單片機(jī)原理及應(yīng)用電子教案-gongkong營銷傳播管

1、《單片微型計算機(jī)原理及其應(yīng)用》電子教案,趙秀珍 王乃釗 制作 中國水利水電出版社 2001 . 8,第一章  單片微型計算機(jī)概述,本章主要介紹單片機(jī)的發(fā)展，基本的結(jié)構(gòu)和特點，單片機(jī)的應(yīng)用模式和領(lǐng)域，單片機(jī)

2、的供應(yīng)狀態(tài)等。單片微型計算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。因此，一塊芯片就構(gòu)成了一臺計算機(jī)。它已成為工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀器儀表、尖端武器、日常生活中最廣泛使用的計算機(jī)。,1．1 單片機(jī)的發(fā)展概況,綜上所述，我們可以把單片機(jī)的發(fā)展歷史劃分為四階段：第一階段（1976~1978年）：低性能單片機(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表，采用了單片結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)

3、含有8位CPU、定時/計數(shù)器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工業(yè)領(lǐng)域。第二階段（1978~1982年）：高性能單片機(jī)階段，這一類單片機(jī)帶有串行I/O口，8位數(shù)據(jù)線、16位地址線可以尋址的范圍達(dá)到64K字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機(jī)的應(yīng)用范圍較廣，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。第三階段（1982~1990年）：16位單片機(jī)階段。16位單片機(jī)除CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM容量進(jìn)一步增大，實時處理能力更強(qiáng)，體現(xiàn)了

4、微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振頻率為12M，片內(nèi)RAM為232字節(jié)，ROM為8K字節(jié)，中斷處理能力為8級，片內(nèi)帶有10位A/D轉(zhuǎn)換器和高速輸入/輸出部件等。第四階段（1990年~）：微控制器的全面發(fā)展階段，各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時，向高速、強(qiáng)運算能力、尋址范圍大以及小型廉價方面發(fā)展。,1．2 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點,（1）片內(nèi)的RAM采用寄存器結(jié)構(gòu)形式，這樣可以提高存取的速度;（2）在存儲器結(jié)構(gòu)上，嚴(yán)格的將程序

5、存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM在空間上分開;（3）它的引出管腳一般都設(shè)計成多功能的;（4）增加了一個全雙工的串行接口，以擴(kuò)充I/O口和外接同步輸入和輸出設(shè)備;（5）有21個特殊功能寄存器; (6) 有豐富的指令系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置了可以位尋址的位地址空間。,1．3 單片機(jī)的主要品種及系列,一、 4位單片機(jī)二、 8位單片機(jī),表格 1?1 MCS-51系列型號,1．4 單片機(jī)的應(yīng)用,一、 單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用二、 單片機(jī)

6、在機(jī)電一體化中的應(yīng)用三、 單片機(jī)在智能接口和多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用四、 單片機(jī)在生活中的應(yīng)用,,,,第 二 章 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理,本章主要介紹MCS-51系列的8051的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、存儲器結(jié)構(gòu)、P0、P1、P2、P3四個I/O口的基本工作原理和操作特點。單片機(jī)的各種工作方式、單片機(jī)的時序等。,2．1 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理,一、 8051單片機(jī)的結(jié)構(gòu),圖 2?1 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu),二

7、、 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2?2 所示，下面分別進(jìn)行介紹：,,圖 2?2 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖,,圖 2?3 8051存儲器組織結(jié)構(gòu),圖 2?4 8051內(nèi)部RAM位地址區(qū),圖 2?4 8051內(nèi)部RAM位地址區(qū),表格 2?2 特殊功能寄存器表,*:可位尋址的特殊功能寄存器,,圖 2?5 P0口的位結(jié)構(gòu),（1） P0口位的結(jié)構(gòu),（2） P1口位的結(jié)構(gòu),,圖 2?6 P1口的

