单片机原理及接口技术(第2版)-课件.ppt

1、单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术v 教育科学教育科学“十五十五”国家规划课题研究成果国家规划课题研究成果（第第2 2版版）主编主编 李全利李全利 2022-11-101课程特点：课程特点：实践性强，旨在应用实践性强，旨在应用 硬件、软件结合紧密硬件、软件结合紧密学习方法：学习方法：课前预习，课后复习课前预习，课后复习 软硬兼顾，上机实践软硬兼顾，上机实践 广阅书刊，用好网络广阅书刊，用好网络2022-11-102第第1 1章章 绪论绪论电子计算机电子计算机概述概述1.1单片机的单片机的发展过程发展过程及及产品近况产品近况1.2单片机的单片机的特点特点及及应用领域应用领域1.3单片机单片

2、机应用系统开发过程应用系统开发过程1.4Vision 集成开发环境集成开发环境简介简介1.52022-11-1031.1 电子计算机概述电子计算机概述1.1.1 1.1.1 电子计算机的经典结构电子计算机的经典结构19461946年年2 2月月1515日，第一日，第一台电子数字台电子数字计算机问世。计算机问世。ENIACENIAC2022-11-104冯冯诺依曼提出诺依曼提出“程序存储程序存储”和和“二进制运算二进制运算”的思想，构建了计算机经典结构：的思想，构建了计算机经典结构：2022-11-105电子计算机经历了五个年代电子计算机经历了五个年代 电子管电子管计算机计算机 晶体管晶体管计算

3、机计算机 集成电路集成电路计算机计算机 大规模集成电路大规模集成电路计算机计算机 超大规模集成电路超大规模集成电路计算机计算机 2022-11-1061.1.2 1.1.2 微型计算机的组成及其应用形态微型计算机的组成及其应用形态 微处理器微处理器 19711971年年1 1月，月，INTELINTEL将：将：v 运算器运算器v 控制器控制器v 一些寄存器一些寄存器集成在一个芯片上集成在一个芯片上-微处理器微处理器40044004微处理器微处理器2022-11-107微处理器微处理器+存储器存储器+I/OI/O接口接口=微型计算机微型计算机 微型计算机微型计算机 2022-11-108 微型计

4、算机的应用形态微型计算机的应用形态 分为分为3 3种：种：多板机（即系统机）多板机（即系统机）工业工业PCPC机机 也属于多板机。也属于多板机。存储器存储器I/O接口接口CPUI/O接口接口2022-11-109 单板机单板机 早期的单板机早期的单板机当代的单板机当代的单板机CPU存储器存储器I/O接口接口CPU存储器存储器I/O接口接口I/O接口接口2022-11-1010 单片机单片机 单片机单片机单片机单片机内含：内含：CPU存储器存储器I/O接口接口2022-11-1011 系统机（系统机（桌面应用桌面应用）属于通用计算机，主要用于数据）属于通用计算机，主要用于数据处理、办公自动化及辅

5、助设计。处理、办公自动化及辅助设计。单片机（单片机（嵌入式应用嵌入式应用）属于专用计算机，主要用于智）属于专用计算机，主要用于智能仪表及传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军能仪表及传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等系统。事电子设备等系统。系统机与单片机比较系统机与单片机比较 2022-11-10121.2 单片机的发展过程及产品近况单片机的发展过程及产品近况1.2.1 1.2.1 单片机的发展过程单片机的发展过程3 3个主要阶段：个主要阶段：单片形成阶段单片形成阶段1976年，年，Intel推出推出MCS-48列单片机列单片机：8位位CPU、1K字节字节ROM、64字节字

6、节RAM、27根根I/O线和线和1个个8位定时位定时/计数器。计数器。特点特点：存储器容量小，寻址范围小（不大于存储器容量小，寻址范围小（不大于4K4K），），无串行接口，指令系统功能不强。无串行接口，指令系统功能不强。2022-11-1013结构体系完善，性能已大大提高，面向控制结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现在，的特点进一步突出。现在，MCS-51MCS-51已成为公认的单已成为公认的单片机经典机种片机经典机种 。结构成熟阶段结构成熟阶段 19801980年，年，IntelIntel推出推出MCS-51MCS-51系列单片机：系列单片机：8 8位位CPUCPU、4

