51单片机复习笔记经典1.doc

单片机原理与应用复习提纲第一章第二章 MCS-51系列单片机的硬件结构1. MCS-51单片机的总体结构MCS-51单片机的内部结构 8位的CPU； 128个字节的片内RAM； 4K字节的片内ROM程序存储器(8031无) 外部的RAM和ROM的寻址范围为64K 21个字节的专用寄存器 4个8位并行I/O口 1个全双工的串行口 2个16位的定时器/计数器 5个中断源、2个中断优先级 MCS-51单片机的总线结构微处理器又称为CPU，是单片机内部的核心部件，它决定了单片机的重要功能特性。它由运算器和控制器两大部分组成。对CPU的使用就是对CPU中的寄存器的使用。 累加器ACC 寄存器B 程序状态字PSW 布尔处理器C 程序计数器PC，16位 数据指针寄存器DPTR，16位 DPTR寄存器中存放外部数据存储器地址 堆栈指针SP2程序存储器程序存储器通常存放程序指令、常数及表格等，系统在运行过程中不能修改其中的数据 。 程序的几个特殊地址： 复位 0000H，PC复位指向该地址 外部中断0 0003H 定时器/计数器0溢出 000BH 外部中断1 0013H 定时器/计数器1溢出 001BH 串行口中断 0023H3数据存储器 数据存储器则存放缓冲数据，系统在运行过程中可修改其中的数据。 包括： 1）编址与访问 2）片内数据存储器 3）特殊功能寄存器块片内128字节数据存储器要求熟悉4个工作寄存器区的使用方法RS0,RS1。如：RS1,RS0=10 , R1的直接地址为11H。00H1FH ：32个字节，内部RAM的寄存器区共有32个单元，分为4组，每组8单元。 20H2FH：16个字节，128位寻址区，128位寻址区的字节地址范围是20H2FH。 30H7FH：通用寄存器区或数据缓冲区，堆栈区。 堆栈： 使用片内RAM、初始化时SP=07H 51系列单片机的堆栈是向上生长的 一般程序中堆栈的开始： MOV SP，#60H4单片机的复位电路高电平复位，一般高电平保持2个机器周期以上有效复位5时序 （1）振荡周期 （2）状态周期 （3）机器周期 （4）指令周期 外部晶振的2分频是MCS-51单片机的内部时钟周期，6个时钟周期构成了单片机的1个机器周期 。即1个机器周期是外部晶振频率的12分频。例：单片机的晶振频率为6MHz，执行下列程序需要 203 个机器周期和 406 微秒 时间。（下列程序中注释的数字为执行该指令所需的机器周期数) MOV R3,#50 ;1 LOOP： NOP ;1 NOP ;1 DJNZ R3,LOOP ;2 RET ;2第三章 MCS-51系列单片机指令系统1寻址方式1）概述2）寻址就是寻找指令中操作数或操作数所在的地址。3）所谓寻址方式就是如何找到存放操作数的地址，把操作数提取出来的方法 。它是计算机的重要性能指标之一，也是汇编语言程序设计中最基本的内容之一。寻址方式说明 立即寻址寄存器寻址 直接寻址 寄存器间接寻址 基寄存器加变址寄存器间接寻址 相对寻址 位寻址 2数据传送类共29条。按其操作方式，又可把它们分为三种：数据传送、数据交换和栈操作。助记符：MOV、MOVX、MOVC、数据传输 XCH、XCHD、SWAP、数据交换 PUSH、POP。栈操作应用举例：DPTR是数据指针，用于存放16数据，可以存放地址。1） 把片内RAM 6AH单元中的内容传送到片外RAM 3000H单元。MOV A, 6AH MOV DPTR, #3000H MOVX DPTR, A 2） 把片外I/O口地址为2000H的数据读入片内RAM 40H单元中。MOV DPTR, #2000H MOVX A, DPTR MOV 40H, A 3） 把片外I/O口地址为2000H的数据写入片外RAM 4000H单元中。MOV DPTR, #2000H MOVX A, DPTR MOV DPTR, #4000H MOVX DPTR, A4） 把外部数据存储器2040H单元内容和片外RAM 2230H单元互换。MOV DPTR, #2040HMOVX A, DPTRMOV R1, A MOV DPTR,#2230HMOVX A, DPTRMOV DPTR,#2040HMOVX DPTR,AMOV DPTR,#2230HMOV A,R1 MOVX DPTR,A 5） 已知片内RAM 50H单元中存放数据为0AAH，把此数据值压入堆栈，然后再弹回到40H单元中，设堆栈指针为60H。MOV SP, #60HMOV 50H, #0AA HPUSH 50HPOP 40H3算术运算类（24条）加、减、乘、除基本四则运算和增量（加1）、减量（减1）运算。