软件嵌入，实现实时多任务操作；全面功耗管理；推行串行扩展总线；启动以CPU为核心的专用集成电路。例如ARM。1.2 单片机应用模式1单片机的形式：根据单片机程序存储器的结构分成：带掩膜MaskROM、EPROM、ROMLess、OTPROM、EEPROM、FLSAHROM等。2应用模式：单机模式、多机模式，通用模式、专用模式，总线模式、非总线模式。1.3 应用领域和系统开发过程用于家电、办公自动化、工业控制、仪器仪表、航空航天、医疗卫生、国防军事等无处不在，无处不用。 第二章 单片机的基本结构与工作原理内容提要及知识点：本章将MCS-51单片机的结构及各部分的功能和用途。如内部结构框图、外部封装形式、标准封装的管脚分布及功能、单片机电路的三总线；存储器、专用功能寄存器。知识点包括：（1）结构框图（2）基本配置（3）*三总线（4）存储器系统的功用（5）*片内RAM的功能分区（6）SFR功能（7）指令周期。2.1 单片机的基本组成结构 P0 P1 P2 P3XTAL1 XATL2振荡器与时钟 程序存储器ROM 数据存储器RAM I/O口CPU SFR总线控制逻辑 中 断 系 统 定时器/计数器 串 行 口RST ALE EA PSEN211结构框图 22资源配置221主要构成部分（配置）有：。一个8位CPU。一个128B（或80C*2有256B）字节的内部数据存储器RAM。一个4K（89C*2有8K的EEPROM）程序存储器ROM。一个1.2-12MHZ片内振荡器及时钟电路，（89C51/52全静态工作为0HZ到24MHZ）。有32条可编程I/O端口。可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器。2个16位定时器计数器(89C52有3个)。5个中断，两级优先嵌套中断结构（89C52有6个）。一个全双工通用可编程串行通讯口其它功能：低压闲置及掉电工作方式、3级程序存储器锁定加密功能（89C51/52）、看门狗定时器(WATCH DOG)、还有SPI总线接口、I2C总线、ADC、DAC等。 222 内部资源的扩展（见P23图24）2.3 外部结构和引脚功能2.3.1 引脚功能和三总线1 封装形式（见P25图25）：双列直插DIP40（Daul In-line Package）,贴片封装LCC40（Lead Chip Carrier）,扁平封装QFP44(Quad Flat Packege)。2 管脚功能（见表21）：4个8位并行I/O口P0-P3；电源/地Vcc/Vss，振荡器输入输出XTAL1/XTAL2、地址锁存及编程脉冲输入ALE/PROG、复位RST、片内/外ROM选择及编程电源EA/Vpp、外部程序存储器选通PSEN(读程序)。 3.I/O口及三总线 数据总线DB由P0口组成 地址总线AB由P0口输出低8为地址经373锁存器锁存作为低8位地址A0-A7，P2口输出高8位地址A8-A15组成。 控制总线CB由RST,/EA,/PSEN,ALE,以及/WR,/RD等组成。 4I/O口特性：P0口数据总线，又作为低8位地址总线； P1口普通I/O口P2口高8位地址总线，与P0口输出经锁存低8位地址组成16位AB。 P3口双功能口，除普通I/O口外，其管脚P3.0P3.7的第二功能依次为：通信接收RXD、通信发送TXD、外部中断INT0、外部中断INT1、定时器T0、定时器T1、写WR、读RD。 5I/O口的结构及应用特性（见P33图27）：（1）所有32个端口均带输出锁存器，都可作普通I/O口用。 （2）P0口为双向口，可驱动8个TTL门，P1-P3为准双向口，只能驱动4个TTL门。 （3）P0口作普通I/O口时需外接上拉电阻。所有I/O作输入口用时需先写“1”。 （4）对于52单片机，其P1.0、P1.1的第二功能为定时器、计数器T2输入/控制端。 作业：P15第4题；P37练习与思考第1、3、5题。