7、K4K字节字节ROMROM、128128字节字节RAMRAM、4 4个个8 8位并口、位并口、1 1个全双工串行口、个全双工串行口、2 2个个1616位定时位定时/计数器。寻址范围计数器。寻址范围64K64K，并有控制功能较强的布尔处理器，并有控制功能较强的布尔处理器。2022-11-1014性能提高性能提高阶段阶段近年来，不断有单片机新品出现。如近年来，不断有单片机新品出现。如ATMELATMEL公司推出公司推出的单片机的单片机AT89C51RD2AT89C51RD2：8 8位位CPUCPU；64K64K字节字节ROM(ROM(有有ISPISP能力）；能力）；256256字节字节RAM+1K

8、RAM+1K字节的字节的XRAM+2KXRAM+2K字节字节EEPROMEEPROM；1 1个全双工串行个全双工串行口；口；3 3个个1616位定时位定时/计数器；计数器；7 7个中断源，个中断源，4 4个优先级；个优先级；硬件看门狗等硬件看门狗等。2022-11-10151.2.2 1.2.2 单片机产品近况单片机产品近况 ATMELATMEL公司，公司，AT89AT89系列，系列，FlashFlash存储器技术存储器技术 PhilipsPhilips公司，公司，80C55280C552系列，含系列，含ADCADC 华邦公司，华邦公司，W78C51W78C51系列，高速低价系列，高速低价 A

9、DIADI公司，公司，ADADC8xxC8xx系列，高精度系列，高精度ADCADC LGLG公司，公司，GMS90/97GMS90/97系列，低压高速系列，低压高速 MaximMaxim公司，公司，DS89C420DS89C420系列，高速（系列，高速（50MIPS50MIPS）CygnalCygnal公司，公司，C8051FC8051F系列，高速系列，高速SOCSOC 80C5180C51兼容产品兼容产品：80C5180C51主流地位已形成，与其兼主流地位已形成，与其兼容的主要产品有：容的主要产品有：2022-11-1016 非非80C5180C51结构结构产品：给用户提供了更为广泛的选产品

10、：给用户提供了更为广泛的选择空间，主要产品有：择空间，主要产品有：IntelIntel公司，公司，MCS-96MCS-96系列，系列，1616位位 MicrochipMicrochip公司，公司，PICPIC系列，系列，RISCRISC TITI公司，公司，MSP430FMSP430F系列，系列，1616位低功耗位低功耗1.2.2 1.2.2 单片机产品近况单片机产品近况2022-11-10171.3 单片机的特点及应用领域单片机的特点及应用领域1.3.1 1.3.1 单片机的特点单片机的特点 结构上突出结构上突出控制功能控制功能 可直接操作可直接操作I/OI/O端口；位操作能力突出；端口；位

11、操作能力突出；CPUCPU、存储器及存储器及I/OI/O接口集成在同一芯片内，数据在传送时接口集成在同一芯片内，数据在传送时受干扰的影响小，且不易受环境条件的影响。受干扰的影响小，且不易受环境条件的影响。使用上易于产品设计使用上易于产品设计 单片机品种和型号多；引脚少，体积小（印制板单片机品种和型号多；引脚少，体积小（印制板减可以较小），产品结构灵活精巧。减可以较小），产品结构灵活精巧。2022-11-10181.3.2 1.3.2 单片机的应用领域单片机的应用领域智能仪器仪表智能仪器仪表 机电一体化产品机电一体化产品实时工业控制实时工业控制分布式系统的前端模块分布式系统的前端模块家用电器家用

12、电器2022-11-10191.4 单片机应用系统开发过程单片机应用系统开发过程1.4.1 1.4.1 指令及目标码指令及目标码 单片机自身无开发能力，须借助单片机自身无开发能力，须借助开发机开发机完成：完成：排除硬件故障和软件错误排除硬件故障和软件错误 程序固化到程序存储器芯片中。程序固化到程序存储器芯片中。正确的正确的硬件设计硬件设计和良好的和良好的软件功能设计软件功能设计是一个实是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过程称为程称为单片机应用系统的开发单片机应用系统的开发。2022-11-1020 指令的表示形式指令的表示形式 指令是