8、位結(jié)構(gòu),圖 2?6 P1口的位結(jié)構(gòu),圖 2?6 P1口的位結(jié)構(gòu),圖 2?6 P1口的位結(jié)構(gòu),圖 2?6 P1口的位結(jié)構(gòu),（3） P2口的位結(jié)構(gòu),,圖 2?7 P2口的結(jié)構(gòu)圖,（4） P3口的位結(jié)構(gòu),,圖 2?8 P3口的結(jié)構(gòu)圖,（4） P3口的位結(jié)構(gòu),,圖 2?8 P3口的結(jié)構(gòu)圖,表格 2?3 P3口的第二功能表,,一、 時鐘周期、機(jī)器周期和指令周期,,圖 2-9 基本定時時序關(guān)系,2．2 MCS-51單片機(jī)的時序,

9、1．時鐘周期,,圖 2?10 MCS-51的取指/執(zhí)行時序,2．機(jī)器周期,,3．指令周期,二、 MCS-51單片機(jī)指令的取指和執(zhí)行的時序,三、 訪問外部ROM和RAM的時序,,圖 2?11 訪問外部ROM的時序,1．訪問外部ROM的時序,2．訪問外部RAM的時序,,圖 2?12 訪問外部RAM的時序,2．3 MCS-51單片機(jī)的時鐘和復(fù)位電路,一、 時鐘電路,,圖 2?13 MCS-51時鐘接法,1．內(nèi)部振蕩器方式,2．外部時鐘

10、方式,二、 復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài),1．內(nèi)部復(fù)位電路,,圖 2?14 8051復(fù)位電路結(jié)構(gòu),2．外部復(fù)位電路,,圖 2?15 復(fù)位電路,3．復(fù)位狀態(tài),表格 2?4 各專用寄存器的復(fù)位值,2．4 MCS-51單片機(jī)的低功耗工作方式,一、 電源控制寄存器PCON,,三、 掉電方式,二、 等待工作方式,第三章 MSC-51 單片機(jī)的指令系統(tǒng),3．1 指令系統(tǒng)概述,一、 機(jī)器碼指令與匯編語言指令,機(jī)器碼指令：,匯編語言指令：,二、

11、 指令格式,匯編語言格式為：[標(biāo)號：] 操作碼助記符 [目的操作數(shù)，] [源操作數(shù)] [；注釋],,單字節(jié)指令 雙字節(jié)指令 三字節(jié)指令,INC A ADD A，#22H MOV 5EH，4FH,圖 3-1 機(jī)器碼指令格式,3．2 尋址方式,一、 寄存器尋址,二、 直接尋址,三、 立即尋址,四、 寄存器間

12、接尋址,五、 變址尋址,六、 相對尋址,七、 位尋址,3．3 MSC-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)按照指令的功能，可以把MSC-51的111條指令分成五類：l      數(shù)據(jù)傳送類指令（29條）l       算術(shù)運算類指令（24條）l       邏輯操作類指

13、令（24條）l       控制轉(zhuǎn)移類指令（17條）l       位操作類指令 （17條）,,圖 3-2 相對尋址過程,第四章 MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計,,圖 4-1 基本程序結(jié)構(gòu),4．1 運算程序,一、 多字節(jié)數(shù)加法,1．多字節(jié)無符號數(shù)加法,CLR CMOV R0，#40H ；指

14、向加數(shù)最低位MOV R1，#5OH ；指向另一加數(shù)最低位MOV R2，#04H ；字節(jié)數(shù)作計數(shù)初值LOOP1：MOV A，@R0 ；取被加數(shù)ADDC A，@R1 ；兩數(shù)相加，帶進(jìn)位MOV @R0，AINC R0 ；修改地址INC R1DJNZ R2，LOOPl ；未加完轉(zhuǎn)LOOP1JNC LOOP2 ；無進(jìn)位轉(zhuǎn)LOOP2MOV @R0，#01HLOOP2：DEC

15、 R0RET,2．多字節(jié)有符號數(shù)加法,MOV A，R0 ；復(fù)制保存地址指針MOV R2，AMOV A，R３MOV R7，ACLR CLOOP1：MOV A，@R0ADDC A，@R1 ；相加 MOV @R0 ，AINC R0INC R1 ；地址指針加1DJNZ R7，LOOP1JB OV，ERR ；若溢出，轉(zhuǎn)溢出處理DEC R0MOV A，@R0JNB E7H，LOOP2