2.3.2 CPU的结构特点 由控制器、运算器、工作寄存器、时序电路组成。一. 中央控制器 功能：控制器的功能是识别指令、控制各部件协调工作，与运算器一起组成中央处理器。构成：由程序计数器PC、程序地址寄存器、指令寄存器IR、指令译码器、条件转移逻辑电路和定时控制逻辑电路组成。1程序计数器PC（Program Counter）和数据指针DPTR （1）程序计数器PC：存放16位下一条要执行的程序地址。工作过程叙述（P34-35）。 有顺序程序、转移指令、调用或响应中断指令三种不同的工作方式。 （2）数据存储器地址指针DPTR:是16位数据指针，寻址64KB。由DPH、DPL两个8位SFR组成，用于片外数据存储器的间接访问，或程序存储器查表等。 2指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑功能：将ROM中的程序读入指令寄存器译码送定时控制逻辑电路处理、执行。二. 运算器（完成算术逻辑运算和位操作）结构：由算术逻辑运算单元ALU、累加器ACC、暂存寄存器、B寄存器、程序状态寄存器PSW以及BCD码运算调整电路等组成。1运算功能单元功能：带进位和无进位的加、减及8位数的乘、除运算；逻辑与ANL、或ORL、异或XRL；增/减量；位操作（置位、清零、取反）；左、右移位；字节、半字节交换；BCD运算修正。 2累加器A、寄存器B累加器A是算术运算和数据传送中使用频率最高的单元。B寄存器是乘除运算中作为ALU的输入单元之一。3程序状态字PSW 进位位CY半进位AC标志位F0选区位RS1选区位RS0溢出位OV奇偶位P当A中数据“1”的个数位奇数个，P=1；否者P=0。当运算中D7位有进位或借位时，CY=1；当运算中低4位有向高4位进位或借位时，AC=1；F0用户标志位；RS1、RS0两位选择内RAM中4个工作寄存器区；OVC6 + C7, 在带符号加减运算中C6有进位而C7无进位，或C6有借位C7无借位时OV=1,乘法运算中AB大于255时，或者除法运算中除数为0时OV=1。三. 时钟电路（图28）及CPU工作时序1. 时钟电路：片内有时钟电路，一般只需外接晶振和温度补偿电容就可以工作。机器周期12分频、地址锁存ALE周期6分配、状态周期S为2分频，分成P1、P2节拍。2. 时序定时单位：1个机器周期6个状态周期12个振荡周期2个地址锁存周期。3. 指令时序：（图210）有单周期指令、双周期指令、单字节双周期等。24 存储器结构和地址空间一、结构形式和一般特点 80C51单片机存储器包括程序存储器ROM和数据存储器RAM，其结构形式：采用程序存储器和数据存储器相互独立的哈佛结构。各有自己的寻址空间、寻址方式（用不同指令）、和控制系统。1、80C51单片机存储器结构映象图（图28）片外数据存储器 外部程序存储器特殊功能寄存器 FFFFH FFFFH FFH 特殊 片内 功能 数据 寄存器 存储器 （直接 （间接 80H 寻址） 寻址） （间接 0FFFH 7FH 寻址）内部 外部 片内数据 EA=1 EA=0 存储器 0000H 0000H 00H（直接、间接寻址） 0000H 程序存储器 内部数据存储器 外部数据存储器 图28 80C51单片机存储器结构框图 （1）物理上分成4个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器；片内数据存储器、片外数据存储器。（2）逻辑上分成3个地址空间：片内、片外统一编址的64KB程序存储器空间；片内256B的数据存储器地址空间；片外64KB的数据存储器空间。（3）在寻址方式上分成：直接寻址和间接寻址2种方式。（4）不同的存储空间采用3种不同的指令寻址：对于片内或片外程序存储器查表，用MOVC指令寻址；对片内数据存储器传送数据用MOV指令寻址；对片外数据存储器读写用MOVX指令寻址。