情境一112电子显示屏的设计.ppt

子情景二 单灯闪烁,项目引入,在公共场合，可以看到各种各样的闪灯。单片机控制发光二极管的亮灭。,通过8051单片机控制一个发光二极管的亮灭闪烁，点亮时间持续1秒钟。,项目要求,项目分析,1、单片机简单程序的编写 2、延时程序的编写 2、单片机与发光二极管的连接 3、二极管闪烁程序,项目计划,1、设计单片机与二极管的硬件连接图 2、编写程序 3、运行调试程序,1 清0与取反指令（2条）,取反：CPL A ；/AA 例：若A=5CH，执行CPL A 结果：A=A3H,清0：CLR A ；0A,ComPlement Logic Operation,相关知识,2 控制转移类指令（ 17条）,共有控制程序转移类指令(不包括位操作类的转移指令)。此类指令一般不影响PSW。 包括以下类型： 无条件转移和条件转移 相对转移和绝对转移 长转移和短转移 调用与返回指令,2.1 无条件转移类指令（4条）,短转移类指令：AJMP addr11 长转移类指令：LJMP addr16 相对转移指令：SJMP rel 间接转移指令：JMP A+DPTR,（1）上面的前三条指令，统统理解成：PC值改变，即跳转到一个标号处。 那么他们的区别何在呢？,跳转的范围不同。,短转移类指令：AJMP addr11 长转移类指令：LJMP addr16 相对转移指令：SJMP rel,转移范围： 2KB 64KB -128+127,指令构成不同。 AJMP、LJMP后跟的是绝对地址， 而SJMP后跟的是相对地址。,指令长度不同 原则上，所有用SJMP或AJMP的地方都可以用 LJMP来替代。,间接转移指令：JMP A+DPTR,这条指令的用途也是跳转，转到什么地方去呢？这可不能由标号简单地决定了。 转移地址由A+DPTR形成，并直接送入PC。 指令对A、DPTR和标志位均无影响。 本指令可代替众多的判别跳转指令，又称为散转指令，多用于多分支程序结构中。,（2）第四条指令与前三条指令相比有所不同,例： MOV DPTR，#TAB ；将TAB代表的地址送入DPTR JMP A+DPTR ；跳转 TAB: AJMP ROUT0 ；跳转ROUT0开始的程序段 TAB+2: AJMP ROUT1 ；跳转ROUT1开始的程序段 TAB+4: AJMP ROUT2 ；跳转ROUT2开始的程序段 TAB+6: AJMP ROUT3 ；跳转ROUT3开始的程序段 . ROUT0： . ROUT1： . ROUT2： . ROUT3：,执行该段程序后，程序将根据A中的内容转移到不同的程序段去执行-散转。 A=0,转ROUT0 A=2,转ROUT1 A=4,转ROUT2 A=6,转ROUT3,2.2 条件转移指令（8条）,条件转移指令是指在满足一定条件时进行相对转移，否则程序继续执行本指令的下一条指令。,一、判A内容是否为0转移指令（2条）,JZ rel ；如果A=0，则转移，否则顺序执行。 JNZ rel ；如果A0，就转移。 转移到相对于当前PC值的8位移量的地址去。即： 新的PC值=当前PC+偏移量rel 我们在编写汇编语言源程序时，可以直接写成： JZ 标号 ；即转移到标号处。,例：,MOV A，R0 JZ L1 MOV R1，#00H AJMP L2 L1: MOV R1，#0FFH L2: SJMP L2 END 在执行上面这段程序前：如果R0=0，结果R1=0FFH。而如果R00，则结果是R1=00H。 把上面的那个例子中的JZ改成JNZ，看看程序执行的结果是什么?,如果R0=0，结果R1=00H。如果R0 0，结果是R1中的值为0FFH。,二、比较不等转移指令（4条）,CJNE A，#data，rel CJNE A，direct，rel CJNE Rn，#data，rel CJNE Ri，#data，rel 此类指令的功能是将两个操作数比较，如果两者相等，就顺序执行，如果不相等，就转移。 同样地，使用时，我们可以将rel理解成标号，即： CJNE A，#data，标号 CJNE A，direct，标号 CJNE Rn，#data，标号 CJNE Ri，#data，标号,利用这些指令，可以判断两数是否相等。 但有时还想得知两数比较之后哪个大，哪个小，本条指令也具有这样的功能： 如果两数不相等，则CPU还会用CY（进位位）来反映哪个数大，哪个数小。 如果前面的数大，则CY=0，否则CY=1。 