16、SETB 07H ；和值為負(fù),置位標(biāo)志LOOP2：MOV A，R2 ；恢復(fù)地址指針MOV R0，ARET┇ERR：┇ ；溢出處理RET,SDADD：CLR 07H ；標(biāo)志位清零,圖 4-3 多字節(jié)有符號數(shù)加法程序流程圖,二、 多字節(jié)數(shù)減法,MOV R0，#40H ；指向被減數(shù)最低位MOV R1，#5OH ；指向減數(shù)最低位MOV R2，#04H

17、；字節(jié)數(shù)CLR CLOOP1：MOV A，@R0SUBB A，@R1 ；完成一個字節(jié)的減法運算MOV @R0，AINC R0INC R1DJNZ R2，LOOP1RET,三、 多字節(jié)十進(jìn)制數(shù)(BCD碼)加法,,,圖 4-4 BCD碼多字節(jié)加法程序流程圖,,,,,,,BCDADD：MOV 20H，R0 MOV 23H，R３ CL

18、R C LOOP0： MOV A，@R0 ；取被加數(shù) ADDC A，@R1 ；兩數(shù)相加 DA A ；十進(jìn)制調(diào)整 MOV @R0，A INC R0 ；指針加1 INC

19、 R1 DJNZ R３，LOOP0 ；作完加法否 MOV R2. #23H JNC RETURN ；有無進(jìn)位,MOV@ R0，#01H INC R３RETURN：MOV R0，#20H RET,四、 多字節(jié)數(shù)乘

20、法,ZHENFA: MOV A，R0 MOV B，R1 MUL AB ；(R1)*(R0) MOV R３，A ；積的低位送到R３ MOV R4，B ；積的高位送到R4 MOV A，R0

21、 MOV B，R2 MUL AB ；(R2)*（R0） ADD A，R4 ；(R1)*(R0)的高位加(R2)*(R0)的低位 MOV R4，A ；結(jié)果送R4，進(jìn)位在CY中 MOV A，B ADDC A，#

22、OOH；(R2)*(R0)的高位加低位來的進(jìn)位 MOV R５，A ；結(jié)果送R５ RET,五、 多字節(jié)數(shù)除法,,,DV: MOV R7,#08H ；設(shè)計數(shù)初值DVl: CLR C MOV A，R５ RLC A MOV R５，A MOV A，R6

23、 RLC A ；將(R6)、(R５)左移一位 MOV 07H，C ；將移出的一位送07H位保存 CLR C,,圖 4-5 除法程序流程圖,SUBB A，R2 ；余數(shù)(高位)減除數(shù) JB O7H，GOU ；若標(biāo)志位為1，說明夠減,JNC GOU ；無借位也說明夠減 ADD A，R2 ；否則，恢復(fù)余

24、數(shù) AJMP DV2 GOU:INC R５ ；商上1 DV2:MOV R6，A ；保存余數(shù)(高位) DJNZ R7，DVl RET,一、 數(shù)據(jù)的拼拆,4．2 數(shù)據(jù)的拼拆和轉(zhuǎn)換,例4-7 設(shè)在30H和31H單元中各有一個8位數(shù)據(jù):(30H)=x7x6x５x4x３x2x1x0(3lH)=y7y6y５y4y３y2y1y0現(xiàn)在要從30H單元中取出低5

25、位，并從31H單元中取出低3位完成拼裝，拼裝結(jié)果送40H單元保存，并且規(guī)定:(40H)=y2y1y0x4x３x2x1x0解：利用邏輯指令A(yù)NL、ORL來完成數(shù)據(jù)的拼拆，程序清單如下：MOV 4OH，3OH ；將x7～x0傳送到40H單元ANL 4OH，#000111llB ；將高3位屏蔽掉MOV A，31H ；將y7～y0傳送到累加器中SWAP A ；將A的內(nèi)容左移