2、存储器的一般特点：表21 单片机存储器的基本特性和用途名 称 程序存储器ROM数据存储器RAM用 途存放指令、常数、表格、公式等存放缓冲数据、记录数据信息存放形式程序固化在芯片内、只读、不丢失数据通电保持、断电丢失（EEPROM保持）物理空间片内/片外（内小，外大）片内/片外（内小，外大）寻址范围直接寻址64K范围（可另扩）直接寻址范围64K（可另扩）编址形式片内外统一编址片内/片外的RAM地址重叠控制方式硬件：EA“1”片内，“0”片外软件：MOV片内/MOVX片外容 量片内0KB、1KB32KB，片外2KB-64KB片内128B/256B，片外2KB64KB工艺结构掩膜ROM/EPROM/EEPROM/OTPDRAM/SRAM/EEPROM(FLASH)接口方式片外ROM通常为并行总线片外RAM并行总线/I2C总线2.4.1程序存储器（Program memory-Read only memory）一特点：（见表21）（1）ROM类型有：掩膜ROM、EPROM、E2PROM、FLASH ROM、OTPROM。分成片内和片外两部分，由EA引脚接高（内）或接地（外）决定。内外统一编址，最大寻址范围64KB。（2）程序存储器特定的复位入口地址 表22 MCS-51单片机复位/中断入口地址入口地址名 称0000H程序计数器PC地址 0003H外部中断INT0入口地址000BH定时、器T0溢出中断入口地址0013H外部中断INT1入口地址001BH定时/计数器T1溢出中断入口地址0023H串行口接收/发送中断入口地址002BH定时/计数器T2溢出中断入口地址注：仅80C*2/89C*2单片机有T2二程序运行控制操作有：复位、顺序执行、转移控制和中断。（1）复位和中断由相应的硬件结构控制，它们的程序入口地址是固定的（见表22）。转移控制则是通过各种调用、返回、有条件和无条件转移来实现。（2） 查表是通过基址偏址的间接寻址方式，共有两条指令：MOVC A，A+DPTR ；将（DPTR）中的地址加（A）偏移量，得到该单元内容存A。寻址范围为64K，称长查表指令。MOVC A，APC；以PC为基址寄存器，A为偏址数据，相加后的数作为地址，取出该地址单元的内容送累加器A。表格只能放在0255字节范围之内。称短查表指令。 2.4.2 数据存储器一特点：（见表21），分成片内/外RAM，内外地址重叠。片外RAM寻址范围064KB，只能用MOVX指令间接寻址。 片内有128B/256B的RAM，用MOV指令寻址。0-7FH为80C51固有片内RAM，可以直接或间接寻址；80H-FFH仅80C2单片机有，且只能间接寻址。 二片内RAM功能划区(图29)： 片内RAM的00H-7FH功能划区：物理上分成放在工作寄存器区，位寻址区，数据缓冲区三个区域，应用中分成寄存器区，位寻址区，数据缓冲区和堆栈区。（1）00H-1FH为工作寄存器区，该区分成4组，每组都有R0-R7八个工作寄存器（但地址不同）。由PSW.3(RS0)和PSW.4(RS1)两位来选定。（2）20H-2FH为位寻址区，共16个字节单元128位，位地址00H7FH位（见图29）。（3）30H-7FH为数据缓冲区；（4）可浮动的堆栈区设在07H为栈底的片内RAM中合适的区域。 功能单元 地 址复位状态 操 作 方 法工作寄存器 00H1FH 指向0组由PSW.4，PSW.3置位状态对R0-R7四选其一 堆 栈 07H以上栈底07H通过堆栈指针SP赋值 位寻址区 20H2FH 随 机软件置位STEB H，清零CLR H数据缓冲区*30H7FH 随 机直接与A进行传送、运算、转移等操作25 SFR特殊功能寄存器区（80H-FFH区域中的部分单元）2.5.1 SFR清单：片内RAM 80H-FFH中分布在21个单元（52单片机有25个），对片内13个单元操作管理。包括4个端口、5个中断（含两个外中断、两个定时器/计数器、串口）、SP、DPTR、PSW、PCON。