EA/VPP(31脚):内部和外部程序存储器选择信号 P0口(P0.0~P0.7,占39~32脚),为地址/数据复用线。 P1口(P1.0~P1.7,占1~8脚)。 P2口(P2.0~P2.7,占21~28脚)可作高8位地址线
EA /VPP(31 脚):内部和外部程序存储器选择信号。 P0 口(P0.0~P0.7,占 39~32 脚),为地址/数据复用线。 P1 口(P1.0~P1.7,占 1~8 脚)。 P2 口(P2.0~P2.7,占 21~28 脚)可作高 8 位地址线
P3口(P3.0~P3.7,占10~17引脚),各引线具有第二功能 2.2单片机的存储器结构 存储器是计算机的记忆部件,它用来存放CPU要执行的程序、要处理的数据 和中间结果等。 8051单片机的存储器从物理上分四个存储空间: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。从用户的角度考虑,8051单片 机的存储器又可分三个逻辑空间:片内、片外统一遍址的64KB(0000H~FFFH) 程序存储器地址空间(使用16位地址线),256B的片内数据存储器地址空间 (0OH~FFH,其中80H~FH内仅有二十几个字节单元供特殊功能寄存器专用), 片外可扩展的64KB(0000~FFH)数据存储器地址空间(使用16位地址线)。 这三个存储器空间地址是重叠的,8051的指令系统为区别这几个空间,有针对 性地设置了这三个地址空间的数据传送指令:CPU访问片内RAM用MoV指令,访 问片内、片外程序存储器用MWC指令,访问片外数据存储器用MOVX指令。 MCS-51系列单片机的程序存储器可寻址的地址空间为64KB,是以16位的程 序计数器PC作地址指针。程序存储器用于存放编好的系统程序和表格常数等, 这些是不变信息,一般存放在只读存储器ROM中,只读存储器有ROM、PROM、 EPROM E2PROM等 MCS-51系列单片机上电复位后,程序计数器指针PC为0000H,故CPU总是 从0000开始执行程序。若用户编写的主程序或初始化程序不从此地址开始,则 应在0000单元内存放一条绝对跳转指令,将PC转向主程序或初始化程序的入 口地址。 数据存储器一般采用随机存取存储器(RAM)。这种存储器是在使用过程中利 用程序随时可以写入信息,又可以随时读出信息的存储器。一般情况下,我们用 此存储器存储数据或运算的中间结果,所以也称之为数据存储器。 单片机的数据存储器常用于存放运算的中间结果、缓冲输入数据或暂存输出 数据、存放标志位等,其数据存储器分为片内和片外两种,二者的地址空间是彼 此独立的,访问片内数据存储器用MoV指令,地址空间为0OH~FFH;访问片外 数据存储器用MOwX指令,地址空间为0000H~ FFFFH
P3 口(P3.0~P3.7,占 10~17 引脚),各引线具有第二功能。 2.2 单片机的存储器结构 存储器是计算机的记忆部件,它用来存放 CPU 要执行的程序、要处理的数据 和中间结果等。 8051 单片机的存储器从物理上分四个存储空间: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。从用户的角度考虑,8051 单片 机的存储器又可分三个逻辑空间:片内、片外统一遍址的 64KB(0000H~FFFFH) 程序存储器地址空间(使用 16 位地址线),256B 的片内数据存储器地址空间 (00H~FFH,其中 80H~FFH 内仅有二十几个字节单元供特殊功能寄存器专用), 片外可扩展的 64KB(0000H~FFFFH)数据存储器地址空间(使用 16 位地址线)。 这三个存储器空间地址是重叠的,8051 的指令系统为区别这几个空间,有针对 性地设置了这三个地址空间的数据传送指令:CPU 访问片内 RAM 用 MOV 指令,访 问片内、片外程序存储器用 MOVC 指令,访问片外数据存储器用 MOVX 指令。 MCS-51 系列单片机的程序存储器可寻址的地址空间为 64KB,是以 16 位的程 序计数器 PC 作地址指针。程序存储器用于存放编好的系统程序和表格常数等, 这些是不变信息,一般存放在只读存储器 ROM 中,只读存储器有 ROM、PROM、EPROM、 E2PROM 等。 