单片机原理及应用(第六讲)

程序设计举例汇编语言编程环境及ISIS仿真介绍MCS-51中断系统,第六讲,一、程序设计举例,对于编程工作，正确的设计思路应该是首先对设计任务作出透彻的分析，然后根据分析的情况设计出总体方案，按总体方案的要求画出流程图，最后一步步实现源程序。,1、程序流程图真正的程序设计过程应该是流程图的设计，编程只是将设计好的程序流程图转换成程序设计语言。程序流程图和对应的源程序是等效的，但程序流程图给人更明确、直观，且便于查错和修改。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,（1）程序流程图的画法先粗后细的原则只考虑逻辑结构和算法，不考虑或少考虑具体指令。集中精力考虑程序的结构，保证程序的合理性和可靠性，余下的工作就是进行指令的代换。第一步：进行最初始规化，画出第一张流程图。第二步：将第一张流程图的各个子任务进行细化，并决定每个子任务采用什么算法。这一步的主要任务就是设计算法。画出第二张流程图。第三步：根据算法要求，为每一个参数、中间结果、各种指针、计数器分配存储单元，确定数据类型和数据结构，完成第三张流程图。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,（2）从程序流程图到程序画好流程图后，就可以比较方便地进行编程设计了。从二维图形变成一维的程序；从功能描述变成具体的指令实现。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,2、简单程序就是一种顺序程序，既无分支又无循环。例一：现有两个双字节无符号数，分别存放在R3R4，R5R6中，高字节在前，低字节在后，编程使两数相加，和数存放到20H21H22H单元中。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,ORG2000HCLRCMOVA，R4ADDA，R6MOV22H，AMOVA，R3ADDCA，R5MOV21H，AMOVA，#00HADDCA，#00HMOV20H，A,JMP$END,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,例二：将一个单字节的十六进制数转换成BCD码，单字节数存放在23H中，转换后，R5存放百位，R6存放十位和个位。,ORG0000HMOVA，23HMOVB，#100DIVABMOVR5，AXCHA，BMOVB，#10DIVAB,SWAPAADDA，BMOVR6，AJMP$END,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,3、分支程序实际的应用程序中，程序不可能始终是直线执行的，常要求计算机能够作出一些判断并根据判断作出不同的处理，这就会产生一个或多个分支，体现计算机的智能。（1）简单分支例三：比较两个无符号8位二进制数的大小，将大的数存入低地址中，设两数分别存在30H和31H中。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,ORG0000HLJMPSTARTORG1000HSTART：CLRCMOVA，30HSUBBA，31HJNCNEXTMOVA，30HXCHA，31HMOV30H，ANEXT：JMPNEXTEND,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,（2）多重分支例四：设变量x存入36H单元中，求得函数y的值存入37H中。编程按下式要求给y赋值：x+10(x=10)y=0(10x=5)x-10(0x5),第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART：CLRCMOVA，36HCJNEA，#5，M0M0：JCM1CLRCCJNEA，#0AH，M2MM：JCM2ADDA，#0AHSJMPEN,M1：CLRCSUBBA，#10SJMPENM2：MOVA，#0EN：MOV37H，ASJMP$END,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,4、循环程序（1）单循环例五：求1、2、3、n之和（设n256）解：R5作循环次数计数器R6作和数高位字节寄存器n存于内部RAM23H中最终和存入23H、24H中,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,ORG0000HLJMPSTARTORG0200HSTART：MOVR5，23HCLRAMOVR6，#00MOVR4，#01HLOOP：CLRCADDA，R4JNCNEXTINCR6,NEXT：INCR4DJNZR5，LOOPMOV23H，R6MOV24H，ASJMP$END,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,（2）多重循环例六：延时10ms子程序，设主频率为6MHz。解：主频为6MHz，机器周期即为2us，那么执行一条DJNZ的指令时间为2us，所以：,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,DELY：MOVR5，#100DLY0：MOVR4，#50DLY1：DJNZR4，DLY1；50*2=100usDJNZR5，DLY0；100*100=10msRET,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,5、查表程序就是把事先计算或测得的数据按一定的顺序编制成表格，存放在程序存储器中。例七：一个十六进制数存放在HEX单元的低四位，将其转换成ASCII码，并送回HEX单元。