13、让单片机执行某种操作的命令，按一定指令是让单片机执行某种操作的命令，按一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器。如：的顺序以二进制码的形式存放于程序存储器。如：0000 0100B0000 0100B04H04H2022-11-1021 汇编或编译，将符号指令转换成机器码的过程汇编或编译，将符号指令转换成机器码的过程称为汇编。常用的汇编方法有三种：称为汇编。常用的汇编方法有三种：手工汇编手工汇编 驻留汇编（利用开发机的驻留汇编程序）驻留汇编（利用开发机的驻留汇编程序）交叉汇编（利用普通的交叉汇编（利用普通的PCPC机）机）2022-11-10221.4.2 1.4.2 开发过程开发过程 电路

14、板制作电路板制作 使用使用Protel99SEProtel99SE软件设计软件设计 制版、安装器件、焊接制版、安装器件、焊接2022-11-1023 目标文件生成目标文件生成 利用利用Vision生成目标文件生成目标文件 仿真：软件仿真、硬件仿真仿真：软件仿真、硬件仿真软件界面软件界面硬件仿真器硬件仿真器2022-11-1024 目标程序烧写目标程序烧写 利用编程器利用编程器 编程器编程器1.4.3 1.4.3 单片机开发技术的进展单片机开发技术的进展 在系统编程技术在系统编程技术单片机可以先焊在电路板上。如：单片机可以先焊在电路板上。如：AT89S52AT89S52 在应用编程技术在应用编程

15、技术具有具有ISPISP及及IAPIAP能力。如：能力。如：SST89E58SST89E58 2022-11-10251.5 Vision集成开发环境简介集成开发环境简介1.5.1 1.5.1 VisionVision的界面的界面2022-11-10261.5.2 1.5.2 目标程序的生成目标程序的生成 建立工程、配置工程、编译工程建立工程、配置工程、编译工程2022-11-10271.5.3 1.5.3 仿真调试仿真调试 软件模拟软件模拟-用于算法模拟用于算法模拟 硬件仿真硬件仿真-用于硬件调试用于硬件调试 调试步骤：调试步骤：DebugDebug菜单，单击菜单，单击Start/Stop

16、Debug SessionStart/Stop Debug Session 选择选择DebugDebug菜单的菜单的RunRun或或StepStep等命令等命令 观察观察存储器存储器、寄存器寄存器、片内外设片内外设等状态等状态*灵活利用灵活利用虚拟串口虚拟串口与与单片机串口单片机串口交互信息交互信息2022-11-10281.5.4 1.5.4 示例步骤示例步骤 建立文件夹建立文件夹lx1lx1 编辑编辑以下以下文件文件，lx1.asmlx1.asm存盘存盘 ORG 0000HORG 0000H MAIN:MOV A,#0FEH;MAIN:MOV A,#0FEH;LOOP:MOV P2,A L

17、OOP:MOV P2,A AJMP LOOP AJMP LOOP END END 建立工程建立工程，以，以lx1lx1存盘（工程扩展名自动添加）存盘（工程扩展名自动添加）在在projectproject菜单，单击菜单，单击Options for Target Target 1Options for Target Target 1 设置设置器件器件、晶振频率晶振频率，选选EXEEXE选项选项和和SimulatorSimulator选项选项 单击单击Rebuild all Target filesRebuild all Target files完成汇编，然后完成汇编，然后调试调试。2022-11-

18、1029第第2 2章章 80C5180C51的结构和原理的结构和原理80C51系列系列概述概述2.180C51的的基本结构基本结构与与应用模式应用模式2.280C51典型典型资源配置资源配置与与引脚封装引脚封装2.380C51单片机的单片机的CPU2.480C51的的存储器存储器组织组织2.580C51的的并行口结构并行口结构与与操作操作2.62022-11-10302.1 80C51系列概述系列概述2.1.1 MCS-512.1.1 MCS-51系列系列 8051/8751/80318051/8751/8031 8052/8752/8032 8052/8752/8032 80 80C C51

19、/8751/87C C51/8051/80C C3131 80 80C C52/8752/87C C52/8052/80C C3232等等 MCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生产的一个单片机系公司生产的一个单片机系列名称。这一系列的单片机有多种，如：列名称。这一系列的单片机有多种，如：2022-11-1031 生产工艺有两种：生产工艺有两种：8787C C5151。一是一是HMOSHMOS工艺（高密度短沟道工艺（高密度短沟道MOSMOS工艺）。工艺）。二是二是C CHMOSHMOS工艺（互补金属氧化物的工艺（互补金属氧化物的HMOSHMOS工艺）。工艺）。2022-11-10