因此在程序转移后再次利用CY就可判断出哪个数大，哪个数小了。,举例：,MOV A，R0 CJNE A，#10H，L1 MOV R1，#0 ;如R0=10H,则不转移R1=00H； AJMP L3 L1:JC L2 ；如CY=1即 R010H,则转移 AJMP L3 L2:MOV R1，#0FFH L3:SJMP L3 因此最终结果是：本程序执行前， 如果R0=10H，则R1=00H； 如果R010H，则R1=0AAH； 如果R010H，则R1=0FFH。,三、减1不为0转移指令（2条）,DJNZ Rn，rel DJNZ direct，rel DJNZ指令的执行过程是这样的: 它将第一个参数中的值减1，然后看这个值是否等于0，如果等于0，就往下执行，如果不等于0，就转移到第二个参数所指定的地方去。 例： DJNZ 10H，LOOP . LOOP: .,例： MOV 23H,#0AH CLR A LOOP: ADD A,23H DJNZ 23H,LOOP SJMP $ 上述程序段的执行过程是： 将23H单元中的数连续相加，存至A中，每加一次， 23H单元中的数值减1，直至减到0，共加（23H）次。,3 空操作指令（1条）,NOP 空操作，就是什么事也不干，停一个周期，一般用作短时间的延时。,4 位操作指令（ 17条）,MCS-51单片机的硬件结构中，有一个位处理器（又称布尔处理器），它有一套位变量处理的指令集，包括位变量传送、逻辑运算、控制程序转移等。 在MCS-51 中，有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的。 位操作区：内部RAM的20H-2FH这16个字节单元，即128个位单元(位地址空间位007FH)； 可以位寻址的特殊功能寄存器：8031中有一,些SFR是可以进行位寻址的，这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除， 如A累加器，B寄存器、PSW、IP（中断优先级控制寄存器）、 IE（中断允许控制寄存器）、SCON（串行口控制寄存器）、TCON（定时器/计数器控制寄存器）、P0-P3（I/O端口锁存器）。 在进行位处理时， CY用作“位累加器” 。,以PSW中位4（ RS1 ）为例。 直接(位)地址方式：如 D4H； 点操作符号方式：如 PSW.4，D0H.4； 位名称方式：如 RS1； 用户定义名方式：如用伪指令 bit SUB.REG bit RS1 定义后，可用SUB.REG代替RS1。,位地址表达方式,4.1 位传送指令（2条）,MOV C，bit ；bit C MOV bit，C ；C bit 这组指令的功能是实现位累加器（CY）和其它位地址之间的数据传递。 例：MOV C，P1.0 ；将P1.0的状态送给C。 MOV P1.0，C ；将C中的状态送到P1.0 ；引脚上去。,4.2 位清0和置位（4条）,位清0指令 CLR C ；使CY=0 CLR bit ；使指令的位地址等于0。 例：CLR P1.0 ；即使P1.0变为0 位置1指令 SETB C ；使CY=1 SETB bit ；使指定的位地址等于1。 例：SETB P1.0 ；使P.0变为1,4.3 位逻辑运算指令 （6条）,位与指令 ANL C，bit ；Cy与指定位的值相与，结果送Cy ANL C，/bit ；先将指定的位地址中的值取出后取反，再和Cy相与，结果送回Cy。但注意:指定的位地址中的值本身并不发生变化。 例：ANL C，/P1.0,位取反指令 CPL C ；使Cy值取反。 CPL bit ；使指定的位的值取反。 例：CPL P1.0,位或指令 ORL C，bit ORL C，/bit,4.4 位条件转移指令（5条）,判Cy转移指令 JC rel JNC rel 第一条指令的功能是如果Cy=1就转移，否则就顺序执行。 第二条指令则和第一条指令相反，即如果Cy=0就转移，否则就顺序执行。 同样理解： JNC 标号,判位变量转移指令 JB bit，rel JNB bit，rel JBC bit，rel 第一条指令:如果指定的（bit）=1，则转移，否则顺序执行，第二条指令功能相反。 同样理解：JB bit，标号 第三条指令是如果指定的（bit）=1，则转移，并把该位清0，否则顺序执行。,5 伪指令,在汇编时起控制作用，自身并不产生机器码，而仅是为汇编服务的一些指令，称为伪指令。