尚有许多保留单元。1功能和应用特性：用于片内功能单元的管理、控制、状态指示。应用时分成控制位和标志位，还有一类作特定用途的寄存器用。2寻址方式：只能直接寻址，分可位寻址（地址末位为0和8的单元）和只能直接按字节寻址两类。3复位状态：SP=07H, P0-P3=FFH,SBUF为随机数，其它均为00H。4程序状态字PSW （同前面的内容）程序状态字PSW各位的定义 进位位CY半进位AC标志位F0选区位RS1选区位RS0溢出位OV奇偶位P当A中数据“1”的个数位奇数个，P=1；否者P=0。当运算中D7位有进位或借位时，CY=1；当运算中低4位有向高4位进位或借位时，AC=1；F0用户标志位；RS1、RS0两位选择内RAM中4个工作寄存器区；OVC6 + C7, 在带符号加减运算中C6有进位而C7无进位，或C6有借位C7无借位时OV=1,乘法运算中AB大于255时，或者除法运算中除数为0时OV=1。25.2 布尔（位）处理器CY(1)功能：面向控制的位处理器，以CY作位累加器，进行位传送、判断转移、布尔运算等。(2)操作对象：片内RAM中20H-2FH单元的00H-7FH位，SFR中可位寻址位。(3)位操作指令：置位SETB，清零CLR，取反CPL，传送MOV，位转移JC/JNC、JB/JNB、JBC,位逻辑运算（ANL/ORL/CPL ），位输入输出等。2.6 单片机工作方式2.6.1 复位方式（1）复位的作用使单片机初始化操作，从0000H单元开始运行程序。（2）复位信号：必须保持2个机器周期以上的高电平才能保证可靠复位。（3）复位电路：（图214），有上电复位、按键复位、外部脉冲复位几种形式。（4）复位状态：复位后入口地址见表（22），SFR复位状态见2.4.3小节。（5）上电复位RAM内为随机数，按键或外脉冲触发复位RAM数据保持不变。2.6.2 低功耗工作方式两种低耗方式：有待机（休眠）方式和掉电保护方式，由PCON(97H)中的PD/IDL控制。SMOD-GF0GF1掉电位PD1掉电待机位IDL1待机PCON格式：待机方式：CPU不工作，但振荡器仍向中断系统提供时钟，通过中断事件或硬件复位退出待机状态。掉电保护：振荡器停振，单片机停止一切工作，只有片内RAM的内容被保存。掉电电压可以降到VCC=2V，退出掉电复位的方法只有硬件（上电）复位。 第三章 80C51单片机指令系统3.1 指令系统基础MCS51单片机共有111条指令，分成数据传送（28），算术运算（24），逻辑运算（25），转移控制（17），布尔操作（17）共五类。3.1.1 指令格式与符号约定 1汇编指令格式英文大写开头，子程序必有、功能程序有标号：操作码操作数1操作数2；注释助记符 目的操作数 源操作数 可有可无指令分成：单字节指令操作码和操作数在同一个字节； 双字节指令第一字节操作码，第二字节操作数； 三字节指令第一字节操作码，二、三字节操作数。2指令代码格式（P40表31）有单字节指令、双字节指令、三字节指令。第一字节是操作码，第二、三字节是操作数。不同指令的执行周期不同，有单周期、双周期和四周期三种。3 约定符号（见P38-39）工作寄存器Rn(n=0-7)，间指寄存器Ri(i=0,1)，direct(片内RAM直接地址00F-7FH)，#data8/16（8/16位立即数）,addr11/16(11/16位目的地址)，rel(8位带符号偏移量)，DPTR(16位数据地址指针)等等。3.1.2 CPU的时序与指令操作（P41图31）1时钟电路：片内有时钟电路，一般只需外接晶振和温度补偿电容就可以工作。2系统时钟和时序定时单位：系统时钟分成P1、P2节拍,每两个节拍组成一个状态周期S。三个状态周期组成地址锁存ALE周期，12个振荡周期组成机器周期。1个机器周期6个状态周期12个振荡周期2个地址锁存周期。3指令操作时序：（图210）有单周期指令、双周期指令、单字节双周期等。