20、32 功能上，有基本型和增强型功能上，有基本型和增强型2 2大类：大类：增强型增强型：8052/8752/80328052/8752/803280C52/87C52/80C3280C52/87C52/80C32基本型基本型：8051/8751/80318051/8751/803180C51/87C51/80C3180C51/87C51/80C312022-11-1033 在片内程序存储器配置上，有在片内程序存储器配置上，有3 3种形式，种形式，即即掩膜掩膜ROMROM、EPROMEPROM和和ROMLessROMLess。如：。如：80C80C5 51 1有有4K4K字节的字节的掩膜掩膜ROM

21、ROM8 87 7C51C51有有4K4K字节的字节的EPROMEPROM 80C80C3 31 1在芯片内在芯片内无程序存储器无程序存储器。2022-11-10342.1.2 80C512.1.2 80C51系列系列 各厂商各厂商以以80518051为基核为基核开发出的开发出的CMOSCMOS单片机统称为单片机统称为80C5180C51系列。常用系列。常用产品有：产品有：IntelIntel：80C3180C31、80C5180C51、87C5187C51，80C3280C32、80C5280C52、87C5287C52等；等；ATMELATMEL：89C5189C51、89C5289C52

22、、89C205189C2051等；等；PhilipsPhilips、华邦华邦、DallasDallas、SiemensSiemens等公司的等公司的许多产品许多产品 。2022-11-10352.2 80C51的基本结构与应用模式的基本结构与应用模式2.2.1 80C512.2.1 80C51的基本结构的基本结构2022-11-10362.2.2 80C512.2.2 80C51的应用模式的应用模式 带总线扩展引脚的产品带总线扩展引脚的产品扩展总线的应用模式扩展总线的应用模式 不扩展总线的应用模式不扩展总线的应用模式 2022-11-1037 没有总线扩展引脚的产品没有总线扩展引脚的产品 引脚

23、数减少、体积减小。对于不需进行并行外引脚数减少、体积减小。对于不需进行并行外围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系围扩展，装置的体积要求苛刻且程序量不大的系统极其适合。统极其适合。2022-11-10382.3 80C51典型产品资源配置与引脚封装典型产品资源配置与引脚封装2.3.1 80C512.3.1 80C51典型产品资源配置典型产品资源配置2022-11-1039 由表可见：由表可见：增强型与基本型的几点不同：增强型与基本型的几点不同：片内片内ROMROM：从：从4K4K增加到增加到8K8K 片内片内RAMRAM：从：从128128增加到增加到256256 定时定时/计数器：从计数

24、器：从2 2个增加到个增加到3 3个个 中断源：从中断源：从5 5个增加到个增加到6 6个。个。2022-11-1040无无ROM型，要在片外扩展程序存储器；型，要在片外扩展程序存储器；掩膜掩膜ROM型，程序由芯片生产厂写入；型，程序由芯片生产厂写入；EPROM型，程序通过写入装置写入；型，程序通过写入装置写入；FlashROM型，程序可电写入（常用）。型，程序可电写入（常用）。片内片内ROMROM的配置形式：的配置形式：。2022-11-10412.3.2 80C512.3.2 80C51的引脚封装的引脚封装2022-11-10422.4 80C51的的CPU2022-11-10432.4.

25、1 CPU2.4.1 CPU的功能单元的功能单元 运算器运算器 累加器累加器ACC ACC 寄存器寄存器B B PSW PSW 控制器控制器 程序计数器程序计数器PC PC 指令寄存器指令寄存器IR IR 定时与控制逻辑定时与控制逻辑 其他寄存器其他寄存器 程序计数器程序计数器PC PC 数据指针数据指针DPTRDPTR 堆栈指针堆栈指针SPSP 工作寄存器工作寄存器R0R0R7R72022-11-1044寄存器及其存储器映射如下图：寄存器及其存储器映射如下图：2022-11-10452.4.2 80C512.4.2 80C51的时钟与时序的时钟与时序 时钟产生方式时钟产生方式内部时钟方式内部