助记符:ADD、ADDC、INC、DAA SUBB、DEC、 MUL、DIV共8种操作助记符应用举例：1） 将片内RAM 40H和41H单元内容相加，结果放42H。MOV A,40HADD A, 41HMOV 42H,A2） 将片外RAM 2000H和2001H两单元中的BCD码相加，结果放2002H。MOV DPTR, #2000HMOVX A, DPTRMOV R1, A MOV DPTR,#2001HMOVX A, DPTRADD A, R1DA AMOV DPTR,#2002HMOVX DPTR,A3） 设被加数存入片内RAM30H32H单元中，加数存入片内RAM40H42H，低位在前，高位在后，各单元中均为压缩的BCD码。将结果之和分别存入50H52H单元中。 没有使用寄存器MOV A,30HADD A, 40HDA AMOV 50H ,AMOV A,31HADDC A, 41HDA AMOV 51H ,AMOV A,32HADDC A, 42HDA AMOV 52H ,ARET4) 把R1R0和R3R2中的两个4位BCD码数相加，结果送R5R4中，如有进位,则进位位存入位地址20H中。（这个是平时设计程序时应该想到的）MOV A, R0ADD A, R2DA AMOV R4,AMOV A, R1ADDC A, R3DA AMOV R5,A；假设高位相加有进位CLR 20HJNC L1;判断进位位是否为1，不为1转移。SETB 20H;(寄存器置位是个什么概念？)L1: SJMP L14. 逻辑运算类（24条）包括清除、求反、移位及与、或、异或等操作。这类指令有：CLR、CPL、RL、RLC、RR、RRC、ANL、ORL、XRL，共9种操作助记符。 应用举例：1) 把累加器A中低4位（高4位清0）送入外部数据存储器的3000H单元。 MOV DPTR,#3000H ANL A, #0FH；与命令，屏蔽高四位。与零与为零，与1与不变MOVX DPTR, A2) 将累加器A的低4位的状态通过P1口的高4位输出。ANL A, #0FH；屏蔽高四位SWAP A；高低四位交换ANL P1, #0FH；屏蔽高四位ORL P1,A ；两者或，低四位变成高四位输出3) 编程将片内RAM 21H单元的低3位和20H单元的低5位合并为一个字节送片内RAM 30H，要求21H的低3位放在高位上。MOV 30H, 20H ；先把20的低五位放在30中ANL 30H, #1FH ；低五位保持不变，高三位为零MOV A, 21H ；把21移入A中SWAP A ；A的高低位互换RL A ；左移，使得原21中第三位变成高三位ANL A, #0E0H ；屏蔽低五位； ORL 30H,A ；或命令 得到最终结果5. 控制转移类（17条）计算机在运行过程中，有时因为操作的需要或程序较复杂，程序指令往往不能按顺序逐条执行，需要改变程序运行的方向。MCS-51的控制转移类指令包括无条件转移、条件转移、调用和返回指令等。指令有AJMP绝对转移、LJMP长转移、SJMP短转移、JMP A+DPTR、JZ、JNZ、CJNZ、DJNZ、ACALL、LCALL、RET、RETI、NOP共13种操作助记符。LJMP、SJMP的转移范围应用举例1) 将累加器A的低4位取反4次，高4位不变，每变换一次从P1口输出。方法1: MOV R0, #0 LL: XRL A, #0FH ；异或命令，高位不变，低位为1INC R0 ；加1MOV P1, A ；输出A，高四位不变，低四位输出CJNE R0, #04H,LLRET （这个程序没有看懂！）方法2: MOV R0, #04H LL: XRL A, #0FHMOV P1, A DJNZ R0,LLRET 6. 位操作类（17条）以进位标志C作为累加器C在使用位操作类指令时要和字节操作类指令区别开来，因为它们的助记符是相同的。这类指令的助记符有：MOV、CLR、CPL、SETB、ANL、ORL、JC、JNC、JB、JNB、JBC，共11种操作助记符。应用举例：1) 将累加器的ACC.5与00H位128位寻址相与后，通过P1.4输出。 MOV C, ACC.5ANL C,00HMOV P1.4, C 7. 伪指令汇编程序对用汇编语言写的源程序进行汇编时，还要提供一些汇编用的指令，例如要指定程序或数据存放的起始地址；要给一些连续存放的数据确定单元等等。但是，这些指令在汇编时并不产生目标代码，不影响程序的执行，所以称为伪指令。 