单芯片应用实习报告

1、单芯片应用实习报告班级：二技电一甲姓名：林桀民学号:ad89017相关知识mcs-51是intel公司所设计的8051系列单芯片总名称 在mcs-51这个大家族里较具知名度的编号有805187518031 实际上这些不同编号的单芯片都使用相同的核心cpu与指 令及只是在制造1c时给予不同的周边设计分别赋予这些1c 一个特别编号主要功能：mcs-51系列单芯片的主要功能列举如下专为控制应用所设计的8位cpu有完整的单位元逻辑运算指令，具有布尔运算能力有32条（4个port）双向且每条都可以被单独寻址的i/o内部有两个1 6位timer/co unter 有一个通信用的全双工uart(串行i/o)

2、可接受5个中断源且有2层优先权的中断结构 内部有时脉震荡器(最高频率可到12丽z)内部有4k的程序内存(rom)，1 28byte数据存储器(ram)可在外部扩充到64k程序内存(eprom) 可在外部扩充到64k数据存储器(ram)8 051内部结构方块图8051接脚图与功能(40):若系统读取外部程序，接低电位/ ea/vpp/pse n高电位动作，系统重置，pc回到0000 h reset （9 脚）串行通讯输出/入（，）rxd/txd外部中断输入（，）int 0/1计时计数器的输入（，）t0/t18位i/o端口，外接内存可做地址线地址闩锁致能信号ale/pr og外部数据的读取/写入（

3、，）rd/wr8位i/o端口，8位i/o端口，外接内存做数据地址线时脉反相放大器输出/入端，接石英振荡器 xtal1 /2 （19/18 脚）电源（5v） /接地v cc （40 脚）/vs s （20 脚）功能接脚8051基本电路基本电路中有振荡电路及开机重置电路振荡电路：8051芯片内部有一个振荡器，可以当作cpu的时脉，再设计时脉源时，若使用芯片内部的振荡器， 只要在18、19脚两脚间接振荡频率范围的石英振荡晶体或 陶质共振器，并各自接20pf50pf的电容。重置电路：任何微电脑系统均有硬件重置功能，硬件 重置主要用来确保cpu在开机时从程序的预定起始地址开 始执行及当系统当机时使系统能

4、重新开始，8 051的重至信 号输入脚为第9脚，此输入脚为高电位动作，且高电位至 少要维持2个机械周期也就是24个振荡周期。开机时rst 脚电位为高电位促使系统重置，利用电容充电效应使rst 接脚电位降成低电位，8051完成重置动作固定到程序内存 地址0000h开始执行。8051内存介绍:8051的内存包含程序内存(r 0m)和数据存储器(ram)两 种，他们分别有不同的用途，程序内存的作用是在储存所 要执行的程序，而数据存储器用来存放在程序执行过程中 所产生的数据，由于8051读取程序内存有专用控制线psen， 所以程序内存和数据存储器二者选址时完全独立不相干。程序内存(rom)结构:89c

5、51的4k程序内存中，有下列几个重要地址，若没有 用到，就作一般程序内存使用，单芯片系统程序储存在程序 内存(rom)，一般805 1/52提供48kb ytes程序内存。使用 者将编辑好的程序，经过组译(assem bier)、连结(l ink) 后，烧录到单芯片的rom。如果采用89c51芯片，可重复烧 录多次，每次烧录可将前一次烧录的程序自动清除。若采 用8 031芯片，由于本身没有内建rom，所以必须采外部扩充内存t imero中断服务程序地址 ooobhtimer1中断服务程序地址 oo1bhuart串行通讯服务程序地址 0023h功能地址int1外部中断服务程序地址 0013hin

6、to外部中断服务程序地址 0003hre set程序开始执行地址 0000h程序内存配置单芯片数据存储器(ram)结构：8051的数据存储器是随机存取的，使用者随时读取或写入数据，通常是用来当程序执行时存放数据的缓存器。sc0n/sbuf lbytex2 (98 h/99h)psw/acclbytex2(d0h/e0h)特殊缓存器(sfr)1 28byte80hf fh功能长度地址tc on/tmod/tl /th 6byte(8 8h8dh)使用者直接寻址可 设定sp建立堆栈区 sobyte 30h7fh个别位数据寻址 8bitx16 2 0h2fhr0r7四个缓存器库 8byte x4 o