26、时钟方式 外部时钟方式外部时钟方式 2022-11-1046 80C5180C51的时钟信号的时钟信号2022-11-1047 80C51 80C51的典型时序的典型时序 单字节指令单字节指令 双字节指令双字节指令 单周期指令单周期指令2022-11-1048双周期指令双周期指令2022-11-1049访问外部访问外部RAM的双周期指令时序的双周期指令时序 2022-11-10502.4.3 80C512.4.3 80C51单片机的复位单片机的复位复位复位可使单片机可使单片机或或系统部件处于确定的系统部件处于确定的初始状态初始状态。复位电路复位电路 上电复位电路上电复位电路 按键与上电复位按键

27、与上电复位 2022-11-1051 单片机复位后的状态单片机复位后的状态 PC PC=00000000H H RAMRAM：随机值随机值（运行中复位不改变（运行中复位不改变RAMRAM内容内容 ）SFRSFR：P0P0P3=P3=FFFFH H SP=SP=0707H H IP IP、IEIE和和PCONPCON：有效位为：有效位为0 0 PSW=PSW=0000H H2022-11-10522.5 80C51的存储器组织的存储器组织80C5180C51存储器可以分成两大类：存储器可以分成两大类：RAMRAM，CPUCPU在运行时能随时进行数据的写入和读出，在运行时能随时进行数据的写入和读出

28、，但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。用来存用来存放暂时性的输入输出数据、运算的放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果中间结果或用作或用作堆栈堆栈。ROMROM，写入信息后不易改写的存储器。断电后，写入信息后不易改写的存储器。断电后，其中的信息保留不变。其中的信息保留不变。用来存放用来存放固定的程序或数据固定的程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。如系统监控程序、常数表格等。2022-11-10532.5.1 80C512.5.1 80C51单片机的程序存储器配置单片机的程序存储器配置片片内内与片与片外外程序存储器的选择程序存储器的选择 EAEA引脚接

29、高电平引脚接高电平-片内片内2022-11-1054 EAEA引脚接高地引脚接高地-片外片外2022-11-1055 程序存储器低端的几个特殊单元程序存储器低端的几个特殊单元 2022-11-1056 程序存储器中的指令代码及其观察程序存储器中的指令代码及其观察 2022-11-10572.5.2 80C512.5.2 80C51单片机数据存储器配置单片机数据存储器配置片片内、内、片片外外数据存储器概况数据存储器概况 片内片内RAMRAM及及SFR SFR 片外片外RAM RAM 2022-11-1058工作寄存器区（含寄存器组工作寄存器区（含寄存器组0 0 3 3）寄存器组寄存器组0 0：地

30、址：地址00H00H07H07H 寄存器组寄存器组1 1：地址：地址08H08H0FH0FH 寄存器组寄存器组2 2：地址：地址10H10H17H17H 寄存器组寄存器组3 3：地址：地址18H18H1FH1FH当前工作寄存器组当前工作寄存器组选择选择 PSWPSW寄存器中：寄存器中：2022-11-1059片内片内RAMRAM详图详图 2022-11-1060位寻址区位寻址区 字节字节地址地址位地址位地址D7D6D5D4D3D2D1D020H07H06H05H04H03H02H01H00H21H0FH0EH0DH0CH0BH0AH09H08H22H17H16H15H14H13H12H11H1

31、0H23H1FH1EH1DH1CH1BH1AH19H18H24H27H26H25H24H23H22H21H20H25H2FH2EH2DH2CH2BH2AH29H28H26H37H36H35H34H33H32H31H30H27H3FH3EH3DH3CH3BH3AH39H38H28H47H46H45H44H43H42H41H40H29H4FH4EH4DH4CH4BH4AH49H48H2AH57H56H55H54H53H52H51H50H2BH5FH5EH5DH5CH5BH5AH59H58H2CH67H66H65H64H63H62H61H60H2DH6FH6EH6DH6CH6BH6AH69H68H2

32、EH77H76H75H74H73H72H71H70H2FH7FH7EH7DH7CH7BH7AH79H78H2022-11-1061通用通用RAMRAM区区 30H30H7FH7FH，共，共8080字节字节 数据缓冲数据缓冲 堆栈堆栈 SPSP指示栈顶指示栈顶 复位时复位时SPSP=0707H H 系统初始化通常系统初始化通常重新设置重新设置2022-11-1062RAMRAM内容查看内容查看 2022-11-10632.5.3 80C512.5.3 80C51单片机的特殊功能寄存器（单片机的特殊功能寄存器（SFRSFR）基本型单片机有基本型单片机有2121个个SFRSFR离散地分布在离散地分布