MCS-51 系列单片机上电复位后,程序计数器指针 PC 为 0000H,故 CPU 总是 从 0000H 开始执行程序。若用户编写的主程序或初始化程序不从此地址开始,则 应在 0000H 单元内存放一条绝对跳转指令,将 PC 转向主程序或初始化程序的入 口地址。 数据存储器一般采用随机存取存储器(RAM)。这种存储器是在使用过程中利 用程序随时可以写入信息,又可以随时读出信息的存储器。一般情况下,我们用 此存储器存储数据或运算的中间结果,所以也称之为数据存储器。 单片机的数据存储器常用于存放运算的中间结果、缓冲输入数据或暂存输出 数据、存放标志位等,其数据存储器分为片内和片外两种,二者的地址空间是彼 此独立的,访问片内数据存储器用 MOV 指令,地址空间为 00H~FFH;访问片外 数据存储器用 MOVX 指令,地址空间为 0000H~FFFFH
片内RAM最大可寻址256个单元。它们又分为两个部分,低128字节(00H 7HH),是真正的RM区;高128字节(80H~FFH)为特殊功能寄存器SFR区 片内真正可作数据存储器用的只有128个RAM单元,即00H~7FH地址空间。 他们又可划分为三个区域:工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。 MCS-51单片机片内高128字节的RM中,离散地分布着21个具有特殊功能 的寄存器SFR,他们包括程序状态字寄存器、累加器、I/0口锁存器、定时/计数 器,串口数据缓冲器、数据指针等。访问特殊功能寄存器只允许使用直接寻址方 式 2.3AT89与P89C5系列单片机 AT89系列单片机与8051单片机兼容,其内部主要含有:8051CPU、振荡电 路、总线控制器件、定时/计数器、中断控制器、并行I/0口、串行I/0口、片 内RAM、特殊功能寄存器等,其主要区别是A89系列单片机内部含有 Flash程 序存储器。AT89系列单片机分为低档型、标准型、髙档型。低档型主要以 AT89C1051/2051为代表,并行I/0口线少;标准型主要以AT89C51/52 AT89LV5l/52为代表,与8051类同;高档型主要以AT89c8252为代表,在标准 型的基础上,增强了如监视定时器、系统编程、标准总线接口等功能。 89C5系列单片机采用了高性能的静态80C51来设计,以先进的CMOS工艺 制造并带有非易失性的 Flash程序存储器,具有32条I/0口线,6输入4优先 级的嵌套中断结构,1个串口(用于多机通信、I/0扩展或全双工串行UART),片 内有振荡和时钟电路。 此外,由于器件采用静态设计,可提供很宽的操作频率范围(频率可将至0), 实现两个由软件选择的节电模式:空闲和掉电模式。空闲模式冻结CPU,但RAM、 定时器、串口和中断仍工作。掉电模式保存RAM内容,但冻结振荡器,导致其它 所有片内功能停止工作 2.4单片机的工作方式 单片机与其它计算机的工作方式相同,即采用“存储程序”的方式,事先把 程序加载到计算机的存储器中,CPU按程序中的指令一条一条地执行。 CPU执行指令的动作是在时钟控制下一拍一拍进行的
片内 RAM 最大可寻址 256 个单元。它们又分为两个部分,低 128 字节(00H~ 7FH),是真正的 RAM 区;高 128 字节(80H~FFH)为特殊功能寄存器 SFR 区。 片内真正可作数据存储器用的只有 128 个 RAM 单元,即 00H~7FH 地址空间。 他们又可划分为三个区域:工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲区。 MCS-51 单片机片内高 128 字节的 RAM 中,离散地分布着 21 个具有特殊功能 的寄存器 SFR,他们包括程序状态字寄存器、累加器、I/O 口锁存器、定时/计数 器,串口数据缓冲器、数据指针等。访问特殊功能寄存器只允许使用直接寻址方 式。 2.3 AT89 与 P89C5 系列单片机 AT89 系列单片机与 8051 单片机兼容,其内部主要含有:8051CPU、振荡电 路、总线控制器件、定时/计数器、中断控制器、并行 I/O 口、串行 I/O 口、片 内 RAM、特殊功能寄存器等,其主要区别是 AT89 系列单片机内部含有 Flash 程 序存储器。AT89 系列单片机分为低档型、标准型、高档型。