4指令运行速度：与该指令的执行周期有关，与振荡频率有关。当振荡频率为12MHZ，则机器周期为1微秒，执行单周期指令时间1微秒。当振荡频率为6MHZ，则机器周期为2微秒，执行单周期指令时间2微秒。313 寻址方式和寻址空间寻址方式:指令中用于说明操作数所在地址的方法，共7种。包括寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、位寻址、立即数寻址、基址变址寻址、相对寻址。1. 寄存器寻址：用寄存器内容作操作数，如INC R0，MOV A,R1等。寻址范围：R0-R7，A,AB,DPTR。2. 直接寻址:用直接地址单元作源操作数，例:MOV A,3AH(E53A)。应用对象：片内RAM的128字节（00H-7FH）及SFR（建议最好用寄存器名）。3. 寄存器间接寻址:指令中操作数寄存器的内容作地址，该地址的内容作为操作数。例如，口袋里放钱，是直接寻址；口袋里放工行的支票，指明钱在工行就是间接寻址。寄存器对象三个：R0,R1,DPTR；寻址范围：片内00H-FFH(含堆栈区)，片外RAM0-64KB。4位寻址：对数据位寻址操作。 寻址范围：片内RAM中20H-2FH共128位（00H-7FH位）以及SFR中可位寻址单元。 表示方法：直接位地址、SFR中可寻址位（P1.1，PSW.4,ACC.7等）、用位标号（EA/ES）。5. 立即数寻址:指令中的源操作数为立即数，称立即数寻址。例：MOV A,#3AH(743A)6基址变址寻址：以DPTR或PC内容作基本地址，加上累加器A中的内容，得到基本地址加上A中变量的内容作寻址地址。特点：（1）变址指令均为单字节指令，仅用于对程序存储器寻址或查表。 （2）变址指令有三条：MOVC A,A+PC；称近程查表（不超过255字节）MOVX A,+DPTR；称远程查表（64KB范围）JMP A+DPTR ；散转指令7 相对寻址：源操作数是相对偏移量的寻址方式，寻址范围128127。如：JC rel,DJNZ R6,ABC等。目的地址转移指令地址指令字节数rel32 指令系统分类与速解分成传送类、算术运算类、逻辑运算类、控制转移类、布尔操作类进行介绍。3.2.1 数据传送类（28条）一功能特点：将源操作数送入目的操作单元。有立即数、直接地址、寄存器寻址、间接寻址、变址寻址方式。在片内RAM、片内外RAM、SFR之间传递数据或从ROM中查表。二传送指令分类：1程序存储器查表指令MOVC MOVC A,A+DPTR；用DPTR基址寄存器，与变址寄存器A中的内容相加作寻址地址，将该地址单元的内容取出，放入A内。MOVC A,A+PC；将PC指针作基址寄存器，与变址寄存器A中的内容相加作为地址，查出该地址的内容送A。2片外RAM数据传送指令MOVXMOVX DPTR,A；将(A)送DPTR指出的片外RAM地址单元，即写片外存储器。MOVX A,DPTR；将DPTR指出的片外存储单元内容读入A中。MOVX A,Ri；用P2作高位地址，与Ri中的低8位地址组成16位地址，对MOVX Ri,A；片外RAM进行读写操作。3片内RAM及寄存器数据传送指令 Ri A Rn 数据传送的目的操作数：A,Rn,direct,Ri,DPTR #data； #data direct 寻址范围：(1)direct :00H-7FH片内RAMPUSH/POP MOV 指令图解 80H-FFH的SFR，包括DPTR。 DPTR (2)Ri:片内RAM00H-FFH (3)PUSH/POP:用direct,Rn,SFR的标识名。 4数据交换指令（均以A为目的操作数） XCH A,Rn/Ri/direct ；全交换指令，两个8位单元内容彼此互换。 XCHD A,Ri；半字节交换，两个8位单元中的低4位互换。 SWAP A；自交换指令，累加器中高、低4位内容互换。