33、在80H80HFFHFFH空间。空间。与运算器相关与运算器相关3 3个个 ACCACC B B PSWPSW与定时与定时/计数器相关计数器相关6 6个个 TH0,TL0TH0,TL0 TH1,TL1TH1,TL1 TMODTMOD TCON TCON指针类指针类3 3个个 SPSP DPH,DPLDPH,DPL与口相关与口相关7 7个个 P0,P1,P2,P3P0,P1,P2,P3 SBUFSBUF SCON SCON PCONPCON与中断相关与中断相关2 2个个 IEIE IPIP2022-11-10642.6 80C51的并行口结构与操作的并行口结构与操作P0P0口结构口结构 P0P0作

34、通用作通用I/OI/O口口（当（当EA=1EA=1或或“MOV”MOV”传送时传送时C=0C=0）输输出出时时2.6.1 P02.6.1 P0、P2P2口的结构口的结构2022-11-1065输输入入时时 读锁存器（读锁存器（“读读-修改修改-写写”类指令，如类指令，如ANL P0,AANL P0,A）读引脚（读引脚（“MOVMOV”类指令，如类指令，如MOV A,P0MOV A,P0）,要先写要先写“1 1”1 10 0P0P0作通用作通用I/OI/O时为：时为：准双向口准双向口！2022-11-1066 P0P0作地址数据总线（作地址数据总线（当当EA=1EA=1或或“MOVX”MOVX”

35、类传送时类传送时C=1C=1）输输出出时，时，地地址址/数据数据信息信息分时出现在输分时出现在输出引脚出引脚。输输入入时，先时，先输出地址，然输出地址，然后后自动向锁存自动向锁存器写器写1 1，再读，再读引脚。此时为引脚。此时为真正双向口真正双向口。2022-11-1067P2P2口结构口结构 P2P2作通用作通用I/OI/O口口（未扩片外存储器，或虽扩（未扩片外存储器，或虽扩RAMRAM但采用但采用“MOVX MOVX RiRi”传送时传送时C=0C=0）P2P2作通用作通用I/OI/O时为：时为：准双向口准双向口！P2P2作地作地址总线高址总线高8 8位位（C=1C=1）2022-11-1

36、068P1P1口结构口结构 P1P1仅能为通用的仅能为通用的准双向口准双向口！2.6.2 P12.6.2 P1、P3P3口的结构口的结构2022-11-1069P3P3口结构口结构 第一功能：第一功能：通用通用I/OI/O口（对口寻址时）口（对口寻址时）2022-11-1070 第二功能第二功能（不对口寻址时）（不对口寻址时）P3.0 P3.0：RXDRXD（串行口输入）（串行口输入）P3.1 P3.1：TXDTXD（串行口输出）（串行口输出）P3.2 P3.2：INT0INT0（外部中断（外部中断0 0输入）输入）P3.3 P3.3：INT1INT1（外部中断（外部中断1 1输入）输入）P3

37、.4 P3.4：T0T0（定时器（定时器0 0的外部输入）的外部输入）P3.5 P3.5：T1T1（定时器（定时器1 1的外部输入）的外部输入）P3.6 P3.6：WRWR（片外数据存储器（片外数据存储器“写写”选通控制输出）选通控制输出）P3.7 P3.7：RDRD（片外数据存储器（片外数据存储器“读读”选通控制输出）选通控制输出）2022-11-10712.6.3 2.6.3 并行口驱动简单外设并行口驱动简单外设 并行口的负载能力（并行口的负载能力（AT89S52AT89S52)每根口线最大可吸收每根口线最大可吸收10mA10mA的（灌）电流的（灌）电流 P0P0口吸收电流的总和不能超过口

38、吸收电流的总和不能超过26mA26mA P1P1、P2P2和和P3P3每个口吸收电流的总和限制在每个口吸收电流的总和限制在15mA15mA 4 4个口所有口线的吸收电流总和限制在个口所有口线的吸收电流总和限制在71mA71mA 2022-11-1072 驱动简单的输出设备驱动简单的输出设备 驱动驱动LED(LED(发光二极管）发光二极管）LEDLED典型工作点：典型工作点：1.75V1.75V,10mA10mA。单个单个LEDLED驱动特性如下图：驱动特性如下图：2022-11-1073多个多个LEDLED驱动如下图：驱动如下图：并口直接驱动并口直接驱动 经缓冲器驱动经缓冲器驱动 （亮度不理想