低档型主要以 AT89C1051/2051 为代表,并行 I/O 口线少;标准型主要以 AT89C51/52、 AT89LV51/52 为代表,与 8051 类同;高档型主要以 AT89C8252 为代表,在标准 型的基础上,增强了如监视定时器、系统编程、标准总线接口等功能。 P89C5 系列单片机采用了高性能的静态 80C51 来设计,以先进的 CMOS 工艺 制造并带有非易失性的 Flash 程序存储器,具有 32 条 I/O 口线,6 输入 4 优先 级的嵌套中断结构,1 个串口(用于多机通信、I/O 扩展或全双工串行 UART),片 内有振荡和时钟电路。 此外,由于器件采用静态设计,可提供很宽的操作频率范围(频率可将至 0), 实现两个由软件选择的节电模式:空闲和掉电模式。空闲模式冻结 CPU,但 RAM、 定时器、串口和中断仍工作。掉电模式保存 RAM 内容,但冻结振荡器,导致其它 所有片内功能停止工作。 2.4 单片机的工作方式 单片机与其它计算机的工作方式相同,即采用“存储程序”的方式,事先把 程序加载到计算机的存储器中,CPU 按程序中的指令一条一条地执行。 CPU 执行指令的动作是在时钟控制下一拍一拍进行的
在单片机中,最基本的时间单位是振荡周期,即振荡电路产生的脉冲周期。 振荡脉冲的周期也称为节拍,用P表示。振荡周期的二倍宽为时钟周期,时钟周 期也称为状态,用S表示,这样一个状态包含两个节拍,分别用P1、P2表示。 在MCS-51单片机中,一个机器周期是固定的,为6个时钟周期。这样就有: 1个机器周期=6个时钟周期=12个振荡周期 指令周期是指执行一条指令所需要的时间。不同的指令,所需要的执行时间 是不同的。MCS-51单片机的指令周期通常含有1~4个机器周期。 MCS-51系列单片机共有111条指令,全部指令按其长度可分为一字节、双 字节和三字节指令。执行这些指令所需要的机器周期是不同的,他包括以下几种 情况:单字节单机器周期、单字节双机器周期、双字节单机器周期和双字节双机 器周期,三字节指令均为双机器周期,单字节乘除指令为四机器周期。 单片机的程序一般需要事先固化在片内或片外程序存储器中,单片机开机即 可执行程序。程序是由一条一条指令组成的,因此,执行程序的过程实际就是执 行指令的过程 单片机的工作方式主要指复位、程序执行、掉电保护、低功耗、 EPROM编程 和校验六种 复位是使CPU和系统中的部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工 作。此外,当程序运行错误或系统处于死锁状态时,复位也是重新启动单片机的 方法 单片机系统在运行中,如发生掉电故障,RAM中的信息就会丢失。因此,单 片机设置了掉电保护工作方式:即先把有用的信息转存到内部随机存储器中,再 由备用电源WPD维护供电 本来 CHMOS芯片的功耗已经很低,但出于系统特殊的需要,又给此类芯片设 置了两种能更进一步降低功耗的工作方式:待机方式和掉电方式。这两种工作方 式的实现,是靠电源控制寄存器来完成的。 第三章指令系统与汇编语言程序设计 本章教学提要 教学重点:单片机的寻址方式 单片机的指令系统
在单片机中,最基本的时间单位是振荡周期,即振荡电路产生的脉冲周期。 振荡脉冲的周期也称为节拍,用 P 表示。振荡周期的二倍宽为时钟周期,时钟周 期也称为状态,用 S 表示,这样一个状态包含两个节拍,分别用 P1、P2 表示。 在 MCS-51 单片机中,一个机器周期是固定的,为 6 个时钟周期。这样就有: 1 个机器周期=6 个时钟周期=12 个振荡周期 指令周期是指执行一条指令所需要的时间。不同的指令,所需要的执行时间 是不同的。MCS-51 单片机的指令周期通常含有 1~4 个机器周期。 MCS-51 系列单片机共有 111 条指令,全部指令按其长度可分为一字节、双 字节和三字节指令。执行这些指令所需要的机器周期是不同的,他包括以下几种 情况:单字节单机器周期、单字节双机器周期、双字节单机器周期和双字节双机 器周期,三字节指令均为双机器周期,单字节乘除指令为四机器周期。 单片机的程序一般需要事先固化在片内或片外程序存储器中,单片机开机即 可执行程序。程序是由一条一条指令组成的,因此,执行程序的过程实际就是执 行指令的过程。 