26、4次RL A ；y2～y0移到高3位ANL A，#111000OOB ；將低5位屏蔽掉ORL 4OH，A ；完成拼裝任務(wù),二、 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,1．ASCII碼與二進(jìn)制數(shù)的互相轉(zhuǎn)換,例4-10 編程實現(xiàn)十六進(jìn)制數(shù)表示的ASC1I代碼轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制數(shù)（1位十六進(jìn)制數(shù)）。解：對于這種轉(zhuǎn)換，只要注意到下述關(guān)系便不難編寫出轉(zhuǎn)換程序:“字符0”~“字符9”的ASCII碼值為“30H”~

27、“39H”，它們與30H之差恰好為“00H”~“09H”，結(jié)果均＜0AH。“字符A”~“字符F”的ASCII碼值為“41H”~“46H”，它們各自減去37H后恰好為“0AH”~“0FH”，結(jié)果>0AH。根據(jù)這個關(guān)系可以編出轉(zhuǎn)換程序如下，程序以R1作為入口和出口。ASCHIN:MOV A，R1 ；取操作數(shù)CLR C ；清進(jìn)位標(biāo)志位CSUBB A，#30H ；ASCII碼減去30H，實現(xiàn)0

28、-9的轉(zhuǎn)換MOV R1，A ；暫存結(jié)果SUBB A，#0AH ；結(jié)果是否>9?JC LOOP ；若≤9則轉(zhuǎn)換正確XCH A，R1SUBB A，#07H ；若>9則減37HMOV R1，ALOOP: RET,2．BCD碼與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,,圖 4-6 BCD碼（十進(jìn)制）轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)程序流程圖,程序清單如下：MAIN：MOV A，R５ MOV

29、R2，A ；給子程序入口參數(shù) ACALL BCDBIN ；調(diào)用子程序 MOV B，#64H MUL AB MOV R6，A XCH A，B MOV R５，A MOV A，R4

30、 MOV R2，A ACALL BCDBIN ；調(diào)用子程序 ADD A，R6 MOV R4，A MOV A，R５ ADDC A，#00H MOV R５，A RET子程序如下：BCDBIN：MOV A，R2

31、 ANL A，#0F0H ；取高位BCD碼，屏蔽低4位 SWAP A MOV B，#0AH MUL AB MOV R３，A MOV A，R2 ANL A，#0FH

32、 ADD A，R3 ；加低位BCD碼 MOV R2，A RET,4．3 查表程序,使用MOVC A，@A+DPTR指令來查表，程序清單如下： MOV DPTR，#BS ；子程序入口地址表首址 RL A ；鍵碼值乘以２,MOV R2，A

33、 ；暫存Ａ MOVC A，@A+DPTR ；取得入口地址低位 PUSH A ；進(jìn)棧暫存 INC A MOVC A，@A+DPTR ；取得入口地址高位 MOV DPH，A POP DPL CLR A JMP @A+DPTR ；轉(zhuǎn)向鍵處理子程序BS： DB

34、RK0L ；處理子程序入口地址表 DB RK0H DB RK1L DB RK1H DB RK2L DB RK2H ┇ ┇,4．4 散轉(zhuǎn)程序,一、 采用轉(zhuǎn)移指令表的散轉(zhuǎn)程序,例4-17 編出要求根據(jù)R３的內(nèi)容轉(zhuǎn)向各個操作程序的程序。即當(dāng)(R３)=0，轉(zhuǎn)向OPRO(R３)=1，轉(zhuǎn)向OPRl…

35、(R３)=n，轉(zhuǎn)向OPRn解：程序清單如下：MOV A，R３RL A ；分支序號值乘2MOV DPTR ，#BRTABL ；轉(zhuǎn)移指令表首址JMP @A+DPTR ；轉(zhuǎn)向形成的散轉(zhuǎn)地址BRTABL：AJMP OPR0 ；轉(zhuǎn)移指令表AJMP OPR1…AJMP OPRn,二、 采用地址偏移量表的散轉(zhuǎn)程序,例4-19 編出能按R６的內(nèi)容轉(zhuǎn)向5個操作程序的程序。其