39、）（亮度不理想）(245(245：单根线：单根线25mA,25mA,总和总和75mA)75mA)2022-11-1074 驱动驱动LEDLED数码管数码管公共电阻限流公共电阻限流 各路分别限流各路分别限流2022-11-1075dpdpg gf fe ed dc cb ba a0 0000110共阴极共阴极字形字形“1 1”编码示例：编码示例：0606H H2022-11-1076 驱动蜂鸣器驱动蜂鸣器有源有源蜂鸣器：接额定电压就可连续发声蜂鸣器：接额定电压就可连续发声 无源无源蜂鸣器：接入变频方波，可得到不同音调的声音蜂鸣器：接入变频方波，可得到不同音调的声音 两种蜂鸣器驱动电路相同，仅程序

40、不同两种蜂鸣器驱动电路相同，仅程序不同 2022-11-1077 驱动简单的输入设备驱动简单的输入设备 简单开关及输入接口简单开关及输入接口2022-11-1078 开关闭合与断开时的抖动及去抖电路开关闭合与断开时的抖动及去抖电路 按键较少时：去抖电路按键较少时：去抖电路 按键较多时：软件延时按键较多时：软件延时,通常为通常为10ms10ms2022-11-1079第第3 3章章 80C5180C51的指令系统的指令系统指令格式指令格式及及常用符号常用符号3.180C51的的寻址方式寻址方式3.2数据传送数据传送指令指令 （29条）条）3.3算数运算算数运算指令指令 （24条）条）3.4逻辑运

41、算逻辑运算与与循环循环类指令（类指令（24条）条）3.5控制转移控制转移类指令类指令 （17条条）3.6位操作位操作类指令类指令 （17条）条）3.72022-11-10803.1 指令格式及常用符号指令格式及常用符号3.1.1 3.1.1 机器指令的字节编码形式机器指令的字节编码形式 8 8位编码仅为操作码位编码仅为操作码 单字节指令（单字节指令（4949条）条）机器指令机器指令：计算机能直接识别和执行的指令。：计算机能直接识别和执行的指令。位号位号7 6 5 4 3 2 1 0字节字节opcode如：如：INC A INC A 编码为：编码为：0 0 0 0 0 1 0 0即：即：04H0

42、4H 8 8位编码含操作码和寄存器编码位编码含操作码和寄存器编码位号位号7 6 5 4 3 2 1 0 字节字节opcoder r r如：如：MOV AMOV A，R0 R0 编码为编码为：1 1 1 0 1 0 0 0即：即：E8HE8H2022-11-1081 双字节指令（双字节指令（4545条）条）位号位号7 6 5 4 3 2 1 0字节字节opcodedata或或direct 三字节指令（三字节指令（1717条）条）位号位号7 6 5 4 3 2 1 0字节字节opcodedata或或directdata或或direct如：如：MOV AMOV A，#50H#50H 编码为编码为：0

43、 1 1 1 0 1 0 00 1 0 1 0 0 0 0即：即：74H74H 50H 50H如：如：MOV 20HMOV 20H，#50H#50H 编码为编码为：0 1 1 1 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0 00 1 0 1 0 0 0 0即：即：75H75H 20H 20H 50H 50H2022-11-1082 书写格式书写格式注意：注意：操作助记符不能缺少操作助记符不能缺少操作数个数可为：操作数个数可为：1 1、2 2、3 3个个2 2个操作数的指令，目的操作数在左边个操作数的指令，目的操作数在左边一般格式一般格式操作助记符操作助记符 目的操作数目的操作数，源操作数，源操作

44、数；注释；注释 3.1.2 3.1.2 符号指令的书写格式符号指令的书写格式2022-11-1083 描述符号描述符号RnRn（n=0n=07 7）-当前工作寄存器组中的寄存器当前工作寄存器组中的寄存器R0R0R7R7之一之一RiRi（i=0,1i=0,1）-当前工作寄存器组中的寄存器当前工作寄存器组中的寄存器R0R0或或R1R1-间址寄存器前缀间址寄存器前缀#data-8#data-8位立即数位立即数/#data16-16#data16-16位立即数位立即数direct-direct-片内低片内低128128个个RAMRAM单元地址及单元地址及SFRSFR地址地址addr11-11addr1