,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,ORG0000HHEXEQU33HLJMPBIGAINORG0200HBIGAIN：MOVA，HEXANLA，#0FHADDA，#03HMOVCA，A+PCMOVHEX，ARETASCTAB：DB30H，31H，32H，33H、34H、35H、36H、37HDB38H、39H、40H,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,二、汇编语言编程环境及ISIS仿真介绍（在系统环境下作演示介绍）,第六讲,第四章MCS-51汇编语言程序设计,三、中断的概念（第5章MCS-51的中断系统）,单片机对内、外随机发生的事件的处理是采用查询和中断两种方式。查询方式：方便、简捷、不增添硬件电路，但会大量占用CPU的工作时间。中断方式：增加了一定的硬件电路，但提高了对突发事件的响应速度，且不占用CPU工作时间。,什么是中断？中断响应过程？中断服务（中断服务程序）？中断系统、中断源、中断请求（中断申请）以及中断返回、断点保护等基本概念。,中断流程：,断点,主程序,继续执行主程序,响应中断请求,返回主程序,中断服务程序,四、MCS-51中断系统的结构,MCS-51单片机的中断系统：5个中断源，两级中断优先级，可实现两级中断程序嵌套。用户可以用软件来屏蔽中断请求，也可以用软件使CPU接收中断请求。每个中断源的中断级别均可用软件设置。,中断系统结构见书101页，图5-2,五、中断请求源,1、MCS-51中断系统的5个中断源：（1）INT0：外部中断0，中断标志位IE0（TCON）；（2）INT1：外部中断1，中断标志位IE1（TCON）；（3）定时器/计数器T0溢出中断，中断标志位TF0（TCON）；（4）定时器/计数器T1溢出中断，中断标志位TF1（TCON）；（5）串行口中断请求，中断标志位TI或RI（SCON）。,特殊功能寄存器，为定时器/计数器的控制寄存器。其格式如下：,TF1,TR1,TF0,TR0,IE1,IT1,IT0,IE0,8FH,8EH,8DH,8CH,8BH,8AH,89H,88H,TCON,位地址,此控制寄存器中有4位中断请求标志：IE0、IE1、TF0、TF1。硬件置位或清零。,2、TCON字节地址为88H。,特殊功能寄存器，为串行口控制寄存器。其格式如下：,SM0,SM1,SM2,REN,TB8,RB8,RI,TI,9FH,9EH,9DH,9CH,9BH,9AH,99H,98H,SCON,位地址,此控制寄存器中有2位中断请求标志：TI或RI。硬件置位，需用软件清零。,3、SCON字节地址为98H,六、中断控制,1、中断允许寄存器IE字节地址为A8H。其格式为：,EA,ES,ET1,EX1,EX0,ET0,AFH,AEH,ADH,ACH,ABH,AAH,A9H,A8H,IE,位地址,两级控制，允许置“1”，禁止置“0”,2、中断优先级寄存器IP字节地址为B8H,两个中断优先级：高级和低级。IP寄存器格式如下：,PS,PT1,PX1,PX0,PT0,BCH,BBH,BAH,B9H,B8H,IP,位地址,用软件（指令）进行设置，高级置“1”，低级置“0”。,例：设置IP寄存器，使2个外中断为高优先级，其余为低优先级。,（1）用位操作指令：SETBPX0SETB0BAHCLR(0B8H).4CLRIP.1CLR0BBH（2）用字节操作指令MOVIP，#05H或ORLIP，#05H可以吗？,七、中断响应,中断请求被响应，需满足以下条件：（1）该中断源发出中断请求；（2）CPU开放中断；（3）申请中断的中断源的中断允许位为“1”；（4）无同级或更高级中断正在被服务。但下列三种情况，中断不会立即响应：（1）CPU正在处理相同的或更高级的中断。（2）所查询的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期。（3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令，需要在执行完这些指令后，再执行一条指令才能响应新的中断请求。,中断响应后，CPU将当前PC值压入堆栈（先压PCL，后压PCH），保护断点，并将该中断的入口地址装入PC，从而使CPU执行中断服务程序。,外部中断00003H定时器/计数器T0000BH外部中断10013H定时器/计数器T1001BH串行口中断0023H,中断入口地址：,（1）各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51系统的IE寄存器中。（2）各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51系统的TMOD寄存器中。（3）各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51系统的IP寄存器中。（4）各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51系统的TCON或SCON寄存器中。,1、下列说法错误的是：,（1）当前正在进行高优先级中断处理（2）当前正在执行RETI指令（3）当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期（4）当前指令是MOVA，R3,2、中断查询确认后，在下列各种8031单片机运行中，能立即进行响应的是：,（1）同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（2）同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。（3）低优先级不能中断高优先级，但高优先级能中断低优先