伪指令不属于80C51指令系统。,5.1 起始伪指令 ORG(Origin),功能：规定ORG下面目标程序的起始地址。,格式：ORG 16位地址,ORG 0100H START：MOV A，#05H ADD A，#08H MOV 20H，A ORG 0100H表示该伪指令下面第一条指令的起始地址是0100H，即MOV A，#05H指令的第一个字节地址为0100H，或标号START代表的地址为0100H。,功能：将一个数据或特定的汇编符号赋予规定 的字符名称。,5.2 结束伪指令 END,功能：汇编语言源程序的结束标志。 在END后面的指令，汇编程序不再处理。,格式：END,5.3 等值伪指令 EQU（Equate）,格式：字符名称 EQU 数据或汇编符号,例如： PP EQU R0 ；PP=R0 MOV A，PP ；A R0 这里将PP等值为汇编符号R0，在指令中PP就可以代替R0来使用。,5.4 数据地址赋值伪指令 DATA,格式：字符名称 DATA 表达式,功能：将数据地址或代码地址赋予规定的 字符名称。,5.5定义字节伪指令DB（Define Byte）,格式：DB 8位二进制数表,功能：从指定的地址单元开始，定义若干 个8位内存单元的数据。 数据与数据之间用“，”分割。,例如： ORG 4000H TAB： DB 73H，45，“A”，“2” TAB1：DB 101B 以上指令经汇编后，将对4000H开始的若干内存单元赋值。 (4000H)=73H，(4001H)：2DH(注：45的16进制数)，,5.6 定义字伪指令DW（Define Word）,格式：DW 16位二进制数表,功能：从指定的地址单元开始，定义 若干个16位数据。,格式：字符名称 BIT 位地址,5.7定义位地址伪指令BIT,功能：将位地址赋予所规定的字符名称。,AQ BIT P0.0 DEF BIT 30H 把P00的位地址赋给字符AQ，把位地址30H赋给字符DEF。在其后的编程中，AQ可作P0.0使用，DEF可作位地址30H使用。,6.1 要求： 占用存储空间少；运行时间短； 程序的编制、调试及排错所需时间短；结构清晰，易读、易于移植,6 程序设计方法和技巧,6.2 程序设计的一般步骤 (1) 分析工作任务，明确要达到的工作目的、技术指标等。 (2) 确定解决问题的算法。算法就是如何将实际问题转化成程序模块来处理，要对不同的算法进行分析、比较，找出最适宜的算法。 (3) 画程序流程图。其图形的符号规定均与高级语言流程图相同，如桶形框表示程序的开始或结束，矩形框表示需要进行的工作，菱形框表示需要判断的事情，指向线表示程序的流向等。 (4) 分配内存工作单元，确定程序与数据的存放地址。 (5) 编写源程序。 (6) 上机调试、修改源程序。,6.3 程序设计的一般技巧 尽量采用循环结构和子程序结构。这样可以使程序的总容量大大减少，提高程序的效率，节省内存。 尽量少用无条件转移指令。这样可以使程序条理更加清楚，从而减少错误。 对于通用的子程序，除了用于存放子程序入口参数的寄存器外，子程序中用到的其他寄存器的内容应压入堆栈，即保护现场。一般不必把标志寄存器压入堆栈。 在中断处理程序中，除了要保护中断处理程序中用到的寄存器外，还要保护标志寄存器。 用累加器传递入口参数或返回参数比较方便，在子程序中，一般不必把累加器内容压入堆栈。,汇编语言常用延时程序所用到的指令 指令 占用机器周期数 MOV Rn,#Data 1 DJNZ Rn,rel 2 RET 2 NOP 1,7 延时程序,基本延时模式及延时时间的计算： 单循环延时程序 MOV R0,#X ;个机器周期 D1: DJNZ R0,D1 ; 2个机器周期 RET ; 2个机器周期 单延时时间：=2*X*T+1*T+2*T=(2*X+3)*T 假定晶振12MHZ时，当X =0时循环256次，最长延时515s 当X=1时循环次，最短延时s,双重循环延时程序 MOV R1,#Y ; 1个机器周期 D1: MOV R0,#X ; 1个机器周期 D2: DJNZ R0,D2 ; 2个机器周期 DJNZ R1,D1 ; 2个机器周期 RET ; 2个机器周期 双重循环延时时=(2*X+1+2)*Y*T+1*T+2*T=(2*X*Y+3*Y+3)*T 假定晶振12MHZ时，最长延时131843s 最短延时8s,三重循环延时程序 MOV