3.2.2算术运算类指令（24条）有加法ADD，带进位加ADDC,带借位减SUBB,乘MUL，除DIV,自加/减指令INC/DEC等。一特点：算术指令均以累加器A为目的操作数，且对PSW有影响。加减运算中源操作数有Rn,Ri,direct和data。乘除法用A,B寄存器对。二指令功能：（1）加法ADD A,（源）；（源）（A） (A)（P49例子） 带进位加ADDC A,(源)；（源）（A）+(CY) (A)（2）带进位减SUBB A,(源)；（A）-(源)（CY） (A)（3）自加减 INC/DEC (源)；(源1) (源),自加1源有A,Rn,Ri,direct,DPTR 自减1的源为A,Rn,Ri,direct。 （4）乘法指令MUL AB ；将A、B中无符号8位数相乘，高位进B,低位进A。除法指令DIV AB ；将A中无符号8位二进制数除以B中8位无符号数,商进A，余数进B。 （5）十进制调整DA A；对A中BCD码的加法结果进行调整。（见书P51例子）3.2.3 逻辑运算类指令（25条）包括：与ANL、或ORL、异或XRL，以及累加器A清零、求反、移位等指令。一 特点：累加器A与direct可以进行双向逻辑运算，与Rn、Ri、data逻辑运算时只能作源操作数。CLR A、CPL A以及移位指令为单操作数运算，其它逻辑运算为双操作数。二 指令功能：（A）清零：CLR A；（A）取反：CPL A； 左/右移:RL A/RR A；循环左/右移: RLC A/RRC A；与、或、异或运算：（以A为目的操作数） 以direct为目的操作数（例P53/54）ANL A ORL direct #dataXRLANL RnORL A directXRL Ri #data3.2.4控制转移类指令（17条）包括无条件转移、条件转移、循环转移、调用和返回、空操作指令。一 特点：不同指令的转移范围不同：相对转移或短转移rel为128127；绝对转移范围2KB；长转移范围KB。跳转指令不用返回；调用子程序和中断服务子程序必须用RET和RETI返回。二. 指令功能：1.无条件转移：LJMP addr16；长转移，64KB范围 AJMP addr11 ；绝对转移，2KB范围SJMP rel ；短转移，128127BJMP A+DPTR ；散转（间接转移）基址DPTR偏移量（A） ACALL addr11；绝对调用LCALL addr16；长调用， RET ；子程序返回RETI ；中断返回调用子程序时，先将PC指针当前地址加上调用指令字节数，得到下一条指令的指向地址进栈，然后跳到调用子程序指令指出的地址指向子程序，遇到返回指令就将进栈地址取回到PC指针，继续按顺序执行程序。2.条件转移（全为相对转移，范围128127,rel=目标地址PC当前地址）A, direct/#data Ri,#dataRn, #data累加器A为“0”或者非“0”转移： JZ rel；JNZ rel比较不等转移：CJNE ，rel；两者相减，不等转移 ；若目的数小于源数，CY置1减1非“0”转移： DJNZ Rn/direct，rel；对寄存器内容减1，非“0”转移3空操作：NOP；仅此一条指令，不作任何操作，相当于延时1个机器周期。3.2.5布尔（位）操作有位传送、位控制、位逻辑运算、位判断转移等一 特点：用位累加器CY作目的操作数，位判断转移均为相对转移二. 指令功能：位传送：MOV C,bit或MOV bit，C位控制：CLR C/bit ；SETB C/bit； CPL C/bit bitbit 布尔运算：ANL C, bit/ ；只有位与或，没有位取反 ORL C,bit/ 位条件转移：JC/JNC rel ；判断为零或CY非零转移 JB/JNB bit,rel ；判断指定位为零或非零转移 JBC bit，rel ；指定位为“1”，清该位并转移3.2.6伪指令用于指定起始或结束地址、定义标号、字节、字、数据空间的指令，因为在汇编后并不产生目标代码，所以称为伪指令。