36、對應(yīng)關(guān)系如下：OPRD0：操作程序0OPRD1：操作程序1OPRD2：操作程序2OPRD3：操作程序3OPRD4：操作程序4解：程序清單如下: MOV A，R６ MOV DPTR，#TAB3 ；指向地址偏移量表首址 MOVC A，@A+DPTR ；散轉(zhuǎn)點入口地址在A中 JMP @A+DPTR ；轉(zhuǎn)向相應(yīng)的操作程序入口

37、TAB3: DB OPRDO-TAB3 ；地址偏移量表 DB OPRDl-TAB3,DB OPRD2-TAB3 DB OPRD3-TAB3 DB OPRD4-TAB3,三、 采用轉(zhuǎn)向地址表的散轉(zhuǎn)程序,例4-20 編程：要求根據(jù)R６的內(nèi)容轉(zhuǎn)向相應(yīng)的操作程序中去。設(shè)備操作程序的轉(zhuǎn)向地址分別為OPRD0，OPRDl，… OPRDn。解：程序清單如下:

38、 MOV DPTR，#BRTABL ；指向轉(zhuǎn)向地址表 MOV A，R６ ADD A，R６ ；(A)←(R６)*2 JNC NAND； INC DPH ；(R６)*2的進(jìn)位加到DPHNAND：MOV R３，A ；暫存變址值

39、 MOVC A，@A+DPTR ；取轉(zhuǎn)向地址高8位 XCH A，R３ INC A MOVC A，@A+DPTR ；取轉(zhuǎn)向地址低8位 MOV DPL，A ；轉(zhuǎn)向地址在DPTR中 MOV DPH，R３,CLR A

40、 JMP @A+DPTR ；轉(zhuǎn)向相應(yīng)的操作程序BRTABL：DW OPRDO ；轉(zhuǎn)向地址表 DW OPRD1 ┆ DW OPRDn,四、 采用“RET”指令的散轉(zhuǎn)程序,例4-21 編出能根據(jù)R６的內(nèi)容轉(zhuǎn)向各個操作程序的程序。設(shè)該操作程序的轉(zhuǎn)向地址分別為

41、OPRD0，OPRDl，… OPRDn。解：程序清單如下： MOV DPTR，#TAB3 ；指向轉(zhuǎn)移地址表 MOV A，R６ ADD A，R６ JNC NAND INC DPHNAND：MOV R７，A MOVC A，@A+DPTR ；取轉(zhuǎn)向地址

42、高8位 XCH A，R７ INC A MOVC A，@A+DPTR ；取轉(zhuǎn)向地址低8位 PUSH A ；轉(zhuǎn)向地址入棧 MOV A，R７ PUSH A RET ；轉(zhuǎn)向操作程

43、序TAB3：DW OPRD0 ；轉(zhuǎn)向地址表 DW OPRDl ┇ DW OPRDn,4．5 I/O端口控制程序,例4-22 試編出能模擬圖4-9中電路的程序。,,,ORG 0200H D BIT 00H E BIT 01H G

44、 BIT 02HLOOP1：ORL P1，#08H ；準(zhǔn)備P1.3輸入LOOP2：MOV C，P1.3 ；檢測K3狀態(tài) JC LOOP2 ；若未準(zhǔn)備好（K3斷），則LOOP2 ORL P1，#03H ；若準(zhǔn)備好，則準(zhǔn)備輸入P1.0和P1.1狀態(tài) MOV C，P1.0 ；輸入K0狀

45、態(tài) MOV D，C ；送入D,MOV C，P1.1 ；輸入K1狀態(tài) MOV E，C ；送入E ANL C，D ；D∧E送C MOV G，C ；送入G MOV C，E ORL

46、 C，D ；D∨E送C ANL C，/G ；（D∨E）∧（D∧E） MOV P1.2，C ；輸出結(jié)果 SJMP LOOP1 ；準(zhǔn)備下次模擬 END,4．6 子程序調(diào)用時的參數(shù)傳遞方法,一、 通過寄存器或片內(nèi)RAM傳遞參數(shù),例4-23 利用通過寄存器或片內(nèi)R