7、oh1fh据的地方数据存储器卿)是鱗片桃行程剌储存处理 一般綱/52提供128256by tes数据存储器其中又可将它们区分为下列几项功能的缓存器与内存区： n00 1fh的32个字节可分为四个缓存器库，分别为rbo、rbi、rb2、rb3。每个缓存器库有8个缓存器，分别 为 ro、 rl 、 r2、 r3、 r4、 r5、 r6、 r7。n202fh的16位(2bytes )可做直接位寻址，例如、。n307 fh80个字节的内存区又称为”使用者r am”， 可以直接寻址存取资料，同时也可以由使用者透过设定sp， 自定堆栈数据区。n80ffh的128个字节数据，8 031/8051芯片没有提供

8、。 在8031 /8052芯片可做间接寻址数据区，或是可直接寻址 的状态缓存器(sfr)使用。其中包括p0、pl、p2、p3端口 的对应缓存器，以及稍候我们作u art通讯功能会用到的 sc0n串行控制缓存器、与定时器/计数器控制缓存器。熟悉这些内存的结构，对撰写单芯片程序会有很大的 帮助。读者想自行撰写或修改单板微电脑的系统监督程序， 最好能下点工夫，将这些内存的功能与结构做充分的了解。 中断向量地址：由于这些内部程序内存的地址都与中断有关，所以我 们也称这些地址为中断向量，在撰写程序时，若程序本身 没有利用到中断的功能，则以下七个特别的地址可视为一 般程序内存地址来处理，但是若程序中使用到

9、某个中断时， 则该中断对应的地址，就必须保留，因为，只要该中断发生时，接下来被执行的就是位于该地址的指令，下列这些 地址是各种中断服务程序的进入点。功能地址中断串行埠中断向量0023huart计时计数中断tim er2向量002bhtimer2计时计数中断hmer1向量001bhtimer 1计时计数中断tim ero向量ooobhtimero外部中断int1向量0013 hint1外部中断into向量0003hinto系统重置启始地址 0000hreset单芯片指令集:数据寻址指令：累加器，缓存器，直接，间接内存寻址 与i/o端口间的数据转移。术运算指令:数据做加(add)、减(s ub)、

10、乘(mul)、除(div)运算，或加一 (inc)，减一 (dec)等运算逻辑运算指令:数据做and(anl)、or(orl)、x or (xrl)运算，与rr、rl、rrc、rlc位旋转功能。布尔代数运算指令：位数据的清除与设定，如setb， clro或位数据的运算an lc，bit.等。程序流程控制：循环，呼叫子程序(c all),中断，条 件判断的跳跃。如jmp，jz，cjnz，d jnz，ret等指令。范例应用：名称：单开关控制灯号变化，以指拨开关以控制程序流向，造成灯号的变化 动作要求：接于阜脚上之指拨开关拨至on位置时，阜脚为低电压， 接于p0之8个lh)灯不停的作霹雳灯之动作，直

11、制止拨开 关拨至off位置时，为高电位，le d灯号变成奇偶位置不 停地交互亮灭。电路图：程序：orgoohstart： ,l 00p2；检查，若为1则跳至loop2,否则往下执行lo 0p1： movdpt rtable；设定表格之起始为止于dpt r m0vr3, 0 711；设定表格数据之地址组数于r3mova, ooh；设定偏移量起始地址值0于a缓存器 li： , loop2；在loop1循环中，依据dptr及a movro,a;依序由表格取出七个字节数据送movca, a+dp tr传至p0作霹雳灯动作且检查之变movpo，a;化，以决定是否跳出loop 1循环movr5,5acalldelaymova, r0incadjnzr3, l1ajmploop1；无条件跳出loop1l00p2： mo va，55h;在l2循环中，不停的作奇偶灯交互换互亮灭的动作并检查之变化，己决定是否跳出l2循环 l2 : , loop2mov po, a mov