ORG定位伪指令 DB定义字节伪指令DW定义字伪指令EQU赋值伪指令END汇编结束伪指令说明以下指令的意义: 1MOV P1, #82H ；在P1口输出100000102SWAP A ；A的高低四位互换3ANL 30H，#20H ；用20H内容与30H内容相与4DEC R0 ；R0内容为地址的内容减15CJNE A, #60H, NEG ；A的内容与60H内容相同转移6SETB C ；进位位置17RL A ；A左移1位8MOVX A，DPTR ；以DPTR内容为地址，取其内容9ORL 30H,A ；或命令，改变30H 内容 10MOV 30H, 20H ；20H内容转移到30H第四章 汇编语言程序设计1顺序结构的程序 应用举例：1) 将片外I/O口1000H数据读入片内RAM 30H单元中。MOV DPTR #1000HMOV A DPTRMOV 30H A2) 把二个外部数据存储器2000H单元和2010H单元内容互换。MOV DPTR #2000H ;读取2000内容MOV A DPTR ；把内容放到A中MOV R0 A ；暂时保存2000内容MOV DPTR #2010H ；读取2010内容MOV A DPTR ；送到A中方法一：MOV DPTR #2000H ；指向2000地址MOV DPTR A ；把2010内容放到2000中MOV DPTR #2010H ；指向2010地址MOV A R0 ；把2000内容置入A中MOV DPTR A ；把A中内容置入2010方法二：XCH A R0 MOV DPTR #2010HMOV DPTR AMOV A R0MOV DPTR #2000HMOV DOTR A3) 将31H、30H和41H、40H中的两个4位BCD码数相加，结果送31H、30H中，（低位在低字节，高位在高字节）方法一： MOV R0 #30H MOV R1 #40H MOV R2 #02H CLC C LOOP: MOV A R1 ADDC A R0 DA A MOV R0 A INC R0 INC R1 DJNZ R2, LOOP(程序不确定 )方法二： CLC C MOV A 30H ADD A 40H DA A MOV 30H A MOV A 31H ADDC A 41H DA A MOV 31H；假如高位相加有进位 CLC 32H JNC L1判断进位位是否为1，不为1转移 SETB 32H ?(能否这样置位,置位只能是位置位，不可以寄存器置位) L1：SJMP L14) 将片内RAM 20H单元中的数拆成两段，每段4位，并将其分别存入21H、22H单元中。低4位存在21H单元，高4位存在22H单元 2分支结构的程序 分支结构程序是利用条件转移指令，使程序执行到某一指令时，根据条件是否满足，来改变程序执行的顺序。编写分支结构的程序主要在于正确使用转移指令。编写分支结构的程序的关键是确定好分支条件。应用举例：1) 从片内RAM 60H开始存放100个数据，试统计正数、负数及零的个数，并将结果存放在50H/51H/52H单元中。2) 从20H单元开始有一无符号数据块，其长度在20H单元。求出数据块中的最小值并存入21H单元中。3循环结构的程序 1. 将内部RAM30H开始的连续8个字节单元的无符号数求和,假设和不超过256。2. 将内部RAM20H开始的连续16个工作单元清0。4查表程序:参看实验六(1),(2)程序 5子程序设计:参看实验六(1),(2)程序通常将这种可以被调用的程序段称为子程序。调用子程序的程序称为主程序。使用子程序的过程称为调用子程序；子程序执行完毕后返回主程序的过程称为子程序返回。第五章 MCS-51单片机硬件资源的应用1I/O口的应用在MCS-51单片机内部包含有四个并行的I/O口P0口、P1口、P2口和P3口。PO口既可以作为通用的I/O口进行数据的输入/输出，也可以作为单片机系统的地址/数据线使用。 P2口既可以作为通用的I/O口使用也可以作为地址总线使用。P2口作为一般的I/O口使用时记作P27P20；作为地址口使用时是地址的高8位，记作A15A8。 I/O口应用举例 例5.1； 例5.2； 实验三2MCS-51单片机的中断系统 中断源 中断控制 中断优先级 中断响应 中断服务程序入口地址： 外部中断0 0003H 定时器/计数器0溢出 000BH 外部中断1 0013H 定时器/计数器1溢出 001BH 串行口 0023H 中断系统应用举例 例5.4 3. MCS-51的定时器/计数器 计数功能是指对外部事件进行计数，计数信号来自T0、T1引脚。 定时功能也是通过计数器的计数功能来完成的，不过此时的计数脉冲来自单片机内 部的机器周期。 定时和计数范围： 方式1： 16位 计数器的计数值范围是：165536。 当为计数器工作方式时： 计数器的初值范围为：0216-1 当为定时工作方式时： 定时时间= （216-计数初值）定时周期若晶振频率为12MHz，其定时周期1s，则最短定时时间为：Tmin=216-(216-1) 1s =1(s)最长定时时间为：Tmax=(216-0) 1s