1 ORG(Origin)程序起点，格式：ORG H；2 DB(Define Byte)定义字节。例：TABLE: DB 3FH,06H,.；功能是将字节常数或字符串存入连续单元内。3 DW(Define Word)定义字。例：TABLE: DW 0123H,8F25H,.；4 EQU（Equate）定义标号。将操作数或地址赋值给标号，如TABLE EQU 2000H,ISPLAY EQU 1000H等。 5DL(Define Lable)定义标号值，DL与EQU的区别在于DL可在源程序中给同一标号定义不同的值，即可以更改已定义的标号值。EQU在源程序中只能定义一次，不可改变。 6DS(Define Storage)存储区说明，其含义是通知汇编程序，在目标代码中，已标号为首地址保留表达式的若干存储单元，以备源原程序使用。例如：BASE DS 100H7END 汇编结束标志，一般放在程序的最后。33 典型指令的应用一查表指令应用实例（P59） 4位LED显示程序的查表操作为例： 入口地址：被显示的4位分离十六进制数代码一次存放片内RAM38H-3BH中，查出对应的段码放在30H33H中。 （1）用MOVC A,A+DPTR指令查表。DISCD:MOVR0,#38H；显示数据入R0MOVR1,#30H；LED段码首址送R1 a F b E c dMOV R2,#04H；查找字节数送R2MOV DPTR, #TAB；表首址送DPTRDILP:MOV A,R0；查找的数送AMOVC A,A+DPTR；查表得到相应段码MOV R1,A；段码送显示缓冲器INC R0；指向下一个查找数据单元INC R1；指向下一个段码存放单元DJNZ R2,DILP；未完继续RETTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H；段码表“0”，“1”，“2”，“3”，“4”“5”，“6”，“7”，“8” DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H；“9”，“A”，“B”，“C”，“D”，“E”，“F” DB 73H,3EH；“P”，“U” (2)用MOVC A,A+PC的查表程序。 DISCP:MOV R0,#38HMOV R1,#30HMOV R2,#04H；查找字节数送R2MOV DPTR, #TAB；表首址送DPTRDILP:MOV A,R0；(E6)查找的数送AADD A,#TABREL；(2406)（06是查表下一条指令到表首址的偏移量）MOVC A,A+PC；(93)查表得到相应段码MOV R1,A；(F7)段码送显示缓冲器INC R0；(08)指向下一个查找数据单元INC R1；(09)指向下一个段码存放单元DJNZ R2,DILP；(DA0A)（0A是向后跳转的偏移量）未完继续RET ；（22）TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H；段码表“0”，“1”，“2”，“3”，“4”“5”，“6”，“7”，“8” DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H；“9”，“A”，“B”，“C”，“D”，“E”，“F” DB 73H,3EH（3）散转指令JMP A+DPTR及散转程序段： 有利用绝对转移跳转AJMP的散转处理程序入口，指令为2字节，偏移量要2；有利用长转移跳转LJMP的散转处理程序入口，指令为3字节，偏移量要3。第五章 MCS-51程序设计内容摘要：本章主要介绍程序设计的步骤、方法以及简单程序、分支程序、循环程序、散转程序、子程序、查表程序、数值转换程序等基本程序的设计实例。5.1 概述： 程序由汇编语言编写（现在有C-51编译系统，可以用C语言编写MCS-51单片机程序），是为了完成某些功能由若干条指令组成。