单片机的工作方式主要指复位、程序执行、掉电保护、低功耗、EPROM 编程 和校验六种 复位是使 CPU 和系统中的部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工 作。此外,当程序运行错误或系统处于死锁状态时,复位也是重新启动单片机的 方法。 单片机系统在运行中,如发生掉电故障,RAM 中的信息就会丢失。因此,单 片机设置了掉电保护工作方式:即先把有用的信息转存到内部随机存储器中,再 由备用电源 VPD 维护供电。 本来 CHMOS 芯片的功耗已经很低,但出于系统特殊的需要,又给此类芯片设 置了两种能更进一步降低功耗的工作方式:待机方式和掉电方式。这两种工作方 式的实现,是靠电源控制寄存器来完成的。 第三章 指令系统与汇编语言程序设计 本章教学提要 教学重点:单片机的寻址方式 单片机的指令系统
汇编语言设计 教学难点:单片机的寻址方式;单片机的指令系统及编程 本章教学内容 3.1指令系统概述 程序设计语言可分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。 机器语言是由1和0两个二进制数码组成的,是唯一能直接在计算机上运行 的语言。 用助记符来描述指令的语言称为汇编语言 用汇编语言写出的程序称为汇编语言程序。汇编语言程序必须翻译为二进制 机器语言才能送给计算机执行,这个过程称为汇编 高级语言则是一种不依赖于硬件,更接近人们思维习惯、易为人们理解、有 很强描述和解题方法的程序设计语言。它直观、易学、通用性强,便于移植到不 同类型的机器上使用。计算机不能直接执行高级语言,要通过编译或解释程序 将其翻译成为机器语言,才能被执行。 程序是完成某一任务的指令的集合。程序中的指令是以机器码的形式存放在 存储器中的。在程序的执行过程中这些机器码将按次序被取出,然后被译码、执 行 3.2汇编语言程序实例 汇编就是将编辑好的汇编语言源程序翻译成机器语言程序。汇编的方法有两 种:人工汇编和机器汇编。人工汇编即查表,程序设计人员对照机器码表将指令 翻译成机器码;机器汇编是运行汇编程序,将指令翻译为机器码 3.3寻址方式 MCS-51系列单片机的寻址方式主要有七种:立即寻址、寄存器寻址、直接 寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。 在立即寻址中,操作数的数值在指令中写出,一眼就可看出其数值的大小 这种在指令中可以看出数值大小的操作数称为立即数,书写时前面要加“#”。 立即数有8位和16位两种 在寄存器寻址中,操作数存放在寄存器中,指令中给出的是寄存器的名称
汇编语言设计 教学难点:单片机的寻址方式;单片机的指令系统及编程。 本章教学内容 3.1 指令系统概述 程序设计语言可分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。 机器语言是由 1 和 0 两个二进制数码组成的,是唯一能直接在计算机上运行 的语言。 用助记符来描述指令的语言称为汇编语言。 用汇编语言写出的程序称为汇编语言程序。汇编语言程序必须翻译为二进制 机器语言才能送给计算机执行,这个过程称为汇编。 高级语言则是一种不依赖于硬件,更接近人们思维习惯、易为人们理解、有 很强描述和解题方法的程序设计语言。它直观、易学、通用性强,便于移植到不 同类型的机器上使用。计算机不能直接执行高级语言,要通过编译或解释程序, 将其翻译成为机器语言,才能被执行。 程序是完成某一任务的指令的集合。程序中的指令是以机器码的形式存放在 存储器中的。在程序的执行过程中这些机器码将按次序被取出,然后被译码、执 行。 3.2 汇编语言程序实例 汇编就是将编辑好的汇编语言源程序翻译成机器语言程序。汇编的方法有两 种:人工汇编和机器汇编。人工汇编即查表,程序设计人员对照机器码表将指令 翻译成机器码;机器汇编是运行汇编程序,将指令翻译为机器码。 3.3 寻址方式 MCS-51 系列单片机的寻址方式主要有七种:立即寻址、寄存器寻址、直接 寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。 在立即寻址中,操作数的数值在指令中写出,一眼就可看出其数值的大小。 这种在指令中可以看出数值大小的操作数称为立即数,书写时前面要加“#”。 立即数有 8 位和 16 位两种。 在寄存器寻址中,操作数存放在寄存器中,指令中给出的是寄存器的名称