45、1-11位目的地址位目的地址addr16-16addr16-16位目的地址位目的地址rel-8rel-8位地址偏移量，范围：位地址偏移量，范围：128128127127bit-bit-片内片内RAMRAM位地址、位地址、SFRSFR的位地址的位地址（）-表示表示 地址单元或寄存器中的内容地址单元或寄存器中的内容/-/-位操作数的取反操作前缀位操作数的取反操作前缀2022-11-10843.2.1 3.2.1 寄存器寻址寄存器寻址寻址方式：寻找寻址方式：寻找（源）操作数（源）操作数或或指令转移地址指令转移地址的方式的方式80C5180C51单片机有单片机有7 7种寻址方式种寻址方式3.2 80C

46、51的寻址方式的寻址方式操作数在寄存器中操作数在寄存器中寻址空间：寻址空间：R0R0R7R7、A A、B(ABB(AB形式）形式）和和DPTRDPTR特点：特点：传送和执行速度快传送和执行速度快【例例】若（若（R0）=30H，执行MOV A,R0后,（A）=30H 2022-11-10853.2.2 3.2.2 直接寻址直接寻址操作码后字节存放的是操作数的地址操作码后字节存放的是操作数的地址寻址空间：寻址空间：片内片内RAMRAM低低128128字节字节SFRSFR（符号形式）（符号形式）另一类直接寻另一类直接寻址是转移目标地址是转移目标地址的寻址。如：址的寻址。如：LJMP ADDR16LJ

47、MP ADDR16【例例】若（若（50H50H）=3AH=3AH，执行MOV A,50H后,（A）=3AH 2022-11-10863.2.3 3.2.3 寄存器间接寻址寄存器间接寻址寄存器中的内容是操作数的地址寄存器中的内容是操作数的地址寻址空间：寻址空间：片内片内RAMRAM（RiRi、SPSP）片外片外RAMRAM（RiRi、DPTRDPTR）【例例】若（若（R0）=30H,（30H）=5AH 执行MOV A,R0后,（A）=5AH 片内：片内：MOVMOV片外：片外：MOVXMOVX2022-11-10873.2.4 3.2.4 立即寻址立即寻址操作数在指令编码中操作数在指令编码中寻址

48、空间：寻址空间：ROMROM对于对于MOV DPTRMOV DPTR，#2100H#2100H指令，立即数高指令，立即数高8 8位位“21H”21H”装入装入DPH DPH 【例例】执行执行MOV AMOV A，#50H#50H 结果：（结果：（A A）=50H =50H 2022-11-10883.2.5 3.2.5 变址寻址变址寻址操作数地址：基地址操作数地址：基地址+偏移量偏移量寻址空间：寻址空间：ROMROM变址寻址变址寻址还用于跳转指令，如还用于跳转指令，如JMP A+DPTR JMP A+DPTR 【例例】（A A）0FH 0FH （DPTRDPTR）=2400H=2400H 执行

49、执行MOV A,A+DPTR”MOV A,A+DPTR”后后结果：（结果：（A A）=88H =88H 2022-11-10893.2.6 3.2.6 相对寻址相对寻址用于跳转指令，实现程序分支用于跳转指令，实现程序分支RelRel常用符号地址表示，离源地址不要超过（常用符号地址表示，离源地址不要超过（128128127 127）【例例】若若rel为75H，PSW.7为1，JC rel存于1000H开始的单元。执行JC rel指令后，程序将跳转到1077H单元取指令并执行。2022-11-10903.2.7 3.2.7 位寻址位寻址寻址位数据寻址位数据寻址空间寻址空间片内片内RAMRAM位空间

50、位空间SFRSFR位空间位空间【例例】位地址位地址00H00H内容为内容为1 1，MOV CMOV C，00H00H执行后，位地址执行后，位地址PSW.7PSW.7的内容为的内容为1 1。位寻址方式实位寻址方式实质属于质属于位的直位的直接寻址接寻址。2022-11-10913.3 数据传送类指令（数据传送类指令（29条）条）一般不影响标志寄存器一般不影响标志寄存器PSWPSW的状态。的状态。传送类指令有两大类传送类指令有两大类 一般传送（一般传送（MOVMOV ）特殊传送，如：特殊传送，如：MOVC MOVC MOVX MOVX PUSH PUSH、POPPOP XCH XCH、XCHDXCH