复杂程序由若干小程序或子程序组成。程序经汇编后编程对应的机器语言或机器码之后，被单片机执行。每一条指令都有一定的作用和意义，每一段基本程序都是为解决某一个问题而编写。程序的编写过程大致如下：1、 编制说明要解决问题的程序框图；2、 确定数据结构、算法、工作单元、变量设定。3、 根据指令功能，按程序框图用编制源程序。4、 汇编、调试、修改，直至实现预定功能。程序设计需要注意的问题：1功能性设计满足程序设计的功能指标要求，同时考虑子程序的合理分配，资源的最少占用，软件模块结构合理、规范、清晰、界面简单。2要考虑软件的可靠性设计复位、自检、有足够的时序余度、冗余容错技术等。3运行管理设计如电源管理、低功耗设计、闲置和掉电模式等。52 程序设计 单片机程序按形式可分成简单（顺序）程序、分支程序、循环程序、散转程序、子程序和中断服务子程序等。它们可以完成系统初始化、执行控制、监测、键盘显示、查表程序、数制转换程序、算术运算等各种各样的功能。 5.2.1简单程序设计程序按指令在存储器中存放的顺序执行。一、数据传送和数据交换程序（见P118的两个例子）。二、单字节加法和半字节合并程序例1、两个8位无符号数相加，和是8位。设数据n1、n2分别存放在内部RAM 40H，41H单元，相加结果存42单元。其子程序如下：AD1：MOVR0，40H；设R0为数据指针MOVA，R0；取n1INCR0；修改指针，为41HADDA，R0；(A)=n1n2INCR0；指针加1，指向42H单元MOVR0，A ；结果存42H单元RET；结束子程序，返回。例2、 将两个半字节数合成一个单字节数。设内部RAM 40H，41H单元分别存放着两个8位二进制数。要求取出两个单元中的低半字节，合并成一个直接后，存42H单元。子程序如下：START：MOVR1，40H；设置人为数据指针MOVA，R1；40H单元内容送AANLA，0FH；屏蔽高四位，将低四位送ASWAPA；半字节交换，移至高四位INCR1；修改指针，为41HXCHA，R1；字节交换，取第二个数到AANLA，0FH；屏蔽高四位，得到第二个字的低半字节ORLA，R1；将两个半字节数拼成一个字送AINCR1；指针到42H单元MOVR1，A；存放结果RET；子程序返回5.2.2 分支程序设计例5、两个无符号数比较大小。设外部RAM单元ST1和ST2中存放两个无符号二进制数，要找出其中大数存入ST3单元中。其流程图如下：（待扫描） ORG1000H START： CLR C；清进位位MOVDPTR，ST1；设数据指针MOVX A，DPTR；取第一个数MOVR2，A；暂存R2INCDPTR；指向ST2单元MOVX A，DPTR；取第二个数SUBBA，R2；(ST2)（ST1）比较大小，前者小，C1JNCBIG1；无借位，（ST2）（ST1），转XCHA，R2；有借位(ST1)大，交换数据BIG0：INCDPTR；地址加1，指向ST3MOVX DPTR，A；存大数RET；返回BIG1：MOVXA，DPTR；（TS2）大，进ASJMPBIG0ST1：EQU1040EDN例6、编制计算符号函数YSGN（X）的程序。 1 当X0 设自变量X存入标号为ARE单元、Y存入标号为BUF单元。由于需要进行两次判断，所以本程序是一个两分支程序。ORG0200HSTART2：MOVDPTR，ARE；送X变量地址 MOVXA，DPTR；变量送A JZSUL；若X=0，转SUL JBACC.7, NEG ；若X的符号位为1，是负数，转NEG MOVA，01；符号位为0，是正数，1（A）SUL： MOVDPTR，BUF；送Y的单元地址 MOVXDPTR，A；存数，返回 RETNEG： MOVA，0FFH；X0,1（A） SJMPSUL；ARE： EQU8050H；BUF： EQU1060H END5.2.3 循环程序设计 开 始 开始