47、AM傳遞參數(shù)這種方法編出調(diào)用SUBRT子程序的主程序。解：應(yīng)該是:MAIN :MOV R0，#30H ；傳送RAM數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址 MOV R7，#0AH ；傳送RAM數(shù)據(jù)區(qū)的長度 ACALL SUBRT ；調(diào)用清零子程序 SJMP $ ；結(jié)束 SUBRT:MOV A，#00H ；清零子程序LOOP

48、：MOV ＠R0，A INC R0 DJNZ R7，LOOP RET,二、 通過堆棧傳遞參數(shù),例4-25 在HEX單元存有兩個十六進(jìn)制數(shù)，試編程分別把它們轉(zhuǎn)換成ASCII碼存入ASC和ASC+1單元。解：本題子程序采用查表方法完成一個十六進(jìn)制數(shù)的ASCII碼轉(zhuǎn)換，主程序完成入口參數(shù)的傳遞和子程序的兩次調(diào)用，以滿足題目要求。程序清單為：

49、 ORG 1200HPUSH HEX ；入口參數(shù)壓棧ACALL HASC ；求低位十六進(jìn)制數(shù)的ASCII碼POP ASC ；出口參數(shù)存入ASCMOV A，HEX ；十六進(jìn)制數(shù)送ASWAP A ；高位十六進(jìn)制數(shù)送低4位PUSH ACC ；入口參數(shù)壓棧ACALL HASC ；求高位十六進(jìn)制數(shù)的ASCII碼PO

50、P ASC+1 ；出口參數(shù)送ASC+1SJMP $ ；原地踏步，結(jié)束HASC：DEC SPDEC SP ；入口參數(shù)地址送SPPOP ACC ；入口參數(shù)送AANL A，#0FH ；取出入口參數(shù)低4位ADD A，#07H ；地址調(diào)整MOVC A，@A+PC ；查相應(yīng)ASCII碼PUSH ACC ；出口參數(shù)壓棧I

51、NC SPINC SP ；SP指向斷點地址高8位RET ；返回主程序ASCTABL：DB ‘0’，‘1’，‘2’，‘3’，‘4’，‘5’，‘6’，‘7’DB ‘8’，‘9’，‘A’，‘B’，‘C’，‘D’，‘E’，‘F’END,三、 利用指針寄存器傳遞參數(shù),例4-26 編出能實現(xiàn)打印THIS IS AN EXAMPLE的程序。解：將要打印的字符及代碼不是放在調(diào)用指令之前，而是緊

52、跟在調(diào)用指令之后。主程序：MAIN： … ACALL PRINT ；調(diào)用打印子程序 DB‘THIS IS AN EXAMPLE' ；要打印的字符及代碼 DB OAH，ODH，OOHNEXT： …子程序：PRINT：POP DPH ；把調(diào)用指令下面字節(jié)的地址彈出，作

53、為數(shù)據(jù)指針 POP DPLPPPl： MOV A，#OOH MOVC A，@A+DPTR ；取出欲打印的字符 INC DPTR JZ PPPEND ；判斷是否為結(jié)束字符PPP2： ；打印程序

54、 SJMP PPPl ；未完，繼續(xù)打印PPPEND：JMP @A+DPTR ；指向主程序NEXT處，取代返回指令,第五章 定時/計數(shù)器,5．1 定時/計數(shù)的結(jié)構(gòu)及工作原理,一、 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和原理,1．定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu),,圖 5?1 TMOD、TCON與T0、T1的結(jié)構(gòu)框圖,2．定時/計數(shù)器的原理,,圖 5?2 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)框圖,二、

55、定時/計數(shù)器方式寄存器TMOD,,表格 5?1 方式選擇位意義,TMOD格式如下：,定時器1,定時器0,三、 定時控制寄存器TCON定時器控制字TCON的格式如下：,,5．2 定時/計數(shù)器的工作方式,一、 方式0當(dāng)M1M0兩位為00時，定時/計數(shù)器被選為工作方式0，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖 5?3 所示。,,圖 5?3 T0(或T1)方式0結(jié)構(gòu),二、 方式1,,圖 5?4 T0(或T1)方式1結(jié)構(gòu),三、 方式2,,圖 5?5 T

56、0(或T1)方式1結(jié)構(gòu),三、 方式2,,圖 5?6 T0(或T1)方式2結(jié)構(gòu),四、 方式3,,圖 5?7 T0方式3下和T1結(jié)構(gòu),一、 方式0、方式1的應(yīng)用例5-1 選擇T1方式0用于定時，在P1。1輸出周期為1ms的方波，晶振fosc=6MHZ。根據(jù)題意，只要使P1。1每隔500µs取反一次即可得到1ms方波，因而T1的定時時間為,500µs。將T1設(shè)為定時方式0：GATE=0，C/T(—)=0，M1M

57、0=00；T0不用可為任意，只要不使其進(jìn)入方式3，一般取0即可。故TMOD=00H。系統(tǒng)復(fù)位后TMOD為0，所以不必對TMOD置初值。下面計算500µs定時T1的初值：機(jī)器周期 T=12/fosc=12/6×106=2µs設(shè)初值為X則： （213－X）×2×10－6 s =500×10－6 s X=7942D=11

58、11100000110B=1F06H因為在作13位計數(shù)器用時，TL1高3位未用，應(yīng)寫0，X的低5位裝入TL1的低5位，所以TL1=06H；X的高8位應(yīng)裝入TH1，所以TH1=F8H。源程序如下：,二、 方式2的應(yīng)用例5-2 用定時器1方式2計數(shù)，要求每計滿100次，將P1。0取反。根據(jù)題意，外部計數(shù)信號由T1（P3.5）引腳輸入，每跳變一次計數(shù)器加1，由程序查詢TF1。方式2有自動重裝初值的功能，初始化后不必再置初值。初值

59、 X=28－100=156D=9CH TH1=TL1=9CH TMOD=60H源程序如下：,三、 門控位的應(yīng)用,,,圖 5?8 外部正脈沖寬度測量,例5-3 利用T0門控位測試INT0引腳上出現(xiàn)的正脈沖的寬度，并以機(jī)器周期數(shù)的形式顯示在顯示器上。,根據(jù)要求可這樣設(shè)計程序：將T0設(shè)定為方式1，GATE設(shè)為1，置TR0為1。一旦INT0（P3。2） 引腳上出現(xiàn)高電平即開始計數(shù)，直至出

60、現(xiàn)低電平，停止計數(shù)，然后讀取T0的計數(shù)值并顯示。 測試過程如下：,源程序如下：,由于定時方式1的16位計數(shù)長度有限，被測脈沖高電平寬度只能小于65536個機(jī)器周期。,源程序如下：,第六章           MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展,6．1 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及最小應(yīng)用系統(tǒng),一、 8051的引腳定義及功能,圖 6?1

61、MCS-51的引腳圖及功能分類圖,二、 MCS-51單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng),,圖 6?2 8051/8751最小應(yīng)用系統(tǒng),6．2 MCS-51單片機(jī)外部存儲器的擴(kuò)展,一、 外部程序存儲器的擴(kuò)展及取指過程,,圖 6?3 外部程序存儲器一般連接方法,1．程序存儲器的一般連接方式,,圖 6-4 擴(kuò)展8K字節(jié)程序存儲器的連線圖,2．典型EPROM擴(kuò)展電路,3．程序存儲器E2PROM的擴(kuò)展,,圖 6-5 E2PROM作為程序存儲器的擴(kuò)展圖,

62、二、 數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展,,圖 6-6 擴(kuò)展2KB數(shù)據(jù)存儲器的線路圖,1．?dāng)?shù)據(jù)存儲器一般的擴(kuò)展方法,2．常用數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展電路,三、 綜合擴(kuò)展實例,,圖 6-7 擴(kuò)展16KB RAM和16KB EPROM,6．3 并行I/O口的擴(kuò)展,一、 簡單I/O口的擴(kuò)展,,圖 6-8 簡單I/O接口擴(kuò)展電路,二、 可編程I/O口的擴(kuò)展,,圖 6?9 8155的結(jié)構(gòu)和引腳,表格 6?1 8155口地址分布,3．8155與單片機(jī)的連接,,表

63、格 6?2 8155的RAM和I/O口地址分配,圖 6?10 擴(kuò)展一片8155的基本方案,4．8155片內(nèi)RAM的使用,OK： … ；和為0，讀/寫正確,（1）命令寄存器的用法,表格 6?3 C口工作方式,,圖 6?12 8155方式4的邏輯結(jié)構(gòu)圖,,6．作定時/計數(shù)器用,,,,,,,,,表 6-4 8155定時器輸出方式,,,,,,,,第七章   

64、        MCS-51系統(tǒng)的串行接口,7．1 串行通訊概述,一、 串行通訊的兩種基本方式,1．異步傳送方式,,,圖 7-2 異步通訊的幀格式,圖 7-3 同步傳送方式,二、 波特率,,圖 7-4 串行通訊的制式,三、 數(shù)據(jù)傳送的方向,1．單工制式(Simplex),2．半雙工制式(Half Duplex),3．全雙工(Full-duplex)制式,7．2

65、 MCS-51單片機(jī)的串行接口,一、 MCS-51串行口結(jié)構(gòu),,圖 7-5 MCS-51串行口組成示意,1．串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF,2．串行口控制寄存器SCON,SM0,,圖 7-6 串行口控制寄存器SCON,圖 7-6 串行口控制寄存器SCON,3．特殊功能寄存器PCONPCON主要是為CHMOS型單片機(jī)的電源控制設(shè)置的專用寄存器，單元地址為87H，不能位尋址。其格式如圖 7-7 所示。,,,圖 7-7 PCON各

66、位定義,二、 MCS-51串行的工作方式MCS-51的串行口有四種工作方式，它是由SCON中的SM1和SM0來決定的，如表格 7-1,表格 7-1 串行口的工作方式,1．方式0,,圖 7-8 串行口方式0的時序,2．方式1在方式1時，串行口被設(shè)置為波特率可變的8位異步通信接口。其時序如圖 7-9 所示。,圖 7-9 串行口方式1的時序,3．方式2串行口工作為方式2時，被定義為9位異步通信接口。其時序如圖 7-10 所示

67、。,,4．方式3圖 7-10 串行口方式2、3的時序,三、 MCS-51串行通信的波特率,1．方式0的波特率,2．方式2的波特率,3．方式1或方式3的波特率,表格 7-2 常用波特率和定時器T1初值關(guān)系表,表格 7-2 常用波特率和定時器T1初值關(guān)系表,7．3 MCS-51單片機(jī)串行口的應(yīng)用,一、 串行口方式0用作擴(kuò)展并行I/O口,,圖 7-11 串行口方式0擴(kuò)展并行輸出口,二、 方式1與點對點的異步通訊,在下面給出的實現(xiàn)指

68、定功能的通訊程序中，發(fā)送和接收都通過調(diào)用子程序來完成，并設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為20H，接收數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為40H。主程序：,中斷服務(wù)程序：,發(fā)送子程序：,接收子程序：,三、 方式2、方式3與多機(jī)通訊,,圖 7-12 多機(jī)通訊連接示意圖,1．多機(jī)通信原理,2．多機(jī)通信實現(xiàn),四、 微機(jī)與單片機(jī)之間的通訊,,圖 7-13 微機(jī)與單片機(jī)串行通信接口,7．4 相互通道接口標(biāo)準(zhǔn)及其選擇,一、相互通道的典型結(jié)構(gòu),二、關(guān)于RS-232C、RS-

69、449、RS-422、RS-423和RS-485接口,,,圖 7-14 多機(jī)系統(tǒng)的相互通道,2．抗干擾能力,1．RS-232C接口,,圖 7-15 通過電話網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程連接,表格 7-3 微機(jī)中常用的RS-232C接口信號,表格 7-3 微機(jī)中常用的RS-232C接口信號,,圖 7-16 簡單的RS-232C數(shù)據(jù)通訊,2．RS-449、RS-422、RS-423和RS-485接口,表格 7-4 幾種串行接口標(biāo